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1工程概况
长沟骨干坝位于距固原城46km的张易镇上马泉村，属葫芦河流域，是典型的黄土丘陵沟壑区，多年平均降水量428mm，多年平均水面蒸发量1200mm，最大冻土层深度1.5m。长沟骨干坝控制流域面积3.02km2，总库容50.1万m3，有效库容26.1万m3，年蓄水量7.8万m3。该骨干坝建成后，由于受经济条件的制约，当地周围200亩耕地没有进行配套建设，当地农民迫切希望能利用骨干坝水实现旱地改水浇地，增加收成。当地现状作物种植结构比较单一，种植比例是：夏粮（主要以小麦为主）占种植总面积的60%左右，油料经济类作物占10%，秋粮作物（马铃薯、糜谷等）占种植总面积的30%。规划保持现状作物种植结构不变。
2工程规划设计要点
2.1工程总体规划布置
根据实地勘察，规划在长沟骨干坝水源工程左岸某一建设条件较好的地方建扬水小泵站1座，水由泵站通过320m长扬水管道输送至左岸地势较高的灌溉区，再输送至田间各级管道进行灌溉。田间采用占地少，施工和管理方便的管道输水节灌技术。按地埋干、支两级管道布设，干管基本平行等高线布置，长510m，支管沿干管基本垂直等高线布置，其余间距约100m，末端支管长150m，其余支管长200m左右，沿支管每隔50m左右设垂直地面竖管及给水栓进行灌溉。干支管结合处设闸阀井，井内安装水表及支管控制阀和节制阀等设备。管材均选用PVC管，田间采小畦灌溉。
2.2设计灌溉定额
灌溉定额是灌区设计的主要依据。查宁夏区域统一灌溉定额表知：灌溉区主要作物净灌溉定额分别为：小麦：M净=175m3/亩。胡麻：M净=120m3/亩，马铃薯：M净=120m3/亩，则综合净灌溉定额为：0.6×175+0.1×120+0.3×120=153（m3/亩）。灌溉区采用两级管道输水，灌溉水利用系数按经验值η水取0.85，则综合毛灌溉定额：M综，毛=M综，净/η水=153/0.85=180（m3/亩）。200亩灌区年总灌溉需水量为3.6万m3。不同作物在生长关键期灌水次数和时间有所不同，小麦全生育期分4次灌水，即冬灌、拨节水、抽穗水、灌浆水，平均净灌水定额为175/4=43.8（m3/亩）。胡麻和洋芋年灌水3次，其中播前灌溉1次，生长期灌溉2次，每次约40m3/亩。
2.3机泵选型及配套
机泵选择要根据设计流量及最大扬程确定。设计时要注意：①扬水管道尽量选用比经济流速计算管径偏大，以减少水头损失，降低水泵扬程；②在计算水头损失时一定要按照选用管径的内径而非外径计算，否则计算水头损失偏小，可能造成扬程不够现象；③配套的电机功率宜略大于选用的水泵轴功率，使水泵在正常运行时尽量能在高效区工作，且满足最大、最小扬程时都能运行。
2.3.1设计流量
机泵设计流量按公式Q=mAα/Ttη确定，为方便计算，选择主要作物小麦灌溉所需流量为水泵设计流量。式中：净灌水定额m=43.8m3/亩，灌溉面积A=200亩，种植比例α=0.6，灌水延续时间按T=8（d），机泵每天工作时间按t=16h，灌溉水利用系数取η=0.85，则设计流量计算结果为Q=48.3（m3/h）。
2.3.2设计扬程
①管径的确定。管径计算根据经济流速公式d=1.13（Q/V）1/2进行计算。经计算，水泵进水管管径选取ф110的钢丝胶管，出水管选取直径为Φ140的PVC管，干管和支管分别为Φ125和Φ110的PVC管，压力等级均为0.6MPa。②管道水头损失计算。管道水头损失包括管段的沿程水头损失和局部水头损失。③设计扬程的确定。机泵设计扬程按公式H设=hf+hj+△h+0.2进行计算，一般选择灌溉最不利点计算设计扬程，在干管末端连接的支管末端供水点为本灌区最不利灌溉点（地面高程2125.5m），最低取水位2077.5m。
2.3.3机泵选型及电机配套
根据设计流量Q＝48.3m3/h和设计扬程H设＝60.3m，选用1台80-50-250A型水泵，根据水泵的转速、轴功率和动力等系数选用1台Y160L-2型电动机，配套的电机功率宜略大于选用的水泵轴功率。
2.4管道设计
管道纵断面设计包括设计水压线，管道中心线，地面线。一般要求地面线高于管道中心线（沟涵处除外），设计水压线高于管道中心线，否则不合理，需要调整管路。管道横断面设计：设计管沟开挖深1.5m（最大冻土层下），底宽0.4m，口宽1.3m，边坡1：0.3，地埋管道以上填土必须夯实。在管道的转弯处或起伏变化较大处设混凝土镇墩，以便稳定管道。同时，可根据需要，在管道隆起部位设自动排气阀，管路最低处（如沟道）设泄水闸，以防水锤等现象发生，确保管道正常运行。
2.5泵房设计
设计泵房为砖混结构，建筑面积32m2，水泵基座采用防渗效果较好钢筋砼整体现浇结构，泵房长7.52m，宽4.68m，净高3m，内部分工作房及配电房。泵房内水泵安装高程为2081.4m，设计进水池最低水位2077.5m，池底高程2076.00m，泵房进水池为圆形，进水池前设引水渠，均采用钢筋砼整体现浇结构。
3结语
骨干坝配套小型灌区工程设计要针对山区骨干坝特点，因地制宜选择配套方案，同时综合考虑灌区地形、地质、水文及水力、工程投资和费用等各方面，优化设计，提高水泵运行效率和水资源利用率。对可能出现水锤等不良环节应及时考虑，提早预防，将管路的排气排水、地基的防渗处理等一并纳入设计范畴，确保工程设计合理，经济可行。
作者：杨长林 单位：原州区水务局