杨晓俊
(临汾市水工程移民工作办公室,山西 临汾 041000)
南贾镇南贾村是大中型水库移民安置村,紧邻襄汾县七一水库。全村共有1 484户4 313人,其中水库移民312户,共1 112人。全村耕地面积446.67 hm2,其中旱地66.67 hm2,种植作物以小麦、玉米、苹果为主。南贾村耕地属汾西灌区南贾片区灌溉范围,田面灌溉渠系工程基本完好,但原有水源工程损毁后,导致大面积耕地无法正常灌溉,造成了“守着水库无水用”的窘境。为了彻底解决灌溉用水难题,为移民群众增产增收创造条件,尽快补齐农田水利这一短板,急需进行南贾电灌站项目建设。
南贾电灌站灌溉范围主要为南贾村306.67 hm2耕地,主要农作物以小麦、玉米为主,根据《灌溉与排水工程设计规范》(GB 50288-99)第3.1.2条的规定,灌溉设计保证率应为50%~75%,考虑到提灌站自水库取水,设计保证率确定为75%。
根据《节水灌溉技术规范》(SL 207-98)中对节水灌溉的要求,小型灌区渠系水利用系数不低于0.75,田间水利用系数不低于0.90,灌溉水利用系数不低于0.70。确定南贾村电灌站灌区灌溉水利用系数为0.75。灌区农作物原以小麦、玉米为主,作物种植比例小麦75%,玉米25%,复播玉米50%。灌区水资源紧缺,多年来一直采用非充分灌溉方式,根据作物不同生育阶段对水的敏感度灌关键水。考虑到今后随着工农业生产的发展,水资源供需矛盾将更加突出,农业灌溉仍将维持非充分灌溉方式。建立灌区灌溉制度见表1。
表1 灌区灌溉制度(P=50%)
经计算,灌区净灌溉定额为1 462.5 m3/hm2,毛灌溉定额为1 950 m3/hm2。净灌水率3.33 m3/(s·万hm2),毛灌水率4.5 m3/(s·万hm2)。南贾村泵站灌区改善面积306.67 hm2,需水流量为0.14 m3/s,年需水量为60 万 m3。
泵站水源为七一水库,水库主要特征参数为:坝顶高程473.80 m,死水位454.94 m,汛期限制水位467.5 m,正常蓄水位471.3 m,设计洪水位470.01 m,校核洪水位473.01 m;总库容5 544万m3,调洪库容1 849万m3,调节库容4 428万m3。水库水量充沛且水质良好,作为灌溉水源完全可以满足要求。
南贾村电灌站工程建设任务为改善灌溉面积306.67 hm2。南贾镇南贾村电灌站工程一级泵站自七一水库提水,站址位于七一水库左岸、张坦村正西,采用浮船泵站提水,在浮船上布置两台潜水电泵,并联运行,出水管连接压力总管(0+000),压力管道长800m,沿水库左岸道路布设,新建蓄水池位于一级压力管道末端。二级泵站自新建蓄水池取水,布置两台潜水电泵,并联运行,出水管连接二级泵站压力总管(0+000),压力管道长1 156 m,管道末端与襄侯线东侧现有DN 315 PVC管道连接;二级泵站压力管道分支管道长150 m,在二级泵站压力管线1+014处新建分水阀井,压力支管末端设给水栓进行灌溉。
3.2.1 泵站工程设计
(1)泵站主要参数
根据现场调研数据分析,一级泵站进水池最低水位取458.5 m,出水池水位462.0 m,地面扬程3.5 m。二级泵站进水池最低水位取460.0 m,出水池水位525.9 m,地面扬程65.9 m。
(2)压力管道确定及水力计算
管材确定。一级泵站段处于库区内,管线拐点多,水头压力大,该段管线要求管材具有一定抗变形能力及承压能力。二级泵站管线位于陡坡上,管沟为泄水通道,易受雨水侵蚀,其余干支管线位于平地,管线顺直。钢管、球墨铸铁管及PE管三种管材性能均能满足供水要求,考虑到钢管易腐蚀,需要做防腐层,球墨铸铁管重量大,运输及安装均不方便等因素,确定管材选用PE管道。
管径确定。管道的管径按下式计算选择:
式中:Q——过水流量,m3/s;
2.牛副流行性感冒。治疗上则注意防止并发或继发巴氏杆菌等细菌感染,常以青霉素和链霉素联合应用,也可用卡那霉素或磺胺二甲基嘧啶,同时加用维生素A,可用疫苗预防接种(减毒的人-牛嵌合副流感病毒(PIV)疫苗)。
v——管道经济流速,m/s;
D——设计管道内径,m。
根据《城镇供水长距离输水管(渠)道工程技术规程》(CECS 193:2005)第 3.1.5 条规定,管内设计流速不宜大于3.0 m/s,不宜小于0.6 m/s。综合考虑,一级泵站压力管道选用DN315mmPE管,公称压力0.4MPa,管内设计流速2.04 m/s。二级泵站压力管道选用DN315 mm PE管,0+000—0+571段公称压力1.0 MPa,管内设计流速2.47 m/s;0+571—1+156段公称压力0.4MPa,管内设计流速2.04 m/s。
水头损失计算。一级泵站设计流量0.14 m3/s,压力管道采用DN 315 mm PE管,壁厚9.7 mm。
式中:h损——沿程损失,m;
L——管线长度,m;
Q——过水流量,m3/s;
d——管道直径,m。
(3)机泵选型
泵站均采用淹没式设计,为方便机组运行,水泵选用潜水泵,经比较,选定一级泵站潜水泵型号为300 QJ 250-15/1,单机功率18.5 kW,共装机2台,总装机功率37 kW;二级泵站选定潜水泵型号为350 QJ 250-100/4,单机功率125 kW,共装机2台,总装机功率250 kW。
(4)电气设计
一级、二级泵站从附近架设1条10 kV高压专线。10 kV专线作为一级电站电源。10 kV变压器型号为S11-M-80 10/0.4 kV,总负荷率为78%。配置10 kV户外跌落保险作为变压器保护。一级泵站配置1面低压动力配电柜,安装在船上。一级泵站机组采用直接启动方式。二级泵站电源从附近10 kV专线T接,线路截面选用经济电流密度法,并经线路电压降校验,确定10 kV架空线路最小截面为LGJ-35 mm2。接至本站变压器高压侧。10 kV变压器型号为S11-M-400 10/0.4 kV,总负荷率为78%。配置10 kV户外跌落保险作为变压器保护。二级泵站共配置4面低压配电装置,配电室内单列布置。二级泵站机组采用一拖二软启方式。
3.2.2 蓄水池结构设计
蓄水池设计容量为5 300 m3,规划蓄水池现状为不规则土质水坑,根据现状地形及全挖方的原则,蓄水池采用开敞式梯形结构,底宽29.5 m,底长36.5 m,池深3.5 m,池底高程为459.0 m,设计水面高程为462m,护砌高程为462.5 m。
蓄水池用全挖方方式,内边坡采用1∶1.5。堤顶设3 m宽泥结碎石路面,厚0.20 m,根据现场地形,堤顶西侧、北侧路面高程为464.5 m,南侧、东侧路面高程为462.5 m,路面连接采用1∶7.5放坡连接。
堤坝内侧防渗材料自上而下为8 cm厚的预制C 20混凝土板、2 cm厚M 5.0水泥砂浆层、涤纶长丝复合土工膜、原土夯实;蓄水池底板自上而下为15 cm厚的现浇C 20混凝土板、2 cm厚M 5.0水泥砂浆层、涤纶长丝复合土工膜、50 cm厚3∶7灰土。侧墙每隔9.6 m设0.3 m×0.3 m肋,底板每隔6 m设一道伸缩缝,缝宽2 cm,采用聚乙烯闭孔板填塞,临水面采用1∶1∶4沥青水泥砂浆封口。为了安全起见,蓄水池四周堤坝内侧设镀锌钢栏杆。
项目资产移交移民村所有。南贾村成立农民用水户协会,负责用水计划的贯彻落实、水费收缴等。考虑到电灌站运行管理的专业技术要求高,村委会实难胜任。由县级移民管理机构促成南贾村与水库管理处签订电灌站运行管理协议。水库管理处指定专业技术人员负责工程运行和设施管理及维护,将电灌站取用水纳入水库运行调度统筹平衡。电灌站灌溉面积纳入水库灌区范围,用电享受大中型灌区电价补贴。实行有偿供水服务,收取的水费应用于工程运行、管理和维护。真正实现以项目养项目,确保移民后期扶持资金一次投入,移民村组和移民群众持久受益。