灌排渠道系工程设计方案

1、灌排渠道系工程设计方案项目区属于半湿润地区，根据灌溉与排水工程设计规范（GB50288）99确定，该项目所有新建配套的灌排渠道的工程级别为V级，相对应的灌排建筑物为V级。灌溉设计保证率设定为75%,各灌区轮灌一次需时10d12d；排洪、排涝设计标准釆用10年一遇，不校核。按13d暴雨从作物受淹起13d排至田（地）面无积水。按照上述标准，以灌排渠系所控制的灌面以及集雨块面进行设计。需要说明的是，因为本项目所涉及的渠道均为整治，故不进行渠道纵断面设计。1、灌排渠道（1）灌溉渠道设计一般要求灌溉渠道设计应达到以下要求：1）保证设计的过水能力，边坡安全稳定和水流通畅；2）渠道各分段之间，以及重要建筑物

2、上、下游水面平顺衔接；3）在完整砂岩地段，可按设计断面开挖，不另行浇筑，仅以砂浆抹面减糙处理；4）渠道在各级流量运行下，满足不冲不淤、工程量小、施工运行和管理方便。（2）灌水率设计因为水稻的净灌溉用水量远大于旱地作物的灌溉用水量，所以项目区设计的各类灌渠，只要能满足水稻生长期中某次较大灌溉用水率，其余作物也都能够满足，故以水稻为代表作物,计算其生育期最大灌水率，并根据稻田作物单次灌水定额，计算项目区的灌水率。按下式计算：q=m/(864t)<式中：q稻田作物某次设计灌水率，(m3/s-100hm2)；m稻田作物某次的灌水定额，(m3/hm2),取1500m3/hm2；t稻田作物某次灌水的

3、延续时间，(d),取12d。水稻生育期最大一次灌水定额约为，灌水历时12d,相对应设计灌水率为0.145m3/s-km2o(3) 渠道流量计算结合项目区现状，田间渠道按照续灌设计，根据以下公式进行渠道流量计算：Qs=nqsAs/is式中：Qs一续灌渠道的设计流量，m3/s；n灌溉方式，续灌取1；qs一设计灌水率，0.145m3/shm2,0.00145m3/s-hm2；As一该渠道灌溉面积hm2,取350hm2；爪一灌溉水利用系数，取0.7。按上式计算项目区渠道设计流量。经计算，田间灌溉渠道流量为0.725m3/s。（4）灌溉渠道横断面确定在确定渠道的灌溉设计流量之后，根据各个灌面，按照明渠均

4、匀流公式进行渠道设计参数的推算。见下式：Q=ACRi式中：Q设计流量，m3/s；A过水断面面积，m2；R水力半径，m；i一渠底比降，根据地面坡降定，取i=l/500；C一谢才系数，C=R,/6/n,n为渠床糙率，对砕现浇的渠道,设计取0.017；X一湿周，m；b水El宽度，m；h一水深，mo（5）灌排渠道设计流量计算本规划所涉及的灌排渠为矩形断面，矩形断面的规格（宽x高）为100x00cm,渠墙采用M7.5水泥砂浆浆砌砕块，厚度为30cm,采用C15校浇筑底板与渠墙，厚度为15cm,采用“底包墙”形式，即渠墙直接砌筑在校基础之上。在渠墙顶部搭盖长度1.6m的钢筋混凝土砕板，形成行走路面。排渠过

5、水深度为70cm,安全超高为30cm,渠底比降取值为2/1000,糙率取0.017。A=l.0x0.7=0.7x=1.4R=0.77.4=0.292i取2%o,渠道糙率n取0.017C=0.2921/60.017=47.91Q=AC（Ri）i,2=0.7x47.91x（0.292x0.002）i,2=0.81m3/s>Q设=0.725m3/s经计算，该渠道流量为O.81m3/s,大于灌面所需的渠道流量0.725m3/s,所拟断面尺寸符合设计要求。2、排水渠道排渠主要用来承担项目区洪水和田内涝水的排出任务，并汇流在项目区外安全地带，集中排向下游。尽量在项目区每一冲积坝田或山脚下布置一条排渠

6、，将冲田内涝水或山上降雨集中汇流排入下级河道。根据项目区的地形条件，排渠一般设计为排灌合一的方式,在排渠适当位置设置农田制口和放水口，对排渠两边的水田进行灌溉。在排渠的布置上，一是根据排水流量设计断面，二是能够满足其有效降低田面水位，控制地面径流，三是能够排湿,在对冬水田进行水旱轮作时，能够排干土壤水分。排渠按10年一遇暴雨从作物受淹起13d排至田（地）面无积水的标准设计。（1）排涝模数1）水田排涝模数排涝标准釆用一日暴雨两天排出，设计排涝标准为10年一遇，釆用（灌溉与排水工程设计规范）给定的公式计算排涝模数：Qw=(P-hiET'F)/86.4T式中：Q“一水田设计排涝模数(m3/s

7、km2)；P历时为T的设计暴雨量(mm),该地区为165mmhi一水田滞蓄水深(mm),平均为100mm；ET历时为T的水田蒸发量(mm),根据当地蒸发资料，结合水稻生育期降水历时的水面蒸发量，取4.5mm；F历时为T的水田渗漏量(mm),项目区内土质主要为重壤土，渗漏量可取2mm/d；T一排涝历时(d),d=3。计算得项目区排涝模数为：Qw=(P-hi.ET'-F)-86.4T=(165-50-13.5-6)-(86.4x3)=0.368m3/skm22) 旱地排涝模数旱地排涝模数按下式计算：q=R/84.6t式中：R设计暴雨量的径流深度(mm),根据当地经验取250mm；t排水时间

8、，取3d。根据公式可求得旱地排涝模数q旱：q旱=250?(84.6x3)=0.965(m3/s-km2)3) 综合排涝模数综合排涝模数按下式计算：q水A水+q早A早/A水+A早式中：A水一设计排涝面积中的水田面积，km2,7.9km2；A旱一设计排涝面积中的旱地面积，km2,1.4km2oq综=4水A水+q旱A旱/A水+A早=(0.214x7.9+0.579x1.4)/(7.9+1.4)=0.444(m3/s-km2)4) 排渠设计流量计算本规划所涉及的排渠为矩形断面，矩形断面的规格(宽x高)为120x100cm,渠墙釆用M7.5水泥砂浆浆砌砕块，厚度为30cm,采用C15砕浇筑底板与渠墙，厚

9、度为15cm,采用“底包墙”形式，即渠墙直接砌筑在役基础之上。在渠墙顶部搭盖长度1.8m的钢筋混凝土砕板，形成行走路面。排渠过水深度为70cm,安全超高为30cm,渠底比降取值为2/1000,糙率取0.017。排渠设计流量釆用水田和旱地的综合排涝模数，按平均排除法进行计算。排渠设计流量计算公式为Q设=QwXF式中：Q设一排渠设计流量(m3/s)；Qw设计排涝模数(m3/s-km2),0.444m3/s-km2；F一控制的排水面积，为1.0km2oQ设=QwXF=0.444m3/s-km2x0.8km2=0.888m3/s(2)排渠断面设计渠道基础仍按照以下明渠均匀流公式进行渠道断面计算：q=a

10、c4ri式中：Q设计流量，m3/s；A过水断面面积，m2；X一湿周，m；R水力半径，m,R=A/X=(b+mh)h/b+2h(1+m2)1/2；i一渠底比降，根据地面坡降定，i=l/500;C一谢才系数，C=R,/6/n,n为渠床糙率，对校现浇渠道,渠床糙率取0.017；渠道根据明渠均匀流公式可求得通过的流量Q：1)120x100cm排渠A=0.7xl.2=0.84X=0.7x24-1.2=1.6R=0.847.6=0.323i取1/500,渠道糙率n取0.0170=1/0.017x0.3231/6=48.72Q=AC(Ri),/2=0.84x48.72x(0.323500)1/2=1.04m

11、3/s>Q设=0.888m3/s求。由此可知，排洪渠流量满足控制排水面积1.0km2的设计要渠道设计参数与成果见表2-5-1：表2-5-1渠道设计参数与成果表渠系整治工程量详见表2-5-2：表2-5-2渠系整治工程量汇总表编号名称单位数量-100x100矩形渠整治m2301土方开挖m3514.4642土方回填m391.2643M7.5砌筑C25预制佐块-25cmm21384C25位渠底.厚度15cmm355.25M10砂浆抹面m22306C20预制碇盖板160x35x10cmm336.87钢筋制作与安装t3.52678模板m217.25二120x100矩形渠整治m2111土方开挖m352

12、0.48532土方回填m383.71533M7.5砌筑C25预制佐块-25cmm2126.64C25砕渠底厚度15cmm356.975M10砂浆抹面m22116C20预制碇盖板160x35x10cm(m3)m337.987钢筋制作与安装t3.55558模板m26.71263、渠系主要附属配套建筑物(1)过路涵管当灌排渠沟穿越机耕道或田间便道时，需设过路涵和管人行便桥等交叉建筑物。过路管涵设计为预制钢筋砕涵管,涵管埋藏深度不小于50cm,按汽10级标准设计。(2)沉沙池为拦截水渠泥沙，沿灌排渠适当位置需布置沉沙池，沉砂沙采用矩形型式，容积1.4m3,其长、宽、高分别为1.0m.1.0m、1.2m,边墙采用M7.5浆砌块石衬护，厚度30cm；底板釆用10cm厚C20现浇砕