1、 基本情況
翁牛特旗位于內蒙古自治區東部,赤峰市中部,地理位置在東經 117°49' ~ 120°43',北緯 42°26' ~ 43°25'。地勢西高東低,由西向東依次構成山地、丘陵、沙沼平原。土壤主要以砂壤土為主,年平均氣溫 5. 8℃,年平均為 400 ~ 450 mm,年日照時數為 2 850 ~ 3 000h,無霜期 90 ~ 140 d,年均凍深 1. 8 m??偼恋孛娣e11 882 km2,其中,草場面積 44. 96 萬 hm2,其它面積24. 51 萬 hm2。有效灌溉面積 5. 65 萬 hm2,節水灌溉面積 3. 24 萬 hm2??側丝?48. 16 萬人,其中,鄉村人口41. 45 萬人。
根據全國水資源綜合規劃、2004 年內蒙古自治區旗縣水資源分析計算成果以及翁牛特旗水資源公報數據,翁牛特旗水資源總量為 61 095 萬 m3。其中,地表水資源量為 22 312 萬 m3,地下水資源總量為 45 211萬 m3,重復計算量為 6 428 萬 m3。水資源可利用量為44 182 萬 m3,地表水可利用量為 18 965 萬 m3,地下水可利用量為 31 645 萬 m3,可利用重復計算量為 3 857萬 m3。
2、2012 年工程建設內容
2. 1 方案選擇
小農水專項資金項目區分布在翁牛特旗廣德公鎮的四分地村,五分地鎮的五分地村、解放營子鄉的二道營子村,項目區區域面積為1. 4 萬 hm2,耕地面積為0.3 萬 hm2。小農水資金計劃在項目區新打機電井 15 眼,發展噴灌面積 66. 7 hm2,膜下滴灌面積 933. 3 hm2,總計高效節水灌溉面積 1 000 hm2。工程計劃發展節水灌溉面積 1 000 hm2。具體布置為: 在廣德公鎮四分地村發展節水灌溉面積 366. 6hm2,在五分地鎮五分地村發展節水灌溉面積 266. 7hm2,在解放營子鄉二營子村發展節水灌溉面積 366. 7hm2。
2. 2 建設內容
\\(1\\) 水源工程建設: 按照建設方案的總體布置,2012 年項目區共需機電井 51 眼,在利用原有 36 眼機井的基礎上,新打深機電井 15 眼,平均井深 90 m,單井出水量為 60 t/h。配套 200QJ63 - 96/8 潛水泵 47臺、配套 200QJ63 - 84/6 潛水泵 4 臺,配套總功率為1 510 kW。原有 36 眼機井中有 6 處井房需拆除重建,其余 30 處舊井無井房,需新建井房,共新建 51 處井房。
\\(2\\) 電力配套: 項目區需新增 50 KVA 變壓器 28臺。
\\(3\\) 田間灌溉工程: 噴灌工程: 利用地下水作為水源,共發展噴灌 1 000 hm2。滴灌工程: 利用地下水作為水源,共發展滴灌 933. 3 hm2。
3、 工程設計
3. 1 噴灌設計灌溉保證率和節水灌溉制度
\\(1\\) 灌溉保證率: 參照《節水灌溉工程技術規范》GB / T50363 - 2006,《噴灌工程技術規范》GB / T50085- 2007,確定設計灌溉保證率為 90% 。
\\(2\\) 基本資料: 項目區年平均降水量在 300 mm 左右,土壤主要為砂壤土,土壤干容重 1. 42 g/cm3,田間持水率為 24%,計劃濕潤層深度為 40 cm,灌溉水利用系數為 0. 85,項目區主要種植作物為玉米。
\\(3\\) 灌溉制度設計: 最大灌水定額采用公式
式中 ms—設計灌水定額;γ—土壤干容重,1. 42 g/cm3;h—計劃濕潤層深,40 cm;β1、β2—土壤適宜含水量上、下限,分別取田間持水量的 90%和 62%。計算結果: ms= 38. 44 mm上述計算結果為最大凈灌水定額,實際需水要求可按下式確定: m≤ms,本次設計選取凈灌溉定額為38. 25 mm。根據項目區灌溉季節風速,灌溉水利用系數取 0. 85,故噴灌毛灌溉定額為 45 mm。
設計灌水周期的確定。
式中 T—設計灌水周期,d;ETd—作物日蒸發蒸騰量,取設計代表年灌水高峰期平均值,取 5 mm/d。作物灌溉制度: 根據作物各生育期的需水要求,并結合當地的灌溉經驗擬定,見表 1、表 2。
3. 2 滴灌設計灌溉保證率和節水灌溉制度
\\(1\\) 灌溉保證率: 參照《節水灌溉工程技術規范》GB / T50363 - 2006,《微灌工程技術規范》SL103 - 95,確定設計灌溉保證率為 90%。
\\(2\\) 基本資料: 項目區年平均降水量在 300 mm 左右,土壤主要為砂壤土,土壤干容重 1. 42 g/cm3,田間持水率為 24%,滴灌計劃濕潤層深度為 35 cm,灌溉水利用系數為 0. 95,項目區主要種植作物為玉米。
\\(3\\) 灌溉制度設計: ①最大灌水定額采用公式:
式中 ms—設計灌水定額,mm;γ土—土壤容重,1. 42 g/cm3;h—計劃土壤濕潤層深度,35 cm;θ1—適宜土壤含水率上限,一般情況下取田間持水率的 85% ~95%,本次設計取 90%;θ2—適宜土壤含水率下限,一般情況下取田間持水率的 60% ~85%,本次設計取 62%;P—計劃濕潤比,取 75% 。
計算結果: ms= 26. 5 mm上述計算結果為最大凈灌水定額,實際需水要求可按下式確定: m≤ms,根據項目區灌溉實際情況,滴灌灌溉水利用系數取 0. 95,故滴灌毛灌溉定額為 25. 5mm。
設計灌水周期的確定。
式中 T—設計灌水周期,d;Eα—設計耗水強度,取 5 mm/d。
作物灌溉制度: 本次設計的灌溉制度是根據作物各生育期的需水要求,并結合當地的灌溉經驗擬定,見表 3、表 4。
3. 3 水源工程典型設計
\\(1\\) 機電井設計: 根據項目區水文地質條件、水資源論證結果和工程供水規模,設計井深為 90 ,設計單井出水量為 60 ~80 m3/ h,靜水位 27 m,動水位 41 m。鉆孔直徑 600 mm,井管選用內徑 φ280 的鋼筋砼管。
\\(2\\) 水源井結構設計: 本次設計選取的為 φ280mm 的鋼筋砼管。濾水管類型為濾孔式過濾器,濾水孔縱距為 40. 9 mm,橫距為 15. 5 mm,濾水孔直徑 7mm,孔隙率為 24. 5% ,濾水管長度為 40 m。
\\(3\\) 濾料的設計: 根據含水層巖性和粒徑確定濾料的粒徑。濾料的標準粒徑計算公式為:D0= md0式中 D0—濾料標準粒徑,mm;d0—水層的標準粒徑,mm;m—濾料的倍比系數。取濾料粒徑為 30 ~ 50 mm,厚度確定為 120 mm,濾料粒徑要求合理級配,含土量小于 5%。
\\(4\\) 井壁管設計: 井壁管長度按下式計算
式中 L壁—井壁管長度,m;L濾—濾水管長度,45 m;L沉淀—沉淀管長度,5 m。經計算,L壁= 40 m。水源井技術參數,見表 5。