翁牛特旗小农水专项资金项目区工程内容和设计

　　1、 基本情况

　　翁牛特旗位于内蒙古自治区东部，赤峰市中部，地理位置在东经 117°49' ～ 120°43'，北纬 42°26' ～ 43°25'。地势西高东低，由西向东依次构成山地、丘陵、沙沼平原。土壤主要以砂壤土为主，年平均气温 5． 8℃，年平均为 400 ～ 450 mm，年日照时数为 2 850 ～ 3 000h，无霜期 90 ～ 140 d，年均冻深 1． 8 m。总土地面积11 882 km2，其中，草场面积 44． 96 万 hm2，其它面积24． 51 万 hm2。有效灌溉面积 5． 65 万 hm2，节水灌溉面积 3． 24 万 hm2。总人口 48． 16 万人，其中，乡村人口41． 45 万人。

　　根据全国水资源综合规划、2004 年内蒙古自治区旗县水资源分析计算成果以及翁牛特旗水资源公报数据，翁牛特旗水资源总量为 61 095 万 m3。其中，地表水资源量为 22 312 万 m3，地下水资源总量为 45 211万 m3，重复计算量为 6 428 万 m3。水资源可利用量为44 182 万 m3，地表水可利用量为 18 965 万 m3，地下水可利用量为 31 645 万 m3，可利用重复计算量为 3 857万 m3。

　　2、2012 年工程建设内容

　　2． 1 方案选择

　　小农水专项资金项目区分布在翁牛特旗广德公镇的四分地村，五分地镇的五分地村、解放营子乡的二道营子村，项目区区域面积为1． 4 万 hm2，耕地面积为0．3 万 hm2。小农水资金计划在项目区新打机电井 15 眼，发展喷灌面积 66． 7 hm2，膜下滴灌面积 933． 3 hm2，总计高效节水灌溉面积 1 000 hm2。工程计划发展节水灌溉面积 1 000 hm2。具体布置为: 在广德公镇四分地村发展节水灌溉面积 366． 6hm2，在五分地镇五分地村发展节水灌溉面积 266． 7hm2，在解放营子乡二营子村发展节水灌溉面积 366． 7hm2。

　　2． 2 建设内容

　　(1) 水源工程建设: 按照建设方案的总体布置，2012 年项目区共需机电井 51 眼，在利用原有 36 眼机井的基础上，新打深机电井 15 眼，平均井深 90 m，单井出水量为 60 t/h。配套 200QJ63 － 96/8 潜水泵 47台、配套 200QJ63 － 84/6 潜水泵 4 台，配套总功率为1 510 kW。原有 36 眼机井中有 6 处井房需拆除重建，其余 30 处旧井无井房，需新建井房，共新建 51 处井房。

　　(2) 电力配套: 项目区需新增 50 KVA 变压器 28台。

　　(3) 田间灌溉工程: 喷灌工程: 利用地下水作为水源，共发展喷灌 1 000 hm2。滴灌工程: 利用地下水作为水源，共发展滴灌 933． 3 hm2。

　　3、 工程设计

　　3． 1 喷灌设计灌溉保证率和节水灌溉制度

　　(1) 灌溉保证率: 参照《节水灌溉工程技术规范》GB / T50363 － 2006，《喷灌工程技术规范》GB / T50085－ 2007，确定设计灌溉保证率为 90% 。

　　(2) 基本资料: 项目区年平均降水量在 300 mm 左右，土壤主要为砂壤土，土壤干容重 1． 42 g/cm3，田间持水率为 24%，计划湿润层深度为 40 cm，灌溉水利用系数为 0． 85，项目区主要种植作物为玉米。

　　(3) 灌溉制度设计: 最大灌水定额采用公式

　　式中 ms—设计灌水定额;γ—土壤干容重，1． 42 g/cm3;h—计划湿润层深，40 cm;β1、β2—土壤适宜含水量上、下限，分别取田间持水量的 90%和 62%。计算结果: ms= 38． 44 mm上述计算结果为最大净灌水定额，实际需水要求可按下式确定: m≤ms，本次设计选取净灌溉定额为38． 25 mm。根据项目区灌溉季节风速，灌溉水利用系数取 0． 85，故喷灌毛灌溉定额为 45 mm。

　　设计灌水周期的确定。

　　式中 T—设计灌水周期，d;ETd—作物日蒸发蒸腾量，取设计代表年灌水高峰期平均值，取 5 mm/d。作物灌溉制度: 根据作物各生育期的需水要求，并结合当地的灌溉经验拟定，见表 1、表 2。

　　3． 2 滴灌设计灌溉保证率和节水灌溉制度

　　(1) 灌溉保证率: 参照《节水灌溉工程技术规范》GB / T50363 － 2006，《微灌工程技术规范》SL103 － 95，确定设计灌溉保证率为 90%。

　　(2) 基本资料: 项目区年平均降水量在 300 mm 左右，土壤主要为砂壤土，土壤干容重 1． 42 g/cm3，田间持水率为 24%，滴灌计划湿润层深度为 35 cm，灌溉水利用系数为 0． 95，项目区主要种植作物为玉米。

　　(3) 灌溉制度设计: ①最大灌水定额采用公式:

　　式中 ms—设计灌水定额，mm;γ土—土壤容重，1． 42 g/cm3;h—计划土壤湿润层深度，35 cm;θ1—适宜土壤含水率上限，一般情况下取田间持水率的 85% ～95%，本次设计取 90%;θ2—适宜土壤含水率下限，一般情况下取田间持水率的 60% ～85%，本次设计取 62%;P—计划湿润比，取 75% 。

　　计算结果: ms= 26． 5 mm上述计算结果为最大净灌水定额，实际需水要求可按下式确定: m≤ms，根据项目区灌溉实际情况，滴灌灌溉水利用系数取 0． 95，故滴灌毛灌溉定额为 25． 5mm。

　　设计灌水周期的确定。

　　式中 T—设计灌水周期，d;Eα—设计耗水强度，取 5 mm/d。

　　作物灌溉制度: 本次设计的灌溉制度是根据作物各生育期的需水要求，并结合当地的灌溉经验拟定，见表 3、表 4。

　　3． 3 水源工程典型设计

　　(1) 机电井设计: 根据项目区水文地质条件、水资源论证结果和工程供水规模，设计井深为 90 ，设计单井出水量为 60 ～80 m3/ h，静水位 27 m，动水位 41 m。钻孔直径 600 mm，井管选用内径 φ280 的钢筋砼管。

　　(2) 水源井结构设计: 本次设计选取的为 φ280mm 的钢筋砼管。滤水管类型为滤孔式过滤器，滤水孔纵距为 40． 9 mm，横距为 15． 5 mm，滤水孔直径 7mm，孔隙率为 24． 5% ，滤水管长度为 40 m。

　　(3) 滤料的设计: 根据含水层岩性和粒径确定滤料的粒径。滤料的标准粒径计算公式为:D0= md0式中 D0—滤料标准粒径，mm;d0—水层的标准粒径，mm;m—滤料的倍比系数。取滤料粒径为 30 ～ 50 mm，厚度确定为 120 mm，滤料粒径要求合理级配，含土量小于 5%。

　　(4) 井壁管设计: 井壁管长度按下式计算

　　式中 L壁—井壁管长度，m;L滤—滤水管长度，45 m;L沉淀—沉淀管长度，5 m。经计算，L壁= 40 m。水源井技术参数，见表 5。