国家千亿斤粮食规划双辽市田间工程及农机农技体系建设实施方案.docx
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国家千亿斤粮食规划双辽市田间工程及农机农技体系建设实施方案.docx
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国家千亿斤粮食规划双辽市田间工程及农机农技体系建设实施方案
1、概述
2009年7月,国务院办公厅下发了《全国新增1000亿斤粮食生产能力规划(2009-2020)》(国办发[2009]47号),纳入规划投资范围的项目包括水利骨干工程、田间工程及农技服务体系、农业气象保障体系、农业环保工程、后备区建设等五类。
按照国家要求,我省近期将编制全省实施规划、实施方案以及纳入全国规划的我省30个产粮大县实施方案。
在实施规划和实施方案的编制过程中,国家要求先行上报2010年千亿斤粮食规划田间工程及农技服务体系建设项目。
共安排给我省30个产粮大县项目总投资5.25亿元,其中:
中央投资4.2亿元,地方配套1.05亿元。
双辽市是吉林省重要的商品粮基地,地处吉林省西部,南部又处“九河下梢”,旱涝灾害发生频繁,特别是近十几年来,干旱已成为双辽市农业的主要自然灾害形式。
双辽市地表水资源匮乏,喷灌、畦田管灌等节水井灌是双辽市主要的农业灌溉方式。
同时,双辽市中低产旱田面积较大,坡地、坨地、低洼易涝、沙壤渗漏等中低产田面积占全市耕地面积的45%以上,沃土培肥、土地平整、机耕路建设,特别是渠道节水衬砌工程建设任务较重。
本次规划水利基础设施以抗旱井及节水设施配套建设、水田输水渠道砼U型槽建设为主。
同时,结合土地平整、机耕路建设以及农机、农技服务体系建设。
1.1、水利基础设施建设
水利基础设施建设以抗旱井及节水设施配套建设、水田输水渠道砼U型槽建设为主。
建设范围为双辽市服先、双山、茂林、向阳、永加、兴隆、柳条、新立等八个乡镇。
旱田高效节水灌溉项目区主要分布在服先、双山、茂林、向阳、永加、兴隆等乡镇。
渠道节水衬砌项目区布置在双山镇、柳条乡、新立乡等水田区。
建设规模及内容:
发展喷灌9096亩,畦田管灌15000亩,砼U型槽衬砌5400亩。
打井234眼,配套节水设施234(台)套,建设砼U型槽32400延米。
水利基础设施建设总投资983.67万元,其中:
中央预算内资金787万元,地方配套资金196.67万元。
1.2、农业标准粮田工程建设
我市优质粮食产业工程建设以土地平整、机耕路、挖沟修渠、打井及配套设施、路下涵及以秸杆覆盖地表还田的保护性耕作技术应用为主,建设范围服先、双山、茂林、向阳、永加、兴隆等乡镇。
建设规模及内容:
平整土地12000亩,田间机耕路长22000米,机井及喷灌设施50台套,挖修排水渠7000延长米,修机耕路下涵6个,实施秸秆还田37125亩。
农业标准良田建设项目总投资809万元,其中:
中央预算内资金570.00万元,地方配套资金239.00万元。
1.3、农技、农机服务体系建设
总投资424万元,其中:
中央预算内资金340万元,地方配套资金84万元。
1.3.1、农技服务体系建设
双辽市农技服务体系建设项目:
用于县、乡镇两级农业站设备购置及办公场所维修。
1.3.2、农机服务体系建设
双辽市农机服务体系建设项目用于县级及茂林、双山、新立等乡镇农机服务中心建设及农机服务设备购置等。
2、基本概况
2.1、自然概况
双辽市位于吉林省西部,地处辽河平原东北边缘。
东靠公主岭市,北邻长岭县、南依东辽河与梨树、辽宁省昌图县隔河相望,又称“九河下梢”,西与内蒙古科左中旗、科左后旗相接壤。
地理位置坐标东经123°20′至124°05′,北纬43°20′,至44°05′。
双辽市居北寒温带,大陆性气候,在温度、雨量、光照上的季节性变化显著。
年平均气温为5.6℃,最低温度为1月中旬,平均气温为-15℃,最高气温为7月下旬,平均气温为23℃至24℃
封冻期一般在11月中旬,解冻一般在4月上旬。
最大冻土深度为1.32米。
无霜期145天,初霜一般在9月20至25日,终霜在5月2日至7日。
全年大风天数平均为46.6天,大风次数平均为70.1次,主导风向为西南风,年平均风速为3.7米/秒,最大风速为24米/秒,春旱及风蚀现象发生频繁。
年年多年平均降水量为460毫米,多年平均径流深10.7毫米,多年平均蒸发量约在1800毫米左右。
2.2、土地、水资源条件
双辽市总土地面积468.2万亩,其中耕地面积222.6万亩,林地面积112.83万亩,牧业用地54.78万亩,城镇居民点及工矿用地28.29万亩,交通运输用地(铁路、公路用地)2.27万亩,山地、渔业用地、水域以及其它用地47.14万亩。
双辽市土地资源可利用量为395.20万亩,目前全市耕地面积仅为222.6万亩,尚有172.6万亩土地资源没有开发利用,土地资源开垦利用潜力很大。
双辽市多年平均水资源总量为24760万m3,其中地表水资源量为3200万m3,地下水资源量为21560万m3;地下水可利用量为21359万m3,地表水与地下水之间的重复量为1600万m3。
由于水库干涸,江河断流,地表水资源可利用量非常少,双辽市农业用水主要为地下水,目前全市地下水资源可利用量为21359万立方米,现状供水能力为20000万立方米,而我市目前农业用水总量仅为14642.2万立方米,尚有很大余水量,满足本次项目建设,提取地下水发展喷灌、管灌的要求。
2.3、社会经济概况
双辽市共有19个乡、镇(街),共190个村,到2008年底全市总人口39.17万人,总幅员面积3121.3平方公里,实播耕地面积222.6万亩,有农业人口23.77万人,农业劳力12.34万人。
年人均收入为5000元。
2.4、项目基础设施状况
全市共有耕地面积222.6万亩,其中易涝耕地面积76.44万亩,达到5年以上除涝标准的有46.5万亩,易旱耕地面积100万亩。
园地0.47万亩,林地面积112.83万亩,牧草地面积为54.78万亩。
双辽市农田水利建设虽然取得了一定成绩,但由于资金短缺,有相当一部分工程建筑物不配套或工程老化失修,严重影响工程效益的发挥,同时工程标准偏低,也是亟待解决的重点,这些水利工程现状远远满足不了国民经济发展和人民生活的需要。
到2009年底统计,全市水利工程现状如下:
①蓄水工程:
4座中型水库,2座小
(一)型水库,3座小
(二)型水库,总库容6221万m3,兴利库容2627万m3,可控制水田面积2.5万亩,但由于近几年持续干旱,大多水库蓄水严重不足,现只灌溉水田0.2万亩。
4座中型水库除险加固工程已相继启动,小
(一)、小
(二)型水库均以水毁,现敞泄运行。
②水源井工程:
全市有农田水源井27540眼,配套机泵21900台套,装机21.5万千瓦,其中旱田井15002眼,有效灌溉面积25.2万亩,水田井12538眼,控制水田灌溉面积30万亩。
3、项目建设的必要性与可行性
双辽市属农业市,水资源紧缺,自然灾害频繁,农田基础设施建设工作历来在经济社会发展中占有十分重要的位置。
近几年,双辽市农产品供求状况有了显著改善,但农业基础设施薄弱的局面并没有从根本上改变,绝不能因为农产品短缺问题基本解决了就放松农业。
尤其是目前我国正处于对经济结构进行战略性调整、加快推进工业化和城镇化的阶段,需要有更加稳固的农业作支撑。
只有把农业和农村经济搞上去,使农村市场活跃起来,才能为国民经济持续增长提供广阔的空间。
因此,现阶段仍需大力加强农田基础设施建设,加大对农业的支持和保护力度,加强农业的基础地位。
(1)保证和提高现有农业综合生产能力,必须坚持不懈地发展小型水利设施、实施沃土培肥、配套农机、农技服务体系建设。
我市农田基础设施建设体系虽然已规模。
但许多地方农业生产基本条件依然薄弱落后,引不进、排不出、灌不上,遇涝一片汪洋,遇旱一片赤地,完全是靠天吃饭。
这种状况不改变,就难以提高农产品产量和质量,改善农村面貌。
因此,我们必须要广泛发动农民群众集中时间和精力,齐心协力地兴修农田水利,并对已建工程进行维修改造。
(2)保证国家粮食安全,需要继续加强发展小型水利设施、实施沃土培肥、配套农机、农技服务体系建设。
现在,我国农业发展已进入新的历史阶段,粮食等农产品已从长期供不应求转为供需基本平衡,农产品价格走低。
但是,我们应该清醒地看到,近几年粮食供应出现相对过剩,是结构性和阶段性的。
随着人口增加和生活水平的提高,未来粮食需求总量还需不断增加,质量也需不断提高。
从保障粮食安全和社会稳定的角度看,没有过硬的农业基础设施,粮食安全就没有保障,农业不可能稳定持续地发展,农民生活不可能稳步地提高。
(3)增强农产品竞争力、增加农民收入。
党的十七大提出要加强农业基础设施建设,对农业和农村经济结构进行战略性调整,千方百计增加农民收入。
农业结构调整对水利灌排条件,特别是优质高效农业、高科技农业对灌排保证程度、服务质量,如供水水量、水质、供水时间、空气湿度、养分供应等提出了许多新的、更高的要求。
许多地方原有设施的标准和功能不适应新形势、新任务的要求。
必须主动调整思路,按照现代农业发展要求,改造原有工程,建设节水高效工程。
新时期农业发展要求农田基础设施建设不但要有一定规模,还要有较高的质量,要不断创新、发展,跟上新时代农业日新月异发展变化的形势。
4、编制项目实施方案的指导思想、基本原则及建设目标
4.1、指导思想
认真贯彻党中央、国务院关于加强农业和水利基础设施建设的有关方针政策,按照科学发展观要求,以提高农业特别是粮食综合生产能力为核心,以保障国家粮食安全和增加农民收入,改善农业生产条件和农村生态环境为目标,推进工程管理体制和运行机制的改革,提高灌溉水的利用效率和效益,提高农业抗御自然灾害能力、为国家的粮食安全、用水安全、生态环境安全提供有力的支撑和保障。
4.2、基本原则
(1)统筹规划、突出重点的原则
根据我市农村经济发展的特点,按照“先急后缓、先重后轻、突出重点、分步实施”的原则制定出本年度发展目标。
重点放在粮食生产区及生态环境脆弱的地方,包括粮食增产潜力大,提高农业综合生产能力明显的区域,农民民主管理意识强、自愿申请加快建设的区域和已落实工程管理责任,特别是建立了规范的农民用水协会管理的区域。
(2)统筹兼顾的原则
充分考虑水资源承载能力,实行总量控制,定额管理,协调各行业的用水需求,促进农业结构调整、实行改造与改革、骨干与田间、溉灌与排水相结合。
(3)因地制宜的原则
根据各地实际情况,制定适宜的改造方案,同时积极采用新技术、新材料、新工艺。
(4)量力而行的原则
根据国家财政投入及地方财力的可能和当地经济发展的实际需要,制定切实可行的建设目标和操作性较强的措施。
4.3、建设目标
通过田间工程及农技服务体系项目建设,在我市新增全程灌溉面积24096亩,其中:
喷灌面积9096亩,畦田管灌15000亩;发展砼U型槽节水面积5400亩;实施秸秆还田37125亩,使全市年增产粮食5209吨。
5、主要建设内容及典型设计
5.1、主要建设内容
改造中低产田44125亩。
(1)、旱作节水工程
新增灌溉面积24096亩,其中:
喷灌面积9096亩,畦田管灌面积15000亩。
①、喷灌工程
灌溉面积为9096亩,新打水源井108眼,建井房108座;配套喷灌设备108套。
A、服先镇五一村,灌溉面积为1516亩,新打水源井18眼,配套喷灌设备18套,建井房18座。
B、双山镇余良村,灌溉面积为1516亩,新打水源井18眼,配套喷灌设备18套,建井房18座。
C、茂林镇日新村,灌溉面积为1516亩,新打水源井18眼,配套喷灌设备18套,建井房18座。
D、向阳乡立新村,灌溉面积为1516亩,新打水源井18眼,配套喷灌设备18套,建井房18座。
E、永加乡贞固村,灌溉面积为1516亩,新打水源井18眼,配套喷灌设备18套,建井房18座。
F、兴隆镇耕耘村,灌溉面积为1516亩,新打水源井18眼,配套喷灌设备18套,建井房18座。
②、畦田管灌工程
灌溉面积为15000亩,新打水源井126眼,建井房126座;配套灌溉设备126套。
A、服先镇五一村,灌溉面积为2500亩,新打水源井21眼,配套管灌设备21套,建井房21座。
B、双山镇三合村,灌溉面积为2500亩,新打水源井21眼,配套管灌设备21套,建井房21座。
C、茂林镇日新村,灌溉面积为2500亩,新打水源井21眼,配套管灌设备21套,建井房21座。
D、向阳乡立新村,灌溉面积为2500亩,新打水源井21眼,配套管灌设备21套,建井房21座。
E、永加乡贞固村,灌溉面积为2500亩,新打水源井21眼,配套管灌设备21套,建井房21座。
F、兴隆镇耕耘村,灌溉面积为2500亩,新打水源井21眼,配套管灌设备21套,建井房21座。
(2)、渠系砼U型槽衬砌工程
新增节水效益面积为5400亩,衬砌渠道32400m,需砼U型槽64800节。
①、双山镇山玻璃村,效益面积1800亩,衬砌渠道10800m,需砼U型槽21600节。
②、柳条乡农阁村,效益面积1800亩,衬砌渠道10800m,需砼U型槽21600节。
③、新立乡双龙村,效益面积1800亩,衬砌渠道10800m,需砼U型槽21600节。
(3)、农业标准粮田工程建设
总效益面积为44125亩。
①、土地平整12000亩,永加乡集凤村5000亩,服先镇勤俭村2000亩,兴隆镇耕耘村5000亩。
②、机耕路22000米,其中:
永加乡集凤村10000米,服先镇勤俭村5000米,兴隆镇耕耘村7000米。
③、挖修沟渠7000米,其中:
永加乡集凤村3200米,服先镇勤俭村1500米,兴隆镇耕耘村2300米。
④、打井50眼及配套设施,其中:
永加乡集凤村28眼,服先镇勤俭村12眼,兴隆镇耕耘村10眼。
⑤、路下涵6座,其中:
永加乡集凤村3座,服先镇勤俭村1座,兴隆镇耕耘村2座。
⑥、购置仪器设备5台,其中:
永加乡集凤村购置频振式杀虫灯2台,兴隆镇耕耘村购置频振式杀虫灯2台,服先镇勤俭村购置自动频虫测报灯1台。
⑦、沃土培肥机具补贴45台,其中:
双山镇免耕播种机10台,茂林镇免耕播种机10台,服先镇免耕播种机7台,向阳乡免耕播种机8台,永加乡免耕播种机5台,兴隆镇免耕播种机5台。
⑧、沃土作业补贴面积37125亩,补贴标准30元/亩。
其中:
双山镇作业补贴面积8250亩;茂林镇作业补贴面积8250亩;服先镇作业补贴面积5775亩;向阳乡作业补贴面积6600亩;永加乡作业补贴面积4125亩;兴隆镇作业补贴面积4125亩。
(4)、农技、农机服务体系建设
双辽市农技服务体系建设项目:
①、茂林镇农业站、卧虎农业站、服先镇农业站、双山镇农业站、向阳乡农业站进行办公场所维修。
②、茂林镇、服先镇、双山镇、向阳乡、卧虎镇、玻璃山镇等15个乡镇街农业站购置培训仪器。
共购置电脑27台、GPS15台、触摸屏系统15台套、数码相机15部、档案柜30个、传真机2台、打印一体机15台,投影仪15台。
③、县级农技推广部门
A、双辽市农业技术推广中心
a、维修办公场所
屋面做防水1500m2
进行暖气管道维修
b、完善培训基地建设
进行教室修缮(包括更换电路及室内装修)
进行培训基的设施完善
c、购置培训仪器及化验设备。
共购置电脑5台、投影仪2部、火焰光度计1台、凯式定氮分析仪1台、纯水机1台、多功能震荡机2台、防酸化验台10个、药品柜、样品柜15个、玻璃器皿一批次。
双辽市农机服务体系建设项目:
①、用于县级农机技术服务中心建设600平方米。
②、用于茂林、双山、新立等乡镇农机服务中心建设600平方米。
③、用于培训、仪器购置(电脑5台、投影仪2台、扫描仪1台、摄像机1台、照相机4台、复印机5台)
④、农机服务设备购置。
电焊机3台,车床3台,钻床2台,切割机3台,维修专用工具3套,服务用车2辆等。
5.2、工程设计
5.2.1、设计依据
(1)《节水工程技术规范》GB-T50363-2006
(2)《双辽市农田供水水文地质区划报告》;
(3)《双辽市旱区节水井灌工程规划》;
(4)《机井技术规范》SL256-2000
(5)参照《吉林省乡村公路工程技术标准》吉交,公字[2002]27号。
结合机耕路特点设计。
(6)确定道路等级为四级,荷载为汽车-10级。
5.2.2、具体设计
5.2.2.1、喷灌工程典型设计
以服先镇五一村为典型工程进行设计。
效益面积为1516亩。
5.2.2.1.1、水源井的设计
(1)、井深确定
该区含水层均为全新统中细砂,在60m深度内分布着4-5m分选好、富水性极强的砂层,单井出水量在20-40m3/h,取30m3/h水量满足灌溉要求。
故井深确定在55-60m。
(2)、井型、井管选择
根据灌区水文地质条件,本着经济合理耐用原则,井型选定为管
井。
井管为ф380mm,井壁管采用混凝土管。
(3)、单井控制面积的确定
单井控制面积按下式计算:
F0=Qt3T2η(1-η1)/m2=84亩
式中:
F0—单井控制面积(亩)
Q—单井出水量m3/h,取30m3/h.
t3—每天开机时间h/d,取10h/d.
T2—每次轮灌的时间d,取7d.
η—灌溉水利用系数,取0.9.
η1—干扰抽水的水量削减系数,取0.11.
m2—每亩每次综合平均灌水定额20m3/亩
(4)、井数的确定
N=F4/F0=18眼
式中:
N—需打井数
F4—灌溉面积(亩)
F0—单井控制面积(亩)
(5)、井距的确定
L0=25.8
式中:
L0—井距
F0—单井控制面积(亩)
经计算井距确定为236.5m
(6)、典型水源井设计
水源井实管选用混凝土管,滤水管选用无砂(砾)混凝土管,管外径380mm,内径280mm,长800mm,反循环钻井。
滤水管用80目尼龙纱缠3层,连接处用沥青粘合,管与管之间竹片铁丝固定。
填砾料规格为6-10mm的建砂。
沉淀管长3.2m,下管采用托盘法。
成井后采用空压机洗井,达到水清砂净为止。
5.2.2.1.2、喷灌系统设计
布置形式:
支管垂直布置在干管两侧,成“丰”字形,支管、喷头间距均为20m,干管长170m,支管长160m。
在支管上安装喷头组。
(1)、喷灌制度的确定
A、设计灌水定额
喷灌灌水定额:
m=0.1rh(β1-β2)/η
式中:
m—设计灌水定额
r—土壤干容重1.41kg/cm3
h—计划湿润层深度h=44cm
β1、β2—分别为适宜土壤含水率上限、下限(占干土重的百分数)。
土壤含水率的上下限取田间最大持水率(22%)的90%和70%,β1=19.8,β2=15.4
η—喷灌水利用系数0.90
经计算:
m=30mm,或m=20m3/亩
B、喷灌灌水周期
喷灌灌水周期:
T=
η
式中:
T—喷灌灌水周期
m—灌水定额30mm
w—日需水量mm/d,4mm/d
η—喷灌水利用系数0.90
经计算:
T=6.75≈7天
C、作物灌水制度确定
项目区主要作物是玉米,根据《双辽市节水增效重点县建设规划》及多年经验,喷灌保证率为P=85%
作物灌水定额确定如下表
作物
种类
灌水次数
生育阶段
灌水时间
灌水定额(m3/亩)
灌溉定额(m3/亩)
玉米
1
苗期
4月25日-5月5日
20
100
2
拨节孕穗期
5月6日-6月25日
20
3
抽雄期
6月26日-7月25日
20
4
灌浆乳熟期
7月26日-8月25日
20
5
黄熟期
8月26日-9月10日
20
项目区作物需水量:
喷灌面积为1516亩,需水量为15.16万m3。
(2)、喷头选型和组合形式的确定
A、喷头选型:
根据本项目区主要作物为玉米,土壤为砂壤土等条件,以及各种喷头的特性和适用范围,从PY20型系列喷头性能表中查得PY20喷头,喷嘴直径d=6mm,工作压力p=0.4Mpa时,其喷灌强度p=10.6mm/h,在适宜范围内,故决定采用PY20喷头,其主要性能参数如下表。
PY20喷头主要性能参数表
喷头型号
喷嘴直径
(mm)
(
工作压力P(Mpa)
喷水量q
(m3/h)
射程R
(m)
喷灌强度
Ρ(mm/h)
PY20
6*3.1
0.4
3.4
19.5
10.6
B、喷头组合形式:
本项目区平均风速3.0m/s,支管垂直主风向,故采用矩形组合形式。
C、确定喷头和支管间距
喷头间距为20m,支管间距为20m。
D、校核组合喷灌强度:
Ρ=1000Q/ab
式中:
Q—喷头喷水量3.4m3/亩
b—分别为喷头及支管间距,20m
Ρ=7.65mm/h<12mm/h(土壤允许喷灌强度12mm/h)
满足要求
(3)、典型地块喷灌设计
典型地块设计:
单井控制面积为84亩,喷灌系统采用管带全移动式喷灌,喷灌方式为全圆喷洒,矩形组合形式。
A、喷头数量的确定
一根支管同时工作喷头数量:
N=160/20=8个
B、喷头在一个位置上的工作时间
T=abm/1000q=4h
式中:
a、b—分别为支管、喷头间距,a=20m、b=20m。
m—设计灌水定额,m=30mm。
q—喷头出水量,q=3.4m3/亩
C、喷头每日移动的次数
本项目区每日工作时间数为10个小时,所以每日需移动次数为n=10/4=2.5次,取n=3次。
D、管道水力计算
采用全移动管道式喷灌系统,管道为TS05型涂塑软管。
其中干管为170m×65mm,支管为160m×65mm,工作压力为0.4Mpa。
管道具体指标见下表
名称
型号
公称直径mm
工作压力Mpa
爆破压力Mpa
涂塑软管
TS04
65
0.4
1.2
a、喷灌系统的设计流量
Q=nq=8×3.4=27.2m3/h=0.0076m3/s
式中:
Q—喷灌系统流量(m3/h)
n—同时工作的喷头数,取8
q—喷头的出水量3.4m3/h
b、管道的沿程水头损失:
干管沿程水头损失为:
采用达西公式计算
hf=f
L
hf=10.28n2
Sf=
=1397.48S2/m6
hf=1397.48×0.00762×170
=13.72m
式中:
hf--沿程水头损失,m
f—摩阻系数0.948×105
L—管道长m,165
Q—流量m3/s,27.2
d—管道内径mm,65
m—流量指数,1.77
b—管径指数,4.77
经计算:
hf=13.72m
支管管道沿程水头损失采用多孔系数法
hf,=cdhf支
式中:
cd—多孔系数,查表cd=0.392
应用上式,支管管道长为160m其它与上式相同
hf支=12.91m
hf,=cdhf=0.392×12.91=5.06m
管道沿程水头总损失为hf=13.72+5.06=18.78m
c、管道的局部水头损失:
按管道沿程损失的10%计算
hj=18.78×0.1=1.88m
总水头损失为h=hf+hj=18.78+1.88=20.66m
d、设计水头
H=Zd-Zs+hs+hp+Σhf+Σhj
式中:
H—喷灌系统设计水头m
Zd—典型喷点的地面高程(相对高度)m,取0
Zs—水源水面高程(地面以下)取0
hs—典型喷管的竖管高度m,取1.5
hp—典型点喷头工作压力水头m,取30
Σh—典型喷头到水泵之间,各级管道沿程水头损失之和m,取18.78
Σhj—典型喷头到水泵之间,各级管道局部水头损失之和m取1.88
经计算:
设计水头H=52.16m
E、水泵及动力设备选择
a、水泵选择
水泵扬程按公式Hr=H+Δ
式中:
Hr—水泵扬程m
H—设计水头
Δ—典型喷头高程与抽水水面高差取Δ=6m
经计算:
Hr=H+Δ=52.16+6=58.16m
根据流量Q=27.2m3/h及设计扬程Hr=58.1
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