打印版阜蒙县中部中低产田改造工程施工设计.docx
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打印版阜蒙县中部中低产田改造工程施工设计
1工程概况
阜蒙县中部中低产田改造项目规划在扎兰营子乡、务欢池镇发展果树节水灌溉3325亩,其中扎兰营子乡1956亩,务环池镇1369亩。
其中成品果园657亩,采用微灌工程技术;幼龄果树2668亩,采用低压管道输水灌溉工程技术。
成品果园分布在扎兰营子乡七家子村苏力营子屯303亩,务欢池镇推棚村354亩,运用小管出流进行节水灌溉;其余幼龄果树分布在扎兰营子乡二等皋村640亩,七家子村1013亩,务欢池镇推棚村1015亩,采用管道输水进入田间,移动软带灌溉的方式。
2工程布置
2.1水源工程
阜蒙县中部中低产田改造项目水源工程全部为利用地下水,根据各分项目区地理位置、地质条件的不同,设置的水源形式不同。
具体布置如下表:
水源工程分布表
位置
形式
务欢池镇
扎兰营子乡
推棚村
七家子村
二等皋村
合计
33眼井
18眼井
7眼井
沉圈井
(D=1.3m,深8m)
9眼
沉圈井
(D=1.3m,深10m)
21眼
机械钻井
3眼
干砌石井
(D=3m,深5m)
16眼
干砌石井
(D=3m,深12m)
7眼
干砌石大口井
(D=5m,深5m)
2眼
方塘及泵房
2座
2.1.1沉圈井结构形式
根据地块的水文地质条件,确定沉圈井内径1.3m,外径1.5m,每节管高0.5m,井深8m、12m。
沉圈井由砼实壁管、砼滤水管及韧脚管的三部分组成。
沉圈井高出地面0.5m,采用1节砼实壁管,含水层处设滤水管3m,其余为实壁管,底部设一节韧脚井圈,韧脚内径由1.0m渐变到1.3m,韧脚外径1.5m,高度为0.5m,以便加快进管下沉速度。
在滤水管外围填滤料,最好用石英砂岩砾石,也可用卵石、豆石,滤料,粒径为含水层粒径d(50-60)的8-10倍,填砾厚度0.2m,滤料顶面需高出滤水管顶部0.5m,预留洗井过程中滤料下沉量。
上面设钢筋砼预制板井盖,井盖直径1.7m,厚0.08m。
2.1.2机械钻井结构形式
根据当地实际情况,机械钻井形式采用:
外径0.40m,内径0.35m,钻孔直径0.6m。
根据地块水文地质条件和对当地现有同类型井的调查,地下水埋深6.5m,含水层以风化岩为主,确定井深18m(不含地面以上0.4m),井体由钢筋砼实壁管和砼滤水管组成。
井管内布置φ4螺纹受力钢筋,间距25cm。
对应含水层以下为滤水管,滤水管外围填反滤料,厚为0.2m,高度为高出滤水管0.5m,以预留出沉降量。
采用粗砂、碎石等反滤料回填外壁间隙。
2.1.3干砌石大口井结构形式
项目区共建干砌石井25眼,有5m内径2眼,3m内径23眼。
干砌石井体结构形式基本相同,仅井盖和梁根据不同井径选用不同尺寸。
a)井体
综合各种工程建设条件,确定水源井深5m、12m(不含高出地面0.5m),井壁干砌石结构,上部厚0.5m,底部0.8m,外设二层反滤层,第一层卵石厚0.25m,第二层豆石厚0.3m。
填砾顶面高于地下水初见水位1.0m。
井底设柳材淖木(或预制砼条井盘),宽0.8m,高0.3m,外长1.76m,内长1.14m,8根。
井口高出地面0.5m,从井口往下1.0m采用浆砌石,宽0.5m,地面以上部分砂浆抹面。
预制圆形钢筋砼井盖厚0.2m,井盖直径大于井内径1.0m,在圆板中心0.9m直径以内为横竖网格配筋,在圆板中心0.9m以外为环向配筋和径向配筋。
井口现浇砼厚5cm,为安全起见,设两根预制钢筋砼梁,梁顶面与井口平齐。
井盖板预留工作孔,在两道梁之间靠井壁处,尺寸为1.0×0.8m,在工作孔四周用角钢同钢筋砼盖板的预留钢筋焊成一体,用钢板作为工作孔盖,钢板在梁的一侧固定,另外在钢筋砼井盖的预留孔两侧,预留钢筋环,以便于固定钢板,确保井盖稳定,并保证安全。
井壁上对应工作孔处设钢筋爬梯,Φ25锣纹钢弯制,用砼浇筑在井壁内,间距0.5米。
b)井盖结构尺寸
井盖直径为4.0m、6.0m,厚0.2m,盖板砼为C20,环向筋选Φ10@30,径向筋同为Φ10@30。
c)梁结构计算
在井口三等份处加设两道钢筋砼梁,梁宽0.3m,梁高0.4m,两端置于梁垫上。
3m井:
大梁净跨2.8m,梁长3.6m。
混凝土标号为C25,受力筋选3Φ14,架立筋选2Φ12,按构造配置箍筋选Φ8@25。
5m井:
大梁净跨4.7m,梁长5.5m。
混凝土标号为C25,受力筋选3Φ17,架立筋选2Φ12,按构造配置箍筋选Φ8@25
2.1.4方塘结构形式
项目区建两座方塘,其结构形式基本相同,根据相对规模称大、小方塘。
小方塘位于七家子项目区西侧,方塘上口宽为20×30m2,深5.0m,边坡为1:
1.5,底宽为5×15m2。
方塘采用干砌石护坡,厚0.3m,内设反滤层厚0.15m,坡脚设石笼支承,尺寸为0.6×0.8m,方塘底设钢筋砼管泵池,深2.0m,直径D=1.5m,管顶高于方塘底0.2m,以防淤积,并可充分利用方塘水量,方塘顶上面设1.0m宽的砼面平台,并设浆砌砖围墙,高1.0m,宽0.24m,砖墙设浆砌石基础尺寸为0.5×0.6m。
大方塘位于七家子项目区东侧,方塘尺寸上口为40×60m2,深5.0m,边坡1:
1.5,底宽24×44m2。
方塘采用干砌石护坡,厚0.4m,内设反滤层厚0.2m,砂砾石粒径1~5cm,方塘底脚设干砌石石笼,尺寸为0.8×1.0m2,方塘底设钢筋砼管泵池,深2.0m,直径D=1.5m,管顶高于方塘底0.2m,以防淤积,并可充分利用方塘水量,方塘顶设1.0m宽砼面平台,下设碎石垫层0.1m,砼厚0.05m,顶部设浆砌砖围墙,高1.0m,宽0.24m。
底设浆砌石基础,高0.5m,宽0.5m。
在距方塘顶1.5m处戗台,宽0.5m,坡比1:
1.5,水泥抹面。
戗台以上用砼板护坡,板厚0.08m,边坡土夯实。
方塘设有台阶,宽1.0m,台阶高0.2m,每阶宽0.30m,台阶用浆砌砖,并用水泥砂浆抹面。
2.1.5泵房结构形式
泵房为砖砼结构平房,外墙长×宽=3×3m,地面以上净高2.5m,浆砌砖墙厚0.24m,室内净尺寸2.52×2.52m。
地面设砼厚5cm,碎石垫层0.1m。
屋顶设钢筋砼整间板规格3.5×3.5m,厚0.12m,檐板伸出墙外0.25m,屋顶作SPS防水处理。
墙基为浆砌石结构,宽0.5m,地下室一侧深2.1m,其余深1.2m。
泵房设铁门窗,门尺寸1.8×1.0m,窗尺寸1.2×1.2m。
内外墙采用砂浆抹面,外墙在砂浆抹面基础上用涂料刷面。
室外设浆砌砖护基,高0.15m,宽0.5m,砂浆抹面。
为便于管理,泵房采取局部加深结构,扬水管出口装置位于地下室内,上盖木板厚6cm,便于防冻。
地下室净宽1.0m,净长2.37m,净深1.8m。
地下室底铺碎石厚0.2m,上设砼厚0.1m。
地下室基础预留穿墙孔。
2.2管网工程
2.2.1微灌
扎兰营子乡七家子村精品果园总面积303亩,水源工程为:
方塘及泵房各两座、5m内径干砌石井2眼,3m内径干砌石井4眼。
总体布局:
以单项水源工程所灌溉面积为独立单元进行管网布置。
务欢池镇推棚村精品果园总面积354亩,水源工程为沉圈井8眼,机械钻井3眼。
总体布局:
以单项水源工程所灌溉面积为独立单元进行管网布置。
根据水源位置、灌溉单元相对位置及果树栽植方向,布设四级管路,即干管路(分干管路)、支管路、分支管路及毛管路。
总的布置原则为:
干管由水源出发,垂直干管每隔6行布置1条支管,垂直支管每隔14株布置一条分支管。
毛管垂直分支管,与行平行,每行布置一条。
项目区以水源工程所灌溉面积进行划分,现以苏力营子小方塘所控制的25亩老果园(株×行距=4m×4m)为例做典型设计。
2.2.1.1灌水器规格
灌水器采用小管出流,小管直径φ10PE小管与φ10塑料接头连接插进毛管而成。
出水量5L/h,流态指数为0.8。
2.2.1.2设计流量计算
(一)灌水器设计流量为5L/h。
(二)毛管设计流量:
每条毛管上共有7个灌水器,所以毛管设计流量为35L/h。
(三)分支管路设计流量:
分支管路上毛管数为3条(单侧),6条(双侧),分支管路设计流量为105L/h,210L/h。
(四)干、支管路设计流量
由于地形差异,各灌溉单元面积不同,干、支管路上的分支管数量不同,所以设计流量也不同,根据管网布置图统计各独立灌溉单元干管及典型支管路设计流量。
2.2.1.3管径选择
根据公式:
D=1.13(Q/V)1/2
式中:
D—管径(m)
Q—管路设计流量(m3/s)
V—经济流速(m/s)
(一)毛管管径D毛=7.9mm,选D毛=16mm,D毛内=13.6mm(v=0.2m/s)
(二)分支管管径D双分=19.3mm,选D分支=32mm,D分内=27.6mm(v=0.3m/s)。
(三)支管路管径:
D支=30.5mm,选D支=50mm,D支内=44.8mm(v=0.4m/s)见图纸。
(四)干管路管径:
D干=49.4mm,选D支=63mm,D支内=56.4mm(v=0.8m/s)。
2.2.1.4管网水力计算
(一)毛管水力计算公式
1)灌水器工作水头偏差率计算
小孔出流的均匀度Cu=95%,其相应小孔出流灌水器的流量偏差率qv=0.2,根据灌水器流态指数x=0.8,设计工作水头hd=10m,流量5L/h,按下式确定灌水器工作水头偏差率:
Hv=qv×[1+0.15×qv×(1-x)/x]/x=0.252
2)毛管允许的出口数计算
毛管允许的出口数Nm按下式计算:
Nm=(5.446Hvd4.75/KSqd1.75)0.364=21
式中:
Nm—毛管的极限分流孔数
Hv—灌水器工作水头偏差率
d—毛管内径(13.6mm)
K—局部水头损失扩大系数,K=1.1
s—毛管上分流孔的间距
qd—毛管上灌水器的设计流量L/h
3)毛管允许的最大长度
按式Lm=NmS+S0计算
式中:
Lm—毛管允许的最大长度;
So—毛管进口至第一个分流孔的间距;
S—毛管上分流孔的间距;
Lm=21×4+2=86m
4)毛管的设计进口水头
按式ho=hd+kh′f计算
h′f=fSqdm/db×[(N+0.48)m+1/(m+1)-Nm(1-So/S)]
式中:
k—扩大系数;
ho—设计毛管进口水头;
hd—灌水器设计水头;
h′f—毛管沿程水头损头;
f、m、b—水头损失计算涵数;指数分别按0.6、1.7、4.7取值;
N—分流口总数;
ho=hd+kh′f=10+1.2×0.02=10.03m
(二)分支管的水头损失计算
1)沿程损失按下式计算:
h′f=iLhf=Fh′f
式中:
h′f—无分流孔管路沿程损失;
i—每米管路的沿程损失;
L—分支管长度;
hf—多孔出流管道沿程损失;
F—多孔系数;
查图4.4-4,当水温t=20℃,直径d=20mm,q单=105L/h时,查得i=0.004,q双=210L/h时,查得i=0.003。
查表4.4-4,当同时供水的分流口N=6,x=1,m=1.75时,查得F=0.451;当同时供水的分流口N=3,x=1,m=1.75时,查得F=0.546。
h′f单=iL=0.004×10=0.04m
hf单=Fh′f=0.546×0.04=0.022m
h′f双=iL=0.003×10=0.03m
hf双=Fh′f=0.451×0.03=0.014m
2)局部水头损失
局部水头损失hw按沿程水头损失hf的15%计,即:
hw双=0.15hf双=0.002m;hw单=0.15hf单=0.003m。
3)总水头损失
H分支=0.025m
(三)干、支管路水力计算
管路水头损失计算公式:
hf=fLQm/db
hw=0.15hf
式中:
hf—管路沿程水头损失(m)
f—系数f=0.948×105(塑料管)
L—管路长度(m)
Q—管道中流量(m3/h)
m、b—与流量、管径相关的指数m=1.77b=4.77
d—管道内径(mm)
hw—管道局部水头损失
计算得:
支管路hf=0.16m;hw=0.024m
干管路hf=1.09m;hw=0.164m
2.2.1.5灌溉系统设计扬程
(一)系统设计扬程按下式计算:
H=Zp-Zb+ho+Σh
式中:
H—灌溉系统设计扬程,m;
Zb—系统水源设计稳定水位,m;
Zp—典型灌溉点进口高程,m;
ho—灌溉点进口设计水头,m;
Σh—各级管路总的水头损失,Σh=0.025+0.184+1.254=1.463m。
(二)压力钢管水头损失
hf=6.25×105×10×30.071.9/805.1=0.12(m)
hj=0.24(m)Σh钢=0.36(m)
(三)泵站内水头损失
泵房内设逆止阀,截止阀等水流控制装置,水头损失按h站=3(m)估算。
2.2.16水泵选择
根据设计流量、设计扬程选择水泵型号及柴油发电机组。
典型水源处设计流量4.83m3/h,设计扬程40.4m。
选择水泵型号QS10-54/3-3,配套柴油发电机组TCY4.5KW。
2.2.1.7首部枢纽
系统首部枢纽设有闸阀、进排气阀、过滤器等。
排gh737
2.2.1.8检修井工程
为方便管理和维修,需在管路中布置检修井,检修井采用同一结构形式,井体浆砌砖结构,总深2.3m,其中地面以上0.3m,地面以下2.0m,井壁厚0.37m,内径1.0m,井内设5个钢筋爬梯,用Ф20钢筋制成形浇筑在井壁内,井口设预制钢筋砼盖板,直径1.75m,厚0.1m,上设2个钢筋拉手。
检修井的井底为砼底,厚0.1m,每个检修井内1个闸阀。
2.2.2低压管灌
扎兰营子乡、务欢池镇共有幼龄果树2668亩,根据果树地理位置和水源情况,选择低压管灌。
扎兰营子乡幼龄果树1653亩,其中:
二等皋村640亩,全部为移动式软管灌溉,移动管带总长2651m,水源为7眼干砌石大口井(内径3m,深12m);七家子村幼龄果树总面积1013亩,为半固定式低压管灌。
地埋管长4431m,软带长3512。
务欢池镇推棚村幼龄果树1015亩,全部为移动式软带灌溉,软带长3779m,水源为沉圈井22眼。
根据《阜蒙县中部中低产田改造项目扩初设计》计算相应参数和阜新蒙古族自治县水资源管理办公室《地下水资源评价报告》,确定单井控制面积及选择管材规格和确定水泵形式。
3投资预算
3.1编制原则和依据
认真贯彻党和国家的方针、政策、严格执行国家的法令规定和有关制度,以提高经济效益和社会效益作为设计工作的指导思想,按照《辽宁省水利工程设计概(估)算编制规定》(试行)辽发改发【2005】1114号等编制,即要坚持实事求是,又要考虑工程当地情况,按客观规律办事,正确选用定额标准和材料价格。
设计预算按2009年第一季度价格水平编制。
3.1.1基础单价
人工预算单价、主要建筑材料及施工用电、水、风、施工机械使用费等基础单价的计算方法和标准按《辽宁省水利工程设计概(估)算编制规定》辽发改发【2005】1114号的规定计算。
建安工程单价主要依据:
1)《辽宁省水利工程设计概(估)算编制规定》辽发改发【2005】1114号;
2)《辽宁省水利水电建筑工程概算定额》辽发改农经【2007】71号;
3)《辽宁省水利水电工程施工机械台班费定额》辽发改农经【2007】71号;
4)本阶段设计材料及有关设计图纸;
5)工程量、材料量。
3.1.2主要材料预算价格
主要材料预算价格水平年为2009年,取值依辽宁省建筑工程造价信息网公布的工程所在地2009年第一季度的材料价格加运杂费等构成。
3.1.3定额
采用《辽宁省水利水电建筑工程预算定额》和《辽宁省水利水电工程施工机械台班费定额》。
3.1.4独立费用
独立费用包括建设管理费、科研勘测设计费和其他。
建设管理费:
项目建设管理费按建安工作量的2.5%计取;工程建设监理费按建安工作量的3.0%计取。
科研勘测设计费:
工程勘测费按每平方公里1万元计算;工程设计费按建安工程量的5%计取。
其他:
招标业务费按一至四部分费用合计的0.7%计取。
3.2工程预算
工程总投资248.12万元,静态投资248.12万元。
工程总投资中,建筑安装工程投资197.85万元,设备购置费24.44万元,独立费用投资25.83万元。
工程投资预算总表
表3-1
序号
工程项目或费用名称
金额(万元)
备注
总投资
248.12
独立费用
25.83
扎兰营子乡
143.84
务欢池镇
78.45
第一部分建筑工程
197.85
一
水源工程
79.78
Ⅰ
扎兰营子乡
68.47
Ⅱ
务欢池镇
11.31
二
管路工程
118.07
Ⅰ
扎兰营子乡
62.65
A
低压管灌
15.76
B
微灌(小管出流)
46.89
Ⅱ
务欢池镇
55.42
A
低压管灌
3.78
B
微管(小管出流)
51.64
第二部分机电设备及配套工程
24.44
Ⅰ
扎兰营子乡
12.72
Ⅱ
务欢池镇
11.72
第五部分独立费用
25.83
Ⅰ
建设管理费
10.88
Ⅱ
科研勘察设计费
13.39
Ⅲ
其他
1.56
建筑工程投资预算表
表3-2
序号
工程项目或费用名称
单位
数量
单价(元)
金额(万元)
备注
一
水源工程
Ⅰ
扎兰营子乡
68.47
1
干砌石大口井
(内径5m,深5m)
眼
2
22195.35
4.44
2
干砌石大口井
(内径3m,深5m)
眼
16
14538.72
23.26
3
干砌石大口井
(内径3m,深12m)
眼
7
24420.23
17.09
4
方塘
(深5m,40×60m)
座
1
168337.50
16.83
5
方塘
(深5m,20×30m)
座
1
55326.96
5.53
6
泵房
(3×3m)
座
2
6557.49
1.31
Ⅱ
务欢池镇
11.31
1
沉圈井
(内径1.3m,深8m)
眼
9
2822.71
2.54
2
沉圈井
(内径1.3m,深12m)
眼
21
3697.24
7.76
3
机械钻井
(内径30cm,深18m)
眼
3
3336.37
1.00
二
管路工程
Ⅰ
扎兰营子乡
62.65
A
低压管灌
15.76
(一)
地埋管
7.98
1
D90
m
2982
19.7
5.87
2
D75
m
891
15.39
1.37
3
D63
m
558
13.1
0.73
(二)
移动软带
7.78
1
D90
m
1193
18
2.15
2
D75
m
1323
15
1.98
3
D63
m
3647
10
3.65
建筑工程投资预算表
续表3-2
序号
工程项目或费用名称
单位
数量
单价(元)
金额(万元)
备注
B
微灌(小管出流)
46.89
(一)
管网
万元
42.80
1
土方开挖
m3
19321
2.87
7.3524
人工挖土方
m3
7736
2.87
2.2202
挖掘机挖土方
m3
11585
4.43
5.1322
2
土方回填
m3
19321
2.27
4.3859
3
PP管材
万元
11.4711
D1400.8mpa
m
757
67.88
5.1385
D1100.6mpa
m
200
29.15
0.583
D750.6mpa
m
90
15.39
0.1385
D630.6mpa
m
1750
13.1
2.2925
D500.6mpa
m
4775
6.95
3.3186
4
PE管材
9.284
D320.8mpa
m
3671
3.26
1.1967
D160.8mpa
m
44681
1.81
8.0873
5
PP三通
万元
0.779
140×110×140
个
1
150
0.015
140×75×140
个
1
130
0.013
110×63×110
个
8
105
0.084
75×63×75
个
5
50
0.025
63×50×63
个
34
45
0.153
63×32×63
个
80
33
0.264
50×32×50
个
75
30
0.225
32×32×32
个
300
18
0.54
6
PE分流管D10
m
13468
0.65
0.8754
7
PE接头
个
1924
6.5
1.2506
建筑工程投资预算表
续表3-2
序号
工程项目或费用名称
单位
数量
单价(元)
金额
备注
8
稳流器30L
个
13468
1.8
2.4242
9
PP盲板
万元
0.0597
D110
个
2
31.0
0.0062
D75
个
1
16.0
0.0016
D63
个
22
12.0
0.0264
D50
个
34
7.5
0.0255
10
变径节
0.0125
140×110
个
1
125.0
0.0125
11
弯通
0.0345
32
个
23
15.0
0.0345
12
检修阀
0.065
D110
个
2
80.0
0.016
D75
个
2
35.0
0.007
D63
个
15
28.0
0.042
13
PP法兰
0.063
D110
个
2
50.0
0.01
D75
个
2
40.0
0.008
D63
个
15
30.0
0.045
14
铁法兰
0.0535
D110
个
2
45.0
0.009
D75
个
2
35.0
0.007
D63
个
15
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