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1、绩溪县2015年度抗旱应急水源工程实施方案1综合说明1.1 自然地理绩溪县位于安徽省东南部皖南山区,隶属安徽省宣城市,南接歙县,北邻宁国市,西与旌德县相接,东与浙江省相邻。绩溪县城地处东经118°20118°55,北纬29°5730°20;县城距黄山106km,距省会合肥352km,距杭州243km,距上海市446km。 全县土地总面积1116 km2。境内峰峦起伏,高山深谷、丘岗盆地相间,土壤以地带性黄红壤为主。境内山峰纵横交错,形成南北低,中部抬起的复杂地形。出露地层为白垩系,工程地质状况良好,基岩埋深较浅。地耐力一般为15t/m2以上,山体边坡基本
2、稳定。1.2 项目设计任务根据安徽省水利厅计划安排,绩溪县2015年度抗旱应急水源工程分3个项目区。分别解决金沙镇鸡石碣灌区农田灌溉应急水源,受益农田520亩。伏岭镇祝山灌区农田灌溉应急水源,受益农田1400亩。上庄镇宅坦村饮水安全应急水源,解决3100人口安全饮水。1.3主要建设内容(1)金沙鸡石碣灌区抗旱应急水源工程:灌区面积520亩。建设抗旱提水站1座,水泵扬程5.3 m,流量124 L/S,配套功率11KW,新建集水井容量60m3,配套机电线路0.5km,新建、扩建灌区输水渠道干渠长1960M,支渠长2140M。及沿线配套渠系建筑物,并衬砌部分渠段。 (2) 伏岭祝山灌区:位于江南村西
3、和北,逍遥河出口下游。登源河左岸。灌区面积1400亩。工程项目包括建设拦河取水坝一座,长度25M,高度2.5M。建设抗旱提水站1座,装机37km,取水流量220L/S,扬程为12.5M,新建DE355(1.00MPA)PE输水管345M。新建引水渠道4.2km,扩建灌区引水渠2.8km,及沿线配套渠系建筑物,衬砌主渠道。水泵房及管理费35M,(3) 上庄宅坦抗旱应急水源工程:该村目前农村饮水从村庄西北上方一口大塘输水到蓄水池。经过简单沉淀净化处理后,进入管网系统。为了解决干旱时水源,计划在2KM外距离常溪100M原河滩地建设集水井1座,提水泵站1座,流量Q=30M3/H(8.33L/S),扬程
4、H=64M,配套电机11KW。铺设DE140(1.6MPA)PE水管1960M到原有蓄水池。1.4建筑工程量、机电管道设备安装工程量绩溪县应急水源工程主要工程量表序号项目名称砼和钢筋混凝土(m³)砌石(m³)土方(m³)管道(m)涵管(m)1金沙鸡石碣灌区抗旱应急水源工程1066.655318.90842伏岭祝山灌区抗旱应急水源工程2683.58994.87716.2(DE355PE)3451783上庄宅坦抗旱应急水源工程262.875945(DE140PE)19600合计4013.1994.818980.12305262(1) 建筑工程量土方开挖回填18980.
5、1m3,砼和钢筋混凝土4013.1m3,砌石994.8m3,泵站机房3座105 m2。水泵机组3套,DE140PE管1960M,DE355PE管345M。混凝土预制涵管262M。主要工程量分项目见表。(2)机电设备金沙鸡石碣灌区抗旱应急水源工程泵站安装300QHL-8,安装变压器S1130KVA/10KV1台套设备。 伏岭祝山灌区抗旱应急水源工程选用 300HW-12水泵一套。配37KW电机一台,安装50KVA变压器1台。10KV线路400M.上庄宅坦抗旱应急水源工程65DL型离心泵一套,配11KW电机一台,安装30KVA变压器一台。架设10KV电力线路350M.(3) 输水管道 伏岭祝山灌区
6、抗旱应急水源工程埋设DE355PE水管345M,上庄宅坦抗旱应急水源工程埋设DE140PE水管1960MM。1.5工程概算、工程资金筹措方案本工程设计概算按水利部、安徽省水利厅现行有关规定进行编制。按2013年第四季度价格水平计算,本工程设计概算总投资 万元,其中:工程静态总投资 万元(基本预备费为 万元),水土保持工程 万元,环境保护工程投资 万元,征地移民投资 万元。1.6工程管理和进度安排(1) 组织管理根据工程实际,本次不新设管理机构,工程建设仍由所在地乡镇负责管理,水务局负责技术指导。(2)资金管理在资金管理方面,严格执行水利工程建设资金管理有关政策。对项目建设资金严格执行财经纪律和
7、资金审批程序,规范财务管理,保证资金专款、专户,专用。实施过程实行报帐制,先做后补等措施,严格工程资金使用。(3) 工期安排9月组织进行工程项目施工图设计审查,9月下旬进行施工准备,材料准备。10-12月进行管槽开挖及管安装、拦河坝、集水井、蓄水池施工。次年1月进行设备安装调试,管道试压冲洗并正式通水试运行。2项目区基本情况和水利工程现状2.1自然地理和水资源概况2.1.1自然地理绩溪县位于安徽省东南部皖南山区,隶属安徽省宣城市,南接歙县,北邻宁国市,西与旌德县相接,东与浙江省相邻。绩溪县城地处东经118°20118°55,北纬29°5730°20;县城
8、距黄山106km,距省会合肥352km,距杭州243km,距上海市446km。绩溪古有“岩邑”之称,境内崇岩峻岭,重峦叠嶂,海拔1000m以上的山峰甚多,黄山山脉自西入境,逶迤东伸;天山山脉由东而西,萦纡西延。两者在徽岭至丛山关一带结合,绵亘中部,把全县分为岭南、岭北两大部分,又是长江水系与钱塘江水系分水岭。县内诸水皆外流,无客水过境。故绩溪又号称“徽宣之脊”,古人常用“左接金陵右接杭”来形容绩溪山水的形胜。绩溪县境内峰峦起伏,高山深谷、丘岗盆地相间,土壤以地带性黄红壤为主。绩溪县属黄山山脉、天目山余脉结合地带,境内山峰纵横交错,形成南北低,中部抬起的复杂地形,境内最高峰为清凉峰,海拔高程17
9、87m,南部临溪镇最低高程125m,高差达1662m。全县土地总面积1116 km2,其中耕地面积232 km2,林地面积748 km2,水域面积50.5 km2,城乡住宅及工业用地面积85.5km2。2.1.2地形地貌绩溪县境内峰峦起伏,高山深谷、丘岗盆地相间,土壤以地带性黄红壤为主。绩溪县属黄山山脉、天目山余脉结合地带,境内山峰纵横交错,形成南北低,中部抬起的复杂地形,境内最高峰为清凉峰,海拔高程1787m,南部临溪镇最低高程125m,高差达1662m。出露地层为白垩系,工程地质状况良好,基岩埋深较浅。地耐力一般为15t/m2以上,山体边坡基本稳定。城区卫海桥至上三里为石灰岩,河道河床大部
10、分为卵石、砾石和粗砂,细砂较少。工程区及周边地区地震活动轻微,区域构造稳定,地震动峰值加速度小于0.05g,相当于地震基本烈度小于度。2.1.3水文气象绩溪县属亚热带季风湿润气候区。具有四季分明,光温同步,雨热同季、气候湿润,雨量丰沛、夏雨集中,地形气候多样、气象灾害频繁的特点。多年平均气温15.9,极端最高气温41.5,极端最低气温13.2,无霜期240天,年均降雨1559.2mm,多年平均蒸发量1483.8mm,风向多为东北风、西南风,年平均风速1.9m/s。降雨年际分配不均是本县降雨一大特点,六月降水最多,十二月降水最少,6-8月份降雨占全年总量的40左右,有些年份甚至超过全年的一半。汛
11、期的降雨一般集中在6月中旬至7月上旬之间,一般这段时间出现梅雨,其主要特征是降雨集中、强度大、历时长、暴雨日次多,极易造成洪涝灾害。8月份以后,又易受登陆台风的影响,形成台风暴雨,诱发山洪。伏秋季节,往往雨量偏少,容易出现干旱。2.1.4河流水系绩溪县河流水系分属长江和新安江流域,以新安江流域为主。境内新安江流域面积 716 km2(含分水江51 km2),主要支流有登源河、大源河、扬之河,均发源于县境内。境内长江流域面积400km2,主要支流有戈溪河、徽水河、金沙河,均发源于本县境内。河长2km以的有117 条,其中10km以上16条,20km以上5条,40km以上3条。河网密度为0.75k
12、m/ km2。绩溪县境内水系如图2.1所示。图2.1绩溪县水系图金沙河为戈溪河的支流,均属水阳江水系。发源地为板桥头乡,干流长度约13km,流域面积81.5km2.登源河发源于伏岭镇逍遥村,在临溪镇临溪村与西来的扬之水、大源河会合后注入练江,沿途经过伏岭镇、瀛洲镇和临溪镇。登源河流域面积226.1km2,干流全长55km,河道平均坡降20,沿途接纳11条支流,其中10公里以上支流1条。大源河发源于上庄镇上金山村,在临溪镇浦川村与南来的扬之水会合,沿途经过上庄镇、长安镇和临溪镇。大源河流域面积174.5 km2,干流全长48km,河道平均坡降6.45,沿途接纳8条支流,其中10公里以上支流3条。
13、序号河流名称发源地干流长度(km)流域面积(km2)1金沙河 板桥头乡2381.52登源河伏岭镇逍遥村坪尖55.0226.13大源河上庄镇上金山村48.0174.52.1.5水资源(1)水资源数量绩溪县地处皖南山区东部,俗有“宣徽之脊”的之称。因地势较高,河水皆向外流,河流水量主要由降水补给。全县水资源相对较为丰富,境内水资源的地表径流总量10.3亿m3,其中新安江流域的径流量6.30亿m3,长江流域的径流量是4.0亿m3,地下水资源总量1.74亿m3,人均拥有水资源6835 m3,亩均拥有水资源2114 m3,高于全国和全省水平。全县平均地表径流深为800mm,径流深分布与降水分布基本同步,
14、全县平均径流模数在0.029秒m3/ km2左右。1)水资源总量根据宣城市水资源综合规划报告(2014)可知,绩溪县多年平均(19562010年系列)降水量1549.6mm,折合水量17.10亿m3。全县多年平均地表水资源量9.22亿m3,区域内分布相对平均,多年平均径流系数0.38。多年平均浅层地下水资源量1.48亿m3,浅层地下水资源模数13.4万m3/ km2。多年平均水资源量9.22亿m3。2)水资源可利用量根据宣城市水资源综合规划报告(20102030)的计算结果,全县可利用地表水资源量为4.48亿m3,可利用系数为32%。3)过境水量除当地水资源量,绩溪县域范围内无过境水资源。(2
15、)水资源质量地表水主要以重碳酸钙型为主,地表水质量总体较好,大部分河流水质较好,多为类。大部分水库水质总体较好,非汛期水质略差,部分时段水质为类,主要以耗氧有机物超标,水体多呈轻度富营养状态。2.2社会经济 绩溪县位于安徽省东南部,邻近长江三角洲,是浙江沿海经济发达地区向内地待开发地区过渡的结合部。全县总人口17.7万人,其中农业人口15.05万人,劳动力8.41万人,辖11个乡镇81个行政村。已经通车的合福高铁、皖赣铁路、正在建设的黄杭城际铁路贯穿绩溪东西南北,使绩溪成为重要的铁路枢纽。高速公路和S215、S217省道将绩溪县与东部发达地区紧密相连。交通四通八达。绩溪县农业生产以水稻、油菜种
16、植为主,蚕桑业、茶叶和养殖业在农业产值中占相当比重。农业生产历年来稳中有升,2013年全县粮食总产量达5.83万吨,油料总产9649吨。主要经济作物油料、豆类、棉花、药材的种植面积逐年增加。牧渔业生产发展良好,农村基础设施建设稳步提高,农业生产条件得到较大改善,2013年来全县农业机械总动力9.7万千瓦,有效灌溉面积117450亩。 农民收入主要来源于种植业、养殖业、劳务输出和近年发展起来的手工加工业。大部分收入为种植业和务工。粮食总量5.82万吨,农业人均粮食590公斤,传统的蚕桑业近年茧丝价格行情较好,很大程度促进农民增收,2013年农民人均纯收入9245元,农村经济不活跃,农民生活大部分
17、过温饱,且稳定性受自然灾害的影响,易波动。 2013年,人均生产总值28305元。三次产业结构为19.6:51.6:28.8。三产占地区生产总值比例见图2.2。图2.2 三类产业增加值占地区生产总值比重2013年全县全部财政收入(不含基金)82425万元,社会消费品零售总额19.87亿元。全县接待入境游客9530人,实现旅游总收入18.0亿元。2.3项目所在乡镇概况(1) 金沙鸡石碣灌区抗旱应急水源工程 项目位于绩溪县金沙镇。灌区大部分农田面积属于该镇金沙村。金沙镇位于绩溪县城偏东28公里,是该县的北大门,东依家朋乡,南系伏岭、扬溪两镇,西与板桥头乡及旌德县余村乡接壤,北与宁国市胡乐镇毗邻,2
18、15省道、皖赣铁路自北向南穿镇而过。金沙河自西南向东北,与东水北流的戈溪河在镜内38号桥村交汇,流入港口湾水库。镇政府驻地金沙村。全镇面积103平方公里,人口8667人,其中农业人口8331人。辖金沙等5个村民委员会,56个村民组,79个自然村。 全镇耕地面积4315亩,山场面积151617亩,其中茶园4500亩,占全县茶园总面积近1/3,“绩溪香芽”障山野茶蜚声省内外。桑园1900亩,竹笋两用林7000余亩,山核桃3800余亩,是绩溪县主要的用材林基地和茶叶产区,形成了用材林、茶叶、笋竹两用林、蚕桑四大主要产业,另外还有其他种植业、养殖业等。 (2)伏岭祝山灌区抗旱应急水
19、源工程项目位于伏岭镇。伏岭镇位于绩溪县东南部,东临浙江省临安市马啸乡,南接瀛洲乡,西连扬溪镇,北靠家朋乡。绩胡公路南北纵贯全境, 胡坎公路直连省道芜屯公路,镇政府住地距县城22公里。全镇总面积183平方公里,约占全县总面积的六分之一,共有山场面积216350亩,耕地14145亩,总人口21232人,总户数6164户,辖12个村委会。伏岭镇是闻名的"徽厨之乡",同时又是"徽剧之源"。是徽文化核心区域,历经苍桑的徽杭古道已有800多年历史,尚保存有四洲庙、观音寺、施茶亭等遗迹,千年的悬岸石刻,历史悠久。自然景观和人文景观相得益彰,充分体现了丰富的徽文化内涵和
20、特色,是开发生态观光,野外攀岩、露营、休闲度假的绝佳之地。(3)上庄宅坦抗旱应急水源工程 项目位于上庄镇。该镇位于绩溪县西端,距县城39公里,毗邻世界著名风景区黄山,与歙县、旌德县接壤,总面积79平方公里,辖7个村民委员会,63个村民组,4508户,14722人。自然条件较好;境内群山环抱,河溪网布,土地肥沃;对外交通依托一条12里的二级公路连接省道。上庄是久负盛名的历史文化名镇,自古商贸发达,名人辈出,素有“小上海”和“文化之乡”的美誉,现为安徽省63个重点中心镇之一和历史文化保护区,2005年又被确定为全国小城镇综合改革发展试点镇。 上庄镇是省级历史文化保护区,有胡适故居等一大批
21、人文最景点,近年来镇旅游业逐步崛起,且具前景。 图2.3 绩溪县2015年度抗旱应急水源工程位置图 2.3项目区水利工程现状(1) 金沙鸡石碣灌区金沙鸡石碣灌区位于金沙河东岸。南起金沙富坑塢口,北至39号桥,西沿金沙河,东至高速公路。灌区总长约1.9km,宽度240-120m,灌区农田520亩。地面高程171-166.5M。项目区内主要河流有金沙河。金沙河为戈溪河的支流,均属水阳江水系。项目区地处金沙河东岸,属于金沙河谷地。系流水长期冲刷、侵蚀,地势变低、拓宽,夹带泥沙大量沉积而形成河漫滩,渐渐演变成阶地或洪积扇,并不断扩大,最终形成山间谷地。汛期时有洪水发生,枯水期河流干涸,易受旱
22、涝灾害的影响。图2.4 工程位置金沙鸡石碣灌区现状图2.5 工程位置金沙河现状项目区灌溉水源主要为金沙河、农用井。与灌溉水源配套的渠道一般一级或两级到田间,干渠输水距离一般较长,现有渠道大部分为土质渠道,沿途渗漏严重,渠道末端农田往往难以引到水。金沙河既是项目区灌溉引水水源,又是排水的主要出路,项目区大部分地块采用沟渠合一、灌排结合的方式,符合丘陵山区的实际,地形条件有利于项目区排水,因此,涝渍不是项目区的主要问题,但是由于金沙河河床比较高,淤积严重。在十一五期间,国家投资进行两岸护岸工程等进行河道整治。目前防洪标准约10一遇,工程位置河宽36米。(2)伏岭祝山灌区伏岭祝山灌区位于江南村西和北
23、,逍遥河出口下游。登源河左岸。灌区面积1400亩,地面高程260250m。登源河有砌石坝防洪工程,防洪能力约510年一遇。沿山区有排洪沟。除部分农田使用砌石碣引水灌溉外,大部分水源主要依靠塘坝蓄水和水井。灌区有不完善的灌区渠网,渠道土质渠道,防渗较差,渗漏严重。图2.6 工程位置登源河现状工程位置上游为新建公路桥,下游110米为虹溪桥,河宽56米,河道内植被草木丛生。(3)上庄宅坦村饮水工程工程宅坦村位于上庄镇东北,距离090县道1.0km,地面高程290-300m左右。全村人口3100人。从“十一五”开始进行农村饮水安全工程建设,其现状是: 1)水源。从村庄西北上方一口大塘输水到蓄水池。从村
24、庄西北上方一口大塘输水到蓄水池。蓄水池位置Y30°0816.16, X1180 °2619.33,高程309m。经过简单沉淀净化处理后,作为饮用水源。 图2.7上庄宅坦饮用水蓄水池现状 2)管网。从蓄水池到村庄铺设有PE上水管网,已经接到各个农村居民用水户。 3)遇到干旱季节,水源不足,水质不能保证。亟待实施抗旱应急水源工程,以解决农民饮水安全问题。 3工程设计3.1工程建设任务(1)金沙鸡石碣灌区抗旱应急水源工程:灌区面积520亩。建设抗旱提水站1座,水泵扬程5.3 m,流量124 L/S,配套功率11KW,新建集水井容量60m3,配套机电线路0.5km,新建、扩建灌区输
25、水渠道干渠长1960M,支渠长2140M。沿线配套渠系建筑物,并衬砌部分渠段。 (2) 伏岭祝山灌区:位于江南村西和北,逍遥河出口下游。登源河左岸。灌区面积1400亩。工程项目包括建设拦河取水坝一座,长度25M,高度2.5M。建设抗旱提水站1座,装机37km,取水流量220L/s,扬程为12.5M,新建D300输水管345M。新建引水渠道4.2km,扩建灌区引水渠2.8km,及沿线配套渠系建筑物,衬砌主渠道。水泵房及管理房35m2。 (3)上庄宅坦抗旱应急水源工程:该村目前农村饮水从村庄西北上方一口大塘输水到蓄水池。经过简单沉淀净化处理后,进入管网系统。为了解决干旱时水源,计划在2km外距离常
26、溪100m原河滩地建设集水井1座,提水泵站1座,流量Q=30m3/H(8.33L/S),扬程H=64m,配套电机11KW。建设1980m长,铺设DE140(1.6MPA)PE水管1960M到原有蓄水池。序号项目名称工程特征指标抗旱能力供水水源输水线路类型输水线路长度主要供水量解决乡镇人饮城乡供水涉及乡镇农业灌溉面积农业灌溉涉及乡镇总供水量城镇年供水量灌溉年供水量km(万m3)(万m3(万m3人亩1金沙鸡石碣灌区抗旱应急水源工程金沙河泵站渠道渠道长4.1km9.69.652012伏岭祝山灌区抗旱应急水源工程登源河泵站渠道渠道长4.2km4242140013上庄宅坦抗旱应急水源工程大源河泵站渠道管
27、道1.98km9.29.231001表3.1绩溪县2015年度抗旱应急水源工程任务汇总表3.2设计标准、设计依据3.2.1设计标准(1)建筑物等级根据水利水电工程等级划分及洪水标准(SL2522000)确定本工程相应防洪建筑物(含堤防和穿堤建筑物)级别为5级,洪水标准采用10年一遇;(2)工程规模根据水利部要求,本次实施方案的建设目标是解决干旱情形下乡镇居民基本饮用水,作物播种期和作物生长关键期的最基本用水,重点部门、单位和企业的最基本用水,以及国家级重要自然生态保护区的核心区最基本生态用水。根据水利部规划,本次实施方案中乡镇抗旱应急水源工程的建设标准如下:1、乡镇人饮按日供水能力不低于日正常
28、供水能力的20%30%或者按保证城乡人饮3040L/人d确定,重点部门、单位和企业按基本用水需求确定,供水持续时间按最不利干旱持续时段(24个月)考虑;2、农业灌溉以保障作物播种期和生长关键期最基本用水为标准,一般最低控制在2040m3/亩;3、生态抗旱用水按保证发生中度干旱时国家级重要自然生态保护区的核心区最基本生态用水确定。3.2.2设计依据(1)生活饮用水卫生标准GB57492006(2)生活饮用水水源水质标准CJ30201993(3)饮水水源保护区污染防治管理规定(国家环保局、水利部等1989年颁发)(4)给排水管道工程施工及验收规范GBJ5026897(5)灌溉与排水工程设计规范(G
29、B/50288-99);(6)水土保持综合治理技术规范(GB/T16453.1-16453.6-1996);(7)农田灌溉水质标准(GB/5084);(8)浆砌石坝设计规范(SL 252006);(9)水工混凝土结构设计规范(SL/T 1912008);(10)河道治理设计规范(GB 50707-2011); (11)水利水电工程初步设计报告编制规程(DL5021-93)。水利建设项目经济评价规范(SL72-94);(13)抗旱规划实施方案(20132017年)(水利部2012年)编制大纲其它有关规程、规范等。3.3金沙鸡石碣灌区抗旱应急水源工程设计3.3.1水源概况、供水能力分析(一)需水量
30、的测算水资源需求量分农作物需水、人畜生活用水、工业用水及林业生态用水的部分。项目区无居民,所以本次水资源平衡分析中只考虑农业灌溉需水量。项目区灌溉水田种植模式为水旱轮作,种植作物以水稻、油菜为主,少量旱地种植玉米、小麦以及杂粮等。其中油菜生长季节为当地降雨丰沛期,根据当地群众的种植习惯不需要进行渠道灌溉,少量种植的玉米、小麦及杂粮等因种植面积很小,故不考虑需水量计算。1)灌溉水利用系数根据项目区水源情况以及项目区地形情况,通过对渠道采取硬化措施,从而可提高项目区的水资源利用率。考虑到土地已经经过整理,项目区的田面平整度和田间工程配套率有较大提高,取田间水利用系数为0.90,项目区灌溉基本上是一
31、级或两级渠道到田间,且渠道采用混凝土防渗,渠系水利用系数为0.80,因此,估算本项目区的灌溉水利用系数为0.72。2) 灌区的灌水模数水稻是金沙镇主要的灌溉作物,一般在每年的6月下旬插秧,9月下旬收割,全生育期100天左右。根据绩溪县金沙镇水利综合规划报告,采用水量平衡法推求设计典型年水稻生育期内需水量为358 .00m3/亩,灌溉水利用系数为0.72,其灌水时间、毛灌溉定额计算结果见下表。表3.2项目区水稻各生育阶段需水量生育阶段时段天数 (d)时段需水毛灌溉定额(m3/亩)(mm)(m3/亩)返青期16/624/6983.6 55.8 77.5分蘖前期25/65/71148.8 32.5
32、45.26/716/71148.8 32.5 45.217/721/7524.6 16.4 22.8分蘖后期22/730/7936.7 24.5 34.0孕穗期31712/813108.9 72.6 100.9开花期13/818/8621.0 14.0 19.519/828/8828.0 18.7 25.9灌葵期29/84/9643.6 29.1 40.3成熟期5/919/91592.9 61.9 86.0全生育期93536.7 358.0 497.2结合当地群众灌水经验,项目区水稻的泡田期毛灌溉定额为120.00m3/亩。则稻田毛灌溉定额为497.2 m3/亩120.00m3/亩617.2
33、m3/亩。根据本地区容易发生秋伏旱的特点,和灌区设计经验,取设计灌水模数为1.0m³/s·100hm2。灌溉设计流量Q=1.0×0.052=0.052m3/s。(二)水源概况 根据灌溉水源分析,项目区可供农业灌溉用水应急水源为金沙河。经现场勘查,征求乡镇和所在行政村意见,研究确定项目区抗旱水源取水口在金沙河富坑塢口下游30m。坐标是北纬30°1540,东经118°4426。由于该地区的水文地质条件复杂,绩溪县水利部门等有关单位根据绩溪县降水、地形、地质、植被状况及其下垫面因素,研究分析计算本地区90%、95%保证率的单位面积产水率成果是:90%
34、单位面积产水率为0.0162m3/s/km2;95%单位面积产水率为0.014m3/s/km2。本次设计直接引用该数据成果。取水口以上金沙河流域面积为49.6km2,金沙河90%保证率来水流量为0.0162*49.6=0.80352m³/s。(三)水源供水能力分析根据以上计算,90%保证率的河道流量是0.8035m³/s,取水流量是0.052m³/s,占来水量的百分比为6.47%。取水量占金沙河来水量比重很小,取水的可靠性很高,同时,取水位置附近无其他取水口,取水可行。取水的水质没有污染,满足作为应急农用水源的要求。 3.3.2工程方案布置在灌区南端建设1座抗旱提
35、水泵站,引提金沙河水进入灌溉渠道;在灌区新建混凝土防渗渠道(干渠和支渠)2500m,干渠沿高速公路及等高线布置,沿线建设配套建筑物。3.3.3提水工程为了防止取水口被淤积,采用河床下集水井方式取水,集水井平面为“E”型,有利于扩大取水面积,增加取水效果。集水井总长12.6M。取水采用D50PVC水管,250mm间距,梅花型布置,增加取水效果。取水管总数700根,每根流量平均0.14L/s。集水井有效容积38.9m3,顶面与河床平,为169.8m,底板高程167.3m,与水泵进水池相连。(1)水泵选择设计最低取水位167.80m,最高出水位171.00m。净扬程3.2m,损失扬程2.0m,总扬程
36、5.2m,设计流量0.052m3/s。据此,选用水泵为300QHL-8。该型水泵扬程5.3 m,流量124 L/s,配套功率11KW。(2)泵房设计由于水泵为潜水泵,所以进水池、泵室为一体结构,都在竖井内。水泵管道穿过防洪墙进入出水池。(3)管理房设计管理房选址在堤防内侧,出水池旁。考虑兼有配电房功能,面积5×7m,高3.5m,砖混结构(徽派建筑风格)。3.3.4灌溉渠道设计(1)灌溉沟渠布置根据金沙鸡石碣灌区西沿金沙河道,东旁高速公路,香蕉形状的特点,灌区干渠沿高速公路坡脚布置。渠道起点底高程170m,渠道末端底高程167m,总长度1.98km,纵向坡度0.158%,同时具有山坡排
37、洪沟功能。横向每隔200m布置支渠,计9条,长度2140M。(2)渠道断面设计A、干渠1000*700矩形渠道,采用C20现浇混凝土底板,厚度150MM,侧墙采用C20现浇混凝土墙,厚度120MM。纵向比降为0.158%.B、支渠 本次设计渠道均采用混凝土U型断面,由于控制面积较小,支支渠设计流量均较小,所以支支渠均采用统一标准断面,其中支渠采用U60混凝土防渗渠道,支渠采用U30混凝土防渗渠道。为了便于管理和保证渠道的安全运行,挖方渠道的渠岸和填方渠道的堤顶应有一定的宽度,以满足交通和渠道稳定要求。各级渠道均为混凝土衬砌渠道,为防止雨水冲刷损坏渠道,规划干渠堤顶设计宽度为0.3m,支渠堤顶设
38、计宽度为0.2m。为了便于管理和保证渠道的安全运行,挖方渠道的渠岸和填方渠道的堤顶应有一定的宽度,以满足交通和渠道稳定要求。(3)渠系建筑物 为了方便农业生产,完善灌溉体系,采用涵洞作为主要渠系建筑物。表3.3新建涵洞统计表涵洞类型新建(座)总计(座)干渠过田间道33干渠过生产路11支渠过田间道66支渠过生产路33考虑到各涵洞计算方法相同,因此本设计只选干渠过田间道涵洞为例进行计算。已知:典型干渠设计流量,设计水深,涵前允许淹水深度。分别算出干渠过路涵洞管径为0.6m、支渠过路涵洞管径为0.6m、干沟过路涵洞管径为1.0m、农沟过路涵洞管径为0.6m。涵管每节之间留0.03m的沉降缝。3.3.
39、5送变电设计架设10KV高压线路500m,设30KVA变压器一台。配电房在出水池旁,用电缆连接水泵电机。3.4 伏岭祝山灌区抗旱应急水源工程设计3.4.1水源概况、供水能力分析(一)拟定取水口概况 伏岭祝山灌区所在河流为登源河,取水口位于虹溪桥下游30m处,坐标Y30°0843.5,X118°4452.92,河床高程265M。登源河发源于伏岭镇逍遥村沿途经过伏岭镇、瀛洲镇和临溪镇。登源河流域面积226.1km2,干流全长55km,河道平均坡降20,沿途接纳11条支流,其中10公里以上支流1条。取水口以上流域面积18.5Km²。 (二)需水量计算 伏岭祝山灌区灌溉面
40、积1400亩,农作物主要是水稻。根据本地区容易发生秋伏旱的特点,和灌区设计经验,取设计灌水模数为1.0m³/s·100hm2。 灌溉设计流量Q=1.0*1400/10000=0.14m³/s(三)水源概况 取水口以上登源河流域面积为18.5km2,90%保证率流量(单位面积产水率同上节)为Q=0.0162*18.5=0.2997m³/s。(三)水源供水能力分析根据以上计算,90%保证率的河道流量是0.2997m³/s,取水流量是0.14m³/s,占来水量的百分比为46.7%。取水量占金沙河来水量比重较高,但考虑取水位置附近无其他取水口
41、,取水可行。取水的水质没有污染,满足作为应急农用水源的要求。 3.4.2工程方案布置 方案流程:取水坝进水池泵站输水管道蓄水池(渠首)干渠建筑物支渠。3.4.3水源工程 (1)进水池、泵房及管理房用D600混凝土管穿过挡土墙引水到水泵进水池,为了防止进水口淤积设立防淤栏砂墙。栏砂墙采用800MM厚浆砌石结构,顶高与设计洪水位相同。水泵房及管理房布置于河道左岸,防洪墙后,建筑面积5m*7m。采用砖混砌筑(徽派建筑)。水泵机座用C15砼浇筑。(2)取水坝采用重力式溢流坝,坝顶长25.0m,底宽9.5m,顶宽2.0m,高2.5m,采用C20混凝土结构,坝顶高程297.50m,坝顶与河床底高2.5M。
42、取水坝基础需要全部清除覆盖层,挖除强风化岩层,确保墙体座落在弱风化层下,墙基开挖到设计高程,清洗墙基面,浇筑C10砼垫层后,方可浇筑墙体(详见设计图)。上下游岸坡采用浆砌石挡土墙护坡。坝体稳定计算:取水坝采用公式 k=fW/P进行稳定计算:其中:k抗剪强度计算的抗滑稳定安全系数, f摩擦系数,取0.5, W作用于计算截面以上墙体全部荷载(含扬压力)对滑面的法向分值,KN。 P作用于建筑物水平方向的合力,KN。抗倾覆稳定,采用公式:k=抗倾覆力矩 /倾覆力矩 =M抗/M倾2计算得出:抗滑稳定安全系数k滑=2.351.05抗倾稳定安全系数 k=2.151.05,设计断面满足要求。(3)河道护岸采用
43、浆砌石挡土墙结构。挡土墙基础底板底在河床下1.0M,顶高超过设计洪水位0.5M.墙体采用M10浆砌石,墙面采用拉丁石。以体现生态,与下游河道景观相互协调。3.4.4水泵选择、管道布置、管材选择(1) 水泵选择1)水泵扬程确定:设计进水池最低取水位266.5M,出水高程272.5M,净扬程6.0M,输水管DE355(1.00MPA)PE,输水管长度345M。沿程损失扬程:水头损失管道水头损失计算,应包括沿程水头损失和局部水头损失。水头损失h计算公式: ;hf 沿程水头损失(m);k 摩阻系数,对硬质塑料管(PE管)取0.000915;n 流量指数,对硬质塑料管(PE管)取1.774;m 管径指数
44、,对硬质塑料管(PE管)取4.774;沿程管段长度,(m);D 管段内径,(m);Q 管段流量,(m3/s);hj 管道局部水头失(m)。指水流经过控制阀、闸阀、排气阀、水表、弯头、岔管、变径管等处的损失。为简化计算,按沿程水头损失率的10%计取。 经计算,管道沿程水头损失为 6.25 M。设计总扬程 12.25 M。 2)水泵设计流量1400L/S.3) 水泵选型:经查阅水泵设计手册,选用 300HW-12水泵。该型号水泵性能参数是:流量220L/S,扬程H为12.5M,满足设计要求。配套电机37KW,电机型号Y250M-6。(2) 管道布置。管道在接水泵出水管后,沿公路一侧埋设,埋深度60
45、CM(覆盖土厚度)。输水管长度345M。(3)管材选择:经过比选,采用DE355(1.00MPA)PE管。比较性能HDPE管球墨铸铁管镀锌钢管混凝土管经济性造价较低,寿命长造价较低,寿命长材料费低材料费低耐腐蚀性不易被腐蚀,也不会发生电化腐蚀易生成管结石,管径逐渐变小易受流体组分、温度影响,易电化腐蚀较好卫生性无色无味,对人体无害,卫生性最好会有锈水现象易生锈污染水质较好耐冲击性耐冲击性好较好较好耐冲击性差柔韧性适应性好,不均沉降时不易断裂不良不良不良使用寿命50年以上30年10至20年20年施工性连接便捷,冬季施工质量有保证自重大,搬运安装不便,作业性差自重较大,搬运安装不便,作业性差自重大
46、,搬运安装不便,作业性差各种管材性能比较表3.4.5渠道设计(一)干、支渠道设计1)干渠:1000*700矩形渠道,采用C20现浇混凝土底板,厚度150MM,侧墙采用C20现浇混凝土墙,厚度120MM。因为靠近公路,上部用100厚钢筋混凝土盖板。纵向比降为0.15%.长度2800M。2)支渠 : 本次设计渠道均采用混凝土U型断面,由于控制面积较小,支渠设计流量均较小,所以支渠均采用统一标准断面,其中支渠采用U60混凝土防渗渠道,干渠长度为 2800 km,支渠长度 1400km。为了便于管理和保证渠道的安全运行,挖方渠道的渠岸和填方渠道的堤顶应有一定的宽度,以满足交通和渠道稳定要求。各级渠道均
47、为混凝土衬砌渠道,为防止雨水冲刷损坏渠道,规划干渠堤顶设计宽度为0.3m,支渠堤顶设计宽度为0.2m。(二)渠系建筑物 为了方便农业生产,完善灌溉体系,采用涵洞作为主要渠系建筑物。新建涵洞统计表涵洞类型新建(座)总计(座)干渠过田间道D100088干渠过生产路D10001010支渠过田间道D60022支渠过生产路D6001212考虑到各涵洞计算方法相同,因此本设计只选干渠过田间道涵洞为例进行计算。已知:典型干渠设计流量Q=0.14M3/S,设计水深0.6M,涵前允许淹水深度。分别算出干渠过路涵洞管径为1.0m、支渠过路涵洞管径为0.6m、 涵洞长度的确定市场上标准涵洞每节涵管长为1m,每节之间
48、留0.03m的沉降缝。1)渠道、沟道穿田间道涵洞田间道路面4m,路肩宽0.5m,路面高出原地面0.5m,路基宽度为6.0m。则渠道、沟道过田间道的涵洞长L1=6.0m。2)渠道、沟道穿生产路涵洞渠道、沟道穿生产路的涵洞,生产路路面宽2m,路面高出原地面0.5m,路基宽度为3.0m。则渠道、沟道过田间道的涵洞长L2=3.0m。3.5上庄宅坦抗旱应急水源工程设计3.5.1水源分析(1)水源概况1)水源地 拟定水源地位于常溪河花楼碓碣西100M的原河滩地,高程265M左右。取水方式是采用集水井工程方法,取河道渗透水。2)河流概况 大源河发源于绩溪县上庄镇会川村,流经会川、尚廉、旺川、上源等行政村,在
49、临溪镇蒲川村与扬之河汇合,主河道全长40km,流域面积178.5km2。集水井距离常溪河100 M。常溪河为大源河右岸支流,发源于大坞尖,流经上庄镇镇政府所在地,主河道全长9.2km,流域面积28.6km2; (2)水资源论证: 规划项目利用水资源,必须遵循合理开发、节约使用、有效保护的原则,符合宣城市水功能区划分的要求,并遵循水量分配方案及协议等方面出发,对取水源进行水资源论证。 水资源论证区域参照临近相似区域水政资料情况统计分析,取水区域的设计来水量采用二种方法进行互为验证。水量分配方案及协议等方面出发,对取水源进行水资源论证。水资源论证区域参照临近相似区域水政资料情况统计分析,取水区域的
50、设计来水量采用二种方法进行互为验证。a、径流系数法:径流系数法是我国中小流域推求径流量一种常用方法,它具有采用资料简便,精度较高的优点;b、面积比拟法是一种推算无水文资料地区径流量的常用方法,它的使用要求是:1)设计流域与参照流域面积相差不大;2)自然气候,QF垫面条件基本相似;3)降雨量相差不大。绩溪县县域内无实测的水文资料,根据安徽省水文手册多年平均径流深等值线图查得取水区域的多年平均径流深850-900mm,CS=2CV,CV=0.52,经计算,取水点控制面积取1.0km2,多年平均径流量为69.6万m3,可满足规划取水点的取水量要求。根据绩溪县相邻地区各水文作40年以上实测资料分析计算
51、95%保证正常最小流量为Q=0.00048F+0.01,取典型工程取水点控制面积为1.0km2,最小流量为0.01048m3/s,常青河取水口以上流域面积23KM2,日产水量为20825m3。(2)水源水质 水源来自高山,水质一般较好,人为污染少,能满足要求。(3)水文地质情况根据附近常溪河河道治理工程勘察成果,常溪河上庄段勘察深度范围内地层分布如下:人工填土(Qml 4),主要分布于河流两侧防洪墙后,为挡土墙后填土,其成分主要为砂卵石夹砂壤土,一般为稍密状。仅少量钻孔有揭露。层砂卵石(Qal 4),色杂,稍密,卵石直径一般210cm,少数10cm以上,呈次圆或次棱角状,排列混杂,其间被中粗砂
52、充填;卵石成份以砂岩为主,其次为花岗岩。重型动力触探击数616击,平均9.8击。钻孔揭露层厚0.503.20m,层底高程250.30289.30m。测得层砂卵石的渗透系数为3.70E-016.60E-01cm/s,平均值为4.87E-01cm/s;层全风化花岗闪长岩的渗透系数为1.80E-033.50E-03cm/s,平均值为2.56E-03cm/s。根据现场注水试验成果及相关工程经验,依据水利水电工程地质勘察规范(GB50487-2008),对各土层渗透性描述如下:层人工填土渗透系数为iE-02cm/s,属强透水性土层;层砂卵石渗透系数为iE-01cm/s,属强透水性土层;层粉质壤土夹碎石渗
53、透系数为iE-05iE-06cm/s,属弱微透水透水性土层;层全风化强风化花岗闪长岩渗透系数为iE-03cm/s,属中等透水性岩体;弱风化微风化花岗闪长岩渗透系数为iE-05iE-06cm/s,属弱微透水岩体。经现场勘查,集水井计划地点距离常溪河道100M,原是河道河漫滩。其水文地质情况与上述工程勘察结果基本相同。具有一定厚度的砂砾石层,具有强透水性。所以,集水井可以将常溪河道作为间接水源地。(4)水源水质 水源来自高山,水质一般较好,人为污染少。同时根据相关研究资料成果,天然河床渗滤取水对原有水质还有进一步的改善。这是因为:1)河流漫滩或边滩发育的地段,天然河床底部一定厚度的砂砾石层,是由漫
54、长地质作用形成,具有粒度不均匀、有效粒径小、密实程度高且渗透性良好的特性,与入渗池、快滤池的人工滤床有很大区别。在自然水力条件适宜的情况下,天然河床表层普遍发育生物泥膜,砂砾石层也可能具有多层结构,是一种良好的滤层。 2) 渗滤取水通过工程手段在河床底部砂砾石层内形成低压区,诱使河水下渗,河水在穿过河床表层滤膜、砂砾石层的渗透过程中被净化,水中污物大部分被滤床表层滤膜所截留,而被截留的污物又被动态变化的河水带走,河水对滤膜起到冲刷、更新作用,使其能长期取水,渗滤取水巧妙地利用天然地质体的地质净化原理,其取水、净水的思路先进。 3)渗滤取水的水质净化是一系列物理、化学与生物作用的结果。天然河床表
55、层的一定厚度泥膜、砂砾石层构成渗滤净水的天然滤床。天然滤床天然的或在取水条件下形成的泥质薄膜具有生物活性和阻滞污物的特性,砂砾石层一定深度范围,存在微生物的活动,使滤床成为一天然的生物反应器。河水通过薄膜渗透可以将悬浮物和多数微生物阻滞,而且还能吸附一系列溶解物质,包括一些有毒的和有害的物质。穿过滤膜的河水在砂砾石层渗透的过程进一步被净化,使水质得到明显改善。 综上所述,拟定水源采用集水井工程方法,取常溪河渗透水作为上庄祝山抗旱应急水源,能够满足水量、水质要求。 (5)用水量计算根据绩溪县“十二五”农村饮水安全工程规划,绩溪县范围内的人均综合供水模为70.0 L/人/日。参照水利部规定标准,考虑输水管线路长及制水损失,水源补水按人均日补充水量55升/人·日,以宅坦村供水人口3100人计算,设计日需补充170吨,基本满足生活用水要求。管网渗漏水量,按居民生活用水的10%计,由于跨行政村调水,管道途径村庄需要考虑一定的协议供水量,按照总量的50%考虑则每日总计需要
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