摘 要：针对大屯河现代高效农业示范园区工程，现存的水利基础设施配套不完善，田间管网不完善等问题，结合园区现有水利设施现状设计在原已建烟水项目的将军岩提水泵站处新增提水泵及提水管，经高位水池调节以满足整个园区节水灌溉供水保证率要求，让现代水利项目更好地服务农业、服务民生，为园区群众增产增收提供重要水利基础设施保障。

关键词：农田水利；滴灌；水力计算；管网敷设

1 工程概况

大屯河现代高效农业示范园区是贵州省农业产业园区中的省级重点示范园区之一，位于西秀区杨武乡大屯河西面。园区重点建设中草药、金刺梨、经果林（主要为猕猴桃）三大产业。设计实施方案灌溉面积9100亩，主要种植作物有金刺梨套种中草药和经果林（猕猴桃）。

园区现有水利设施已经不能满足现代高效农业园区的灌溉要求，优化设计后将提高园区节水灌溉效益。项目区取水水源为大屯河，2015年烟水项目已在将军岩拦河坝上游约100m的右岸河滩地上布置一泵站，取水口以上集雨面积204.8km2，取水点常水位在1192.00m，通过泵站提水至取水点西北面山顶1270.0m高程的高位水池。本次设计为在原已建烟水项目的将军岩提水泵站处新增提水泵及提水管，在其相应9100亩灌区内布置部分干管及田间输配水管网，采用喷灌、滴灌、微灌等灌溉方式进行灌溉。

2 将军岩提水泵站

2.1 工程等别和洪水标准

大屯河现代高效農业示范园区工程水源提水泵站为2015年烟水项目建设的提水泵站1座，泵站设计提水流量为0.156m3/s；设计新增水泵1台，设计流量0.078m3/s，因此泵站设计流量为0.234m3/s小于2m3/s，装机（含备用机组）为420kW，在1MW～0.1MW之间。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000及《泵站设计规范》GB50265-2010的规定，本工程泵站等别为Ⅳ等小（1）型泵站工程，建筑物级别为4级，防洪标准为20年一遇洪水设计，50年一遇洪水校核[1]。

2.2 泵站站址

大屯河现代高效农业示范园区工程取水水源为大屯河河水，站址为大屯河右岸将军岩拦河坝上游约100m的河滩地上，取水口以上集雨面积204.8km2，取水点常水位在1201m左右。由于喷灌区、滴灌区、微灌区分布集中连片，三个灌区采用同一个已建将军岩泵站提水灌溉，总灌面为9100亩（包括喷灌区6750亩、滴灌区1900亩、微灌区450亩），主要农作物为金刺梨套种中草药、经果林。

2.3 泵站设计流量

根据作物最高日灌溉需水量和泵站提水时间来确定泵站提水流量，由于本灌区采用的高效节水灌溉方式均为喷灌，灌溉水利用系数为0.95×0.90=0.855。喷灌区作物为金刺梨套种中草药，根据喷灌区工程设计灌溉制度确定，灌溉时间为每天灌溉18小时（每天灌三组，每组灌6个小时）；微灌区作物为金刺梨套种中草药，根据微灌区工程设计灌溉制度确定，灌溉时间为每天灌溉20小时（每天灌一组，每组灌20个小时）；滴灌区作物为经果林，根据滴灌区工程设计灌溉制度确定，灌溉时间为每天灌溉18小时（每天灌三组，每组灌6个小时）；已建烟水一期精品区（100亩）种植作物为花卉，灌溉时间为每天灌溉1.67小时；新建引水工程每天最大日需水量735.10m3/d，最大需水流量30.6m3/h。由于灌区需水量较大，为了优化项目区的灌溉用水，当一个灌区内灌溉为最大轮灌组时，其余四个灌区灌溉相应较小的轮灌组，经计算：优化后项目区的最大需水流量灌溉组为喷灌Ⅲ区最大轮灌组（需水流量349.20m3/h）+其余四个灌区相应较小轮灌组（喷灌Ⅰ区需水流量105.47m3/h，喷灌Ⅱ区需水流量84.01m3/h，滴灌区需水流量170.46m3/h，微灌区需水流量60.28 m3/h），烟水一期精品区（100亩）最大需水流量39.92m3/h，引水工程最大需水流量33.57m3/h。优化后项目区的最大需水流量为842.91m3/h。已建将军岩泵站的提水流量为562.08m3/h（两用一备），泵站工作时间为15小时，将军岩已建泵站的提水流量不能满足灌区需水流量，因此需增加提水水泵及提水管，以满足灌区供水要求，新增加提水水泵流量为281.04m3/h。

根据本工程的实际情况，将军岩已建泵站控制灌区最高日需水量为（349.20+105.47+84.01）×18+170.46×21+60.28×20+39.92×1.67+30.6×24=12967.41m3，泵站采用15小时提水，各灌区按设计灌溉制度进行灌溉（喷灌区每天工作18个小时，滴灌区每天工作18个小时，微灌区每天工作20个小时），则高位调节水池容积为（12967.41-843.12×15）×5=1657.03m3，由于已建烟水项目现有将军岩600m3高位水池和600m3分水池，因此本次设计在喷灌Ⅰ区西面山头新建500m3的调节水池，采用二级提水至该水池。由于优化后最高日需水量大于泵站日提水量，因此在作物需水量较小期间，将三口高位水池提水蓄满，以满足最高日作物需水量。

2.4 新建提水管管径计算

设计泵站提水流量281.04m3/h（0.078m3/s），提水管的直径根据技术经济条件结合实际运用情况来综合选择。按管径计算经验公式进行初估，计算管径257.49mm，所选管径259mm，壁厚7mm，实际流速1.48m/s。管壁厚经复核满足设计规范要求。

2.5 水泵扬程

（1）提水管水头损失

输水管道水头损失采用《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-99）推荐公式进行计算，局部水头损失按沿程水头损失的15%进行概算。经计算，将军岩提水管管长共计880m，水损为12.17m。

（2）管道敷设

将军岩提水泵站工程提水管道采用钢管，管道全线采用明管敷设，钢管底部与开挖地面距离为70cm；在转弯处设镇墩，每8m设一支墩，支墩采用等间距布置。管道与公路相交的地方采用埋管，采用埋管时，埋深不小于100cm。

（3）设计扬程

设计扬程H=静扬程+hf+hj+安全裕度（5m），静扬程为68m，水损hf为12.17m，水损hj为1.83m，经计算设计扬程为86.99m。

（4）水泵台数比选

泵站装机台数与泵站的设计流量及扬程的变化幅度有关，泵站的主泵台数宜为3～9台，其中至少有一台备用，流量变化幅度大的泵站，台数宜多，流量比较稳定的泵站，台数宜少，对于重要的城市供水泵站，工作机组3台及3台以下时，应增设1台备用泵。备用机组数的确定应根据供水的重要性及年利用小时数，并应满足机组正常检修要求。对于灌溉泵站，装机3～9台时，其中应有1台备用机组。对于年利用小时数很低的泵站，可不设备用机组。

由于灌区最高时需水流量为842.91m3/h，烟水项目已建3台水泵（两用一备，单台流量281.04m3/h），因此本次只增加1台水泵（单台设计流量281.04m3/h，设计扬程86.99m），水泵参数为：型号：ZL300QJW300-90/140KW，功率140kW。

3 结束语

大屯河现代高效农业示范园区工程，现存的水利基础设施配套不完善，田间管网不完善等问题，严重制约园区可持续高效发展。为了确保园区现代农业的高效优质发展，根据园区节水灌溉要求，在原已建烟水项目的将军岩提水泵站处新增提水泵及提水管，经高位水池调节以满足整个园区节水灌溉供水保证率要求，保证灌区安全可靠、节能经济的高效合理用水。

参考文献

[1]杨超.嘎醉河水库提水泵站水泵选型设计及节能效果分析[J].黑龙江水利科技，2014（10）：60-62.

作者简介：罗坤（1986-），男，汉族，贵州六盘水，大学本科，助理工程师，主要从事水利水电建筑工程设计工作。