機(jī)井設(shè)計(jì)資料[古柏文書]

1、機(jī)井設(shè)計(jì)資料1）管井結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)井深和單井出水量的確定經(jīng)實(shí)地調(diào)查，根據(jù)范縣水文地質(zhì)條件、地質(zhì)構(gòu)造、分布、含水層厚度及現(xiàn)有多年打井的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)，井深為50m,單井出水量在30m3/h左右，本次規(guī)劃采用30m3/h進(jìn)行計(jì)算，靜水位10m，抽水降深在12.0m左右。機(jī)井剖面設(shè)計(jì)依據(jù)：機(jī)井技術(shù)規(guī)范SL256-2000，機(jī)井技術(shù)手冊(cè)水利部農(nóng)村水利司，混凝土與鋼筋混凝土井管標(biāo)準(zhǔn)SL/T 154-95，潛水電泵說明書。根據(jù)機(jī)井技術(shù)規(guī)范表3.3.5、表3.3.6和混凝土與鋼筋混凝土井管標(biāo)準(zhǔn)表3.1.2、表3.2.1、表3.2.2，選擇：井壁管為混凝土管，濾水管為無砂混凝土管，過濾器為填礫無砂混凝土管過濾器，機(jī)井

2、所用管材質(zhì)量要求符合混凝土與鋼筋混凝土井管標(biāo)準(zhǔn)。井孔直徑確定初選200QJ20型號(hào)水泵，要求最小井內(nèi)徑200mm，（鄭州水泵廠潛水電泵說明書），井泵配合間隙：100mm（依據(jù)機(jī)井技術(shù)規(guī)范521條第1項(xiàng)）。井管壁厚：400無砂混凝土管壁厚50mm（混凝土與鋼筋混凝土井管標(biāo)準(zhǔn)表3.2.1），400混凝土管壁厚50mm（混凝土與鋼筋混凝土井管標(biāo)準(zhǔn)表3.2.2），井孔終孔直徑大于井管外徑200mm（依據(jù)機(jī)井技術(shù)規(guī)范3.3.4條第1項(xiàng)）。以上合計(jì)得井孔終空直徑應(yīng)不小于700mm。井管結(jié)構(gòu)尺寸確定濾水管長度：參照含水層厚度和位置確定濾水管長度和位置，濾水管位置必須和含水層保持一致（機(jī)井技術(shù)規(guī)范4.4.2條

3、第7項(xiàng)）。井壁管長度：在不透水地層配混凝土管。濾料按照機(jī)井技術(shù)規(guī)范3.3.7條第2項(xiàng)規(guī)定，濾料粒徑D50=（810）d50式中：D50、d50濾料、含水層砂樣過篩累計(jì)重量分別為50%時(shí)的顆粒粒徑，mm。用上式計(jì)算時(shí)，含水層顆粒均勻系數(shù)23時(shí)，倍比系數(shù)取大值。2為含水層砂樣過篩累計(jì)重量為60%時(shí)的顆粒直徑與砂樣過篩累計(jì)重量為10%時(shí)的顆粒直徑的比值。施工時(shí)，在鉆進(jìn)過程中及時(shí)采樣并做好地層編錄工作，根據(jù)所采砂樣分析后按上式計(jì)算選配濾料。濾料高度：參照機(jī)井技術(shù)規(guī)范3.3.7條第2項(xiàng)、機(jī)井技術(shù)手冊(cè)第236頁確定：濾料下至井底、上至地面下濾水管以上8m。2）機(jī)井布置灌溉制度的確定參照xx資料確定項(xiàng)目區(qū)作

4、物種植的主要方式為冬小麥、夏玉米一年兩熟，灌水時(shí)間和灌水次數(shù)為：冬小麥灌溉3次，灌溉時(shí)期分別為冬灌、拔節(jié)期、抽穗期，4045m3/畝，玉米灌溉2次，灌溉時(shí)期分別為拔節(jié)期、灌槳期，40 m3/畝。綜合取平均灌水定額為40m3/畝。每次輪灌期天數(shù)。設(shè)計(jì)灌水周期：根據(jù)灌水臨界期內(nèi)作物最大日需水量值按下式計(jì)算：T理=m設(shè)/W=（40/6671000）/7=8.57d式中：T理理論灌水周期（d）；T設(shè)設(shè)計(jì)灌水周期（d）；m設(shè)設(shè)計(jì)灌水定額(40 m3/畝，)；W作物最大日耗水量(7mm/d)。同時(shí)參照xx資料中“xx修正灌水率計(jì)算表” 4-14：冬小麥：播前灌水10d，生育期灌水810d。玉米：播前灌水1

5、2d，生育期灌水12d最終設(shè)計(jì)灌水延續(xù)時(shí)間選用9d。單井控制面積：按下式計(jì)算：F0=Qt3T2(1-1)/m（機(jī)井技術(shù)規(guī)范SL256-2000）式中：F0單井控制面積（畝）；Q單井出水量（30m3/h）；T2每次輪灌期天數(shù)（規(guī)劃區(qū)輪灌一次所需要的天數(shù)），根據(jù)以上計(jì)算，取9d；灌溉水利用系數(shù)，取0.63。（xx區(qū)資料中表5-1）；1干擾抽水的水量削減系數(shù)，（取0.2）；t3灌溉期每日開機(jī)時(shí)間（取18h）；m綜合平均灌水定額(m3/畝)，指規(guī)劃區(qū)內(nèi)種植的各種作物需要灌溉的綜合參數(shù)，取40 m3/畝。計(jì)算出單井控制灌溉面積為： F0=61.24畝，取60畝.按單井控制面積60畝計(jì)算，該區(qū)域耕地面積1

6、5.00hm2(225畝)，共需布置機(jī)井4眼。機(jī)井布置：井距計(jì)算公式如下：L0=25.8F0=200m式中：F0單井控制面積（畝）根據(jù)計(jì)算結(jié)果結(jié)合實(shí)際情況，本次規(guī)劃井距布置采用200m左右，達(dá)到合理布置（具體布置詳見規(guī)劃圖）。3）水泵選型水泵設(shè)計(jì)流量Q=mF0/（Tt）（管道輸水工程技術(shù)）式中：m設(shè)計(jì)凈灌水定額，取40 m3/畝，；F0為單井控制面積，取60畝；田間水利用系數(shù)，0.90；T設(shè)計(jì)灌水周期，9d；t灌溉期每天開機(jī)時(shí)間，取18h。經(jīng)計(jì)算： Q=16.46 m3/h 參照潛水電泵規(guī)格型號(hào)資料，確定水泵流量為20m3/h，小于項(xiàng)目區(qū)單井出水量30m3/h。管網(wǎng)水力計(jì)算管網(wǎng)水力計(jì)算是在管網(wǎng)

7、布置和各級(jí)管道流量已經(jīng)確定的前提和滿足約束條件下，計(jì)算各級(jí)管道的經(jīng)濟(jì)管徑。由于管道首端水壓未知，管網(wǎng)水力計(jì)算的目的就在于根據(jù)擬訂的管徑、流量、管道長度和管件等計(jì)算水頭損失，確定首端工作壓力。再根據(jù)機(jī)井動(dòng)水位、進(jìn)出水泵管道水頭損失等，計(jì)算水泵設(shè)計(jì)揚(yáng)程，從而選擇適宜機(jī)泵。管網(wǎng)水力計(jì)算按如下步驟進(jìn)行，下面以典型田塊為例加以說明。a、管材選擇地埋管選用給水硬PVC-U管，軟管選用塑料軟管，水力計(jì)算時(shí)取硬管管長150m，軟管最大管長150m，軟硬管用出水口連接。灌溉工作制度采用輪灌方式，每次開啟一個(gè)閘閥，一個(gè)出水口，按順序輪流開放。b、管道水力設(shè)計(jì)管徑確定-采用經(jīng)濟(jì)流速法，公式如下：d=（管道輸水工程技

8、術(shù)）式中：d管道直徑，mm。V管內(nèi)水流速，m3s，經(jīng)濟(jì)流速1.01.5m3s，取1.0 m3s。Q設(shè)計(jì)算管段的設(shè)計(jì)流量，取25m3/h。經(jīng)計(jì)算:管道直徑d=84mm結(jié)合市場(chǎng)情況，確定采用商品管徑（公稱外徑）為110mm，內(nèi)徑為103.6mm。管道水頭損失計(jì)算：水頭損失包括沿程水頭損失和局部水頭損失，計(jì)算過程如下：硬塑料管沿程水頭損失計(jì)算：hf=（低壓管道輸水灌溉工程技術(shù)規(guī)范（井灌區(qū)部分）(SL/T153-95)式中：hf管道沿程水頭損失，m。f摩阻系數(shù)，硬塑料管，0.948105。Q流量， 25m3/h。m流量指數(shù)，硬塑料管，1.77 。d管內(nèi)徑，103.6mm。b管徑指數(shù)，硬塑料管，4.77

9、。L管長，按典型田塊計(jì)算，150m。經(jīng)計(jì)算: hf硬=0.60m軟塑料管沿程水頭損失計(jì)算：對(duì)于地面移動(dòng)軟管，由于軟管壁薄，質(zhì)軟并具有一定的彈性，輸水性能與一般硬管不同。過水?dāng)嗝骐S充水壓力而變化，其沿程阻力系數(shù)和沿程水頭損失不僅取決于雷諾數(shù)，流量及管徑，而且明顯受工作壓力影響，此外還與軟管輔設(shè)地面的平整程度及軟管的順直狀況有關(guān)。參考管道輸水工程技術(shù)（水利部農(nóng)村水利司，2002.4），在工程設(shè)計(jì)中，地面軟管沿程水頭損失通常采用塑料硬管計(jì)算公式計(jì)算后乘以一個(gè)系數(shù)，該系數(shù)根據(jù)軟管布置的順直程度及鋪設(shè)地面的平整程度取1.11.5，本設(shè)計(jì)取1.3。軟塑料管沿程水頭損失：hf軟=1.3hf硬經(jīng)計(jì)算: hf軟

10、=0.78m局部水頭損失：按沿程水頭損失的15考慮(閘閥、三通、出水口等)則：hj硬=0.15hf硬 =0.09m hj軟=0.15hf軟 =0.12m軟硬管用給水栓，其局部水頭損失按河南省低壓管道輸水灌溉工程管件圖集（河南省水利科學(xué)研究所），hj出=0.45m總水頭損失： h硬=hj硬+hf硬+hj出=1.14mh軟=hj軟+hf軟=0.90m管網(wǎng)入口設(shè)計(jì)壓力計(jì)算-管網(wǎng)入口指管網(wǎng)系統(tǒng)干管進(jìn)口，對(duì)于潛水泵的井灌區(qū)，管網(wǎng)入口在機(jī)井出口處，計(jì)算公式如下：Hin=h軟+h硬+Z+Hg =4.34m管道輸水工程技術(shù)式中：Hin管網(wǎng)入口設(shè)計(jì)壓力(m)Z為設(shè)計(jì)控制點(diǎn)與管網(wǎng)入口地面高程之差，取2mHg設(shè)計(jì)控制點(diǎn)給水栓工作水頭(0.20.3m)，取0.30mc、水泵揚(yáng)程對(duì)于使用潛水泵井灌區(qū)，水泵揚(yáng)程按下式計(jì)算：Hp=Hin +Hm+Hn+Hb管道輸水工程技術(shù)式中：Hp水泵揚(yáng)程(m)Hin管網(wǎng)入口設(shè)計(jì)壓力(m)Hm抽水降深，(上述計(jì)算取12m)Hn水泵進(jìn)出水管總水頭損失(4m) Hb井水面距地面距離，項(xiàng)目區(qū)偏枯水年最大埋深10m。經(jīng)計(jì)算: Hp =30