江西省小型农田水利工程设计中需注意的问题

1、江西省小型农田水利工程设计中需注意的问题李建锋1,王爱芳2(1.江西省水利科学研究院,江西南昌330029;2.江西省水利建设有限公司,江西南昌3300250引言随着国家对粮食安全和农民增收问题的日益重视,从2005年起,中央和各地省级财政都设立了小型农田水利工程建设补助专项资金,逐年加大了对小型农田水利工程建设的支持力度。特别是从2009年开始在全国范围开展小型农田水利重点县建设至今,全国各地已掀起小型农田水利工程建设高潮。本文通过对江西省第一批小型农田水利重点县2009年度建设项目绩效考评情况的分析,发现各地由于时间紧、任务重,加上工程项目点多面广和设计力量不足等原因,实施方案的编制或多或

2、少存在的一些问题。为此,结合笔者的工作体会,针对小型农田水利工程设计中需注意的问题作一探讨。1项目区的选择与主要建设内容的确定项目区的选择应符合各县(市、区的“农田灌溉工程规划”的要求。要达到建一片成一片,农田相对集中连片,与农业、国土等部门的项目整合和衔接,以便形成规模效益。同时,要兼顾和解决山区、丘陵地区影响农民脱贫致富的小灌区及灌溉片的骨干工程(“五小水利”工程。另外,为了加快工程建设进度,提高工程质量,还要考虑充分发挥当地农民自愿投工投劳参与工程建设的积极性。项目的建设内容要征求所属灌区管理单位的意见,要与大、中型灌区骨干工程改造相衔接。尤为重要的是要征求当地农民用水户组织的意见,要通

3、过与农民用水户组织代表共同踏勘现场,了解存在的问题,征求其工程建设意见后(包括用水需求、骨干渠道的整治、田间灌排渠系布置、机耕道的修建,田间灌排工程典型设计地块的选择以及投工投劳方案等,确定项目的主要建设内容。2工程布置与设计要点2.1土地平整工程土地平整是田间工程建设内容之一,也是当地群众投工投劳参与小型农田水利工程建设主要方面。要注意因地制宜根据项目区地形地貌和耕作习惯,合理确定土地平整单元,原则上以格田为平整单元。格田的方向、大小要满足灌溉、排水、农机作业的要求,格田形状尽量采用矩形、直角梯形。平原地区平整区格田宽度控制在2040m 之间,长度控制在60120m 之间;丘陵山区平整区格田

4、划分应根据地形条件而设定。田间土方调配距离,平原地区控制在500m 以内,丘陵山区控制在200m 以内。当平整区挖填深度超过30cm 时,须提出表土剥离和回填方案1。2.2灌溉与排水工程灌溉与排水工程的布置,要充分考虑利用现有可用的渠、沟、闸、涵等水利设施,最大限度满足自流灌溉摘要:本文通过2009年度江西省小型农田水利工程建设项目绩效考评情况的分析,根据工程建设中存在的不足,提出在小型农田水利工程设计中应注意的一些问题.关键词:江西;小型农田水利;设计;项目区;建设中图分类号:S28文献标识码:C 文章编号:1004-4701(201102-0123-03收稿日期:2011-02-21作者简

5、介:李建锋(1958-,男,大学本科,高级工程师.JIANGXI HYDRAULIC SCIENCE &TECHNOLOGYJun.2011的要求,并能保证田间排水与承泄区的连通性。同时,应根据轮灌等要求,合理设置节制闸、分水闸等。特别要注意渠沟的控制面积与密度是否合理,一般高标准农田田间单位面积斗、农渠(沟长度不少于75m/hm2,平原地区在105m/hm2左右。单体工程设计应注意以下问题:1灌溉渠道设计流量的分析计算要注意合理确定设计灌水率。设计灌水率的大小直接影响渠道断面大小和投资,需认真对待。灌水率为单位面积上净灌溉用水量。其大小取决于灌区作物组成、灌水定额、灌水延续时间。灌水

6、允许的延续时间天数,对设计灌水率数值影响很大,须慎重选择(如水稻:泡田期内715d,生育期内310d;棉花:播前灌水1030d,苗期、花铃期内812d,吐絮期内815d。首先要计算出灌区内各种作物的灌水率,然后用图解法分析制定出灌区的设计灌水率。用图解法分析就是对计算得到的初步灌水率进行修正,修正的原则和方法如下:以不影响作物需水要求为原则,尽量不改变主要作物关键用水期的各次灌水时间,若必须调整移动,以往前移动为主,前后移动不超过3d;调整其它各次灌水时,要使修正后的灌水率比较均匀、连续;为减少输水损失,并使渠道工作制度比较平稳,在调整时不应使灌水率数值相差悬殊,一般最小灌水率不应小于最大灌水

7、率的40%。最后一般选延续时间较长(2030d的最大灌水率作为设计灌水率,避免短暂大流量输水而加大渠道断面2。根据江西省土壤、气候条件,现阶段农作物种植结构及灌溉制度情况,目前大部分地区设计灌水率为8.25×10-4m3/s·hm2左右,最大不超过9×10-4m3/s·hm2。2田间渠道设计水面线要注意保证水能顺畅进田及田间水层深度要求。渠道设计水面线的进田水深不应小于10cm,为此要合理选择灌溉区域“参考点”的田面高程。各级渠道的设计水位应根据“参考点”高程、渠系沿程水头损失、水流通过各建筑物的水头损失大小来确定,“参考点”的选取是设计中的关键。我们知

8、道“参考点”往往是灌溉区域中最难灌到的地块,设计中变数较大,也难以把握。要注意选“参考点”时,要有代表性和相当数量的面积,如果是较小田块,会抬高整个灌区水位,增大渠系工程量。因此,对于地势较高的局部(面积不大地块不宜作为“参考点”。已建灌区水源工程及骨干渠道设计水位已定,对于地势较高,末级渠道无法配水到田的地块,建议有条件的地方采取局部提灌,或改变农作物种植结构3。3傍山渠道由于存在撇山洪和截山洪的问题,设计上相对复杂,除了要注意尽量采用排洪涵(槽与渠道立交排泄冲沟山洪外,对于需截坡面洪水的渠段,要注意根据地形条件,选择承泄区合理设置泄洪闸。泄洪闸处渠道洪峰流量可按以下经验公式确定4:Q m=

9、C×F n(1式中:Q m泄洪闸处渠道洪峰流量,m3/s;F集水面积,km2;C设计洪水系数;n指数。公式(1中C、n值可依据设计洪水标准,从江西省水文手册中查得。4、5级渠道设计洪水标准不小于10年一遇。4跌水的设计要注意根据跌差和地形、地质条件确定跌水的型式,跌差小于5m时,可采用单级跌水。一般是渠(沟经过地形高差超过1m的地段才按跌水建筑物设计进行消能连接。跌水按建筑物的类型可分为直立式、陡坡式、跌井等,应因地制宜选择其类型。小型农田水利工程中的渠(沟设计流量均较小,一般采用直立式或跌井。江西省小型农田灌溉渠道及建筑物设计实用手册(试行中汇编了0.5m3/s、1.0m3/s两种

10、规模的直立式跌水设计图表,设计人员可直接套用。实际上,江西省丘陵山区的一些小型灌区及不少灌溉片,过水流量在0.1m3/s以下的跌水很多,这些跌水建筑物类型建议采用跌井。跌井设计的关键是合理确定消力井的容积,通过井内水垫消能。根据有关试验及工程实践经验:1 m3水垫一般可消能7.58.0k W。渠(沟中水流的能量公式为5:E=9.81QH(2因此,消力井的最小容积可按下式确定:V=E/8=9.81QH/8=1.23QH(3式中:V消力井的容积,m3;E渠(沟中水流的能量,kW;Q渠道设计流量,m3/s;H跌水上下游渠底高差,m。5要重视对渍害田排水沟的设计。渍害田也叫潜124江西水利科技2011

11、年6月育化农田,有“原生”和“次生”之分,是土壤生态环境恶化的一种表现。“渍害”的产生,主要是供水过多,灌溉方式不当、田间排水系统不完善,或受地形条件的影响,引起田间地下水位上升,土层中形成青灰色的潜育层。江西省渍害田主要分布在山垄地段,水库周边及灌溉渠道附近等区域。治理渍害田的关键在于设排水沟降低地下水位,以控制土壤湿度,改善土壤通气状况7。江西省水稻田的排渍设计深度一般为0.40.6m,也就是应把稻田地下水位降至田面以下0.5m左右。渍害田排水沟设计的关键是合理确定沟深和沟距,对于中壤土,末级排水沟的间距一般为3050m,平均深度一般为0.8 1.3m6。需强调,治渍排水沟的衬护一定要能有

12、效降排地下水,建议采用干砌石,若需采用浆砌石或现浇混凝土,排水孔的设置要保证有足够的出水断面,为避免排水孔堵塞,排水孔进口应设土工布和砂砾石做好反滤7。2.3田间道路工程田间道路按主要功能和使用特点可分为田间道及生产路。田间道又分为一级田间道和二级田间道。一级田间道是穿过农田,连接村庄之间或村庄与乡村公路之间的道路;二级田间道是连接田畈、生产路、一级田间道的道路;生产路则是连接田块、田间道的道路。田间道路的布置要注意充分利用现有道路,并结合灌排渠沟布置。一级田间道的布置宜结合新农村建设,同时要满足一定的交通运输和群众出行的要求;二级田间道的布置需满足农业机械作业的要求;生产路的布置需满足田间管

13、理的要求。尤其应注意控制路网密度和占地率,路网密度不应过大,建议不超过1%。田间道一般不超过30m/hm2,生产路不超过75m/hm2。具体设计中还应注意以下问题:1一级田间道的路面宽度、路基及路面厚度要能满足基本通行和运输承载要求。田间道采用单车道时,应设置错车道。间隔一般以500m为宜,其有效长度不小于20m,路基宽度不小于6.5m。2田间道的路肩要满足稳定性要求,一般采用土路肩,宽0.5m。有条件的地方可采用浆砌石或混凝土作路肩。路肩的边缘一般应高于路肩两侧的田面0.5m 以上。3路基的厚度应确保路肩边缘高出路基两侧积水高度,路基的最小厚度为:一级田间道不小于0.5m;二级田间道不小于0

14、.3m;生产路不小于0.2m。路基的护肩和需设挡墙时,应与道路两旁的渠沟衬砌结合设置,可采用浆砌石或现浇混凝土修筑,挡墙的顶宽不应小于0.3m。4田间道路的路面可只设面层和基层。路面一定要因地制宜合理确定面层和基层材料。一级田间道可结合新农村建设,路面的设计标准可提高,面层可采用沥青碎石或混凝土,基层采用水泥碎石土;二级田间道的路面面层一般采用泥结石或级配沙石,基层相应采用碎石或天然土层;生产路的路面则宜采用天然土层,有条件的地方可设置级配砂面层。5要重视农机下田通道的设计,如农机跨渠沟道板及下田坡道等。要充分考虑下田坡道的数量和宽度,能否满足当地各种农机下田耕作的要求,确保农机能便捷下田。下

15、田坡道的长度不应超过4m,入田端设齿槽,埋深不应小于0.3m5。3结语小型农田水利等基础设施建设对农业生产水平的提高十分重要,它直接影响着广大农民的生产、生活。工程设计是项目建设的重要环节,其直接影响效益的正常发挥和工程投资。小型农田水利项目由于工程涉及的范围广,地形地质、水文气象条件变化较大。因此,设计中一定要树立因地制宜的设计理念,在满足相关设计规程规范的前提下,合理把握设计标准。确保小型农田水利工程建设,能够实现农田“旱能灌,涝能排,农机能便捷下田”这一基本目标,为高标准粮田建设打下坚实基础。参考文献:1江西省农业综合开发办公室.江西省农业综合开发土地治理项目工程技术规定M.北京:中国农

16、业出版社,2009.2华东水利学院.水工设计手册(第八卷灌区建筑物M.北京:水利电力出版社,1984.3GB50288-99,灌溉与排水工程设计规范S.4江西省水文局.江西省水文手册R.1973.1.5黄河中上游管理局.淤地坝设计M.北京:中国计划出版社,2004.6许瑛,王南海.江西省治理渍害田水利工程实用技术M.南昌:江西科学技术出版社:1997.8.7许瑛.石屑水泥管在农田地下排水工程中的推广应用J.江西水利科技,1995,(2:121122.(下转第137页第37卷第2期李建锋,王爱芳江西省小型农田水利工程设计中需注意的问题125The noticed problems of desi

17、gning small -scale irrigation works in Jiangxi provinceLI Jian -feng 1,WANG Ai -fang 2(1.Jiangxi Provincial Institute of Water Sciences ,Nanchang 330029China ;2.Jiangxi Provincial Hydraulic and Hydropower Construction Limited Corporation ,Nanchang 330025China Abstract:Through a nalyzing the achievem

18、ent evaluation of the construction project of small -scale irrigation works in Jiangxi province in 2009and based on the existing shortcoming of project construction ,the noticed problems of designing small-scale ir -rigation works is proposed in this paper.Key words:Jiangxi Province ;Small -scale ir

19、rgation work ;Design ;Project area ;Construction编辑:许瑛Feasibility analysis of the technical modification of the unit about LongyuankouHydropower StationLONG Wen -biao 1,LIU De -xiang 1,WANG Ai -fang 2(1.Yongxin County Water Bureau of Jiangxi Province ,Yongxin 343400,China ;2.Jiangxi Provincial Hydrau

20、lic Construction Limited Corporation ,Nanchang 330025,China Abstract:The analysis of the necessity and feasibility of the unit modification about Longyuankou Hydropower Station is made.The basic method of selecting new units is proposed.At last ,the benefit is stated.Key words:Longyuankou Hydropower Station ;Unit ;Technical modification ;Feasibility编辑:张绍付第37卷第2期龙文彪,刘德祥,王爱芳龙源口水电站机组技改方案可行性分析1374效益分析在采用JF1209-WJ-58转轮对龙源口电站水轮机进行技术改造后,在水轮机其他部件不动的条件下,采用新设计制造的JF1209-58转轮更换HL110-60转轮,即可实现将机组出力恢复到或超过原1000kW 的额定出力(在原设计水头103m 时,机组出力可达到1150kW 。完全达到原设计