科左后旗莲花吐塘坝农田建设规划典型工程设计

1、科左后旗莲花吐塘坝农田建设规划典型工程设计1 塘坝典型设计1.1 基本情况本次塘坝典型设计采用科左后旗莲花吐塘坝作为典型 设计。设计中 P 设=20% ， P 校=10% 。1.1.1 工程位置莲花吐塘坝位于科左后旗甘旗卡镇莲花吐村东南 2 公 里处，属于柳河流域小青沟支流，沟内长年流水。1.1.2 社会经济情况莲花吐村总人口 585 人， 147 户，劳动力 283 人，大 小畜1200头（只）,人口自然增长率12.5 %。，人均纯收入 970 元。现有耕地 5880 亩，主要农作物为玉米、水稻。1.1.3 工程自然地理条件该沟道发育由北向南倾斜， 进入辽宁省境内， 沟深 50 70 米、沟

2、宽 80120 米。沟道比降 1/200 ，多年平均侵 蚀模数为3850t/km 2 年。工程所在地属于半干旱大陆性季 风气候区，多年平均降雨量为 431.35mm ，平均气温为5.8 C。1.2 水文1.2.1 流域自然概况莲花吐塘坝是柳河流域小青沟上的一座拦河塘坝，流 域面积为 7.55km 2 ，河道长度 15.0km ，河道平均坡降 1/200 。1.2.2 气象 莲花吐塘坝的气象资料，采用邻近甘旗卡气象站的实测资料。1.2.3 降雨 莲花吐塘坝属于柳河流域，具有半干旱大陆性季风型气候特征。根据甘旗卡站观测资料，多年平均降雨量为 431.35mm ，降水年内分配极不均匀， 年际变化大，

3、 春季 4 5 月份平均降水量在 20 70mm 之间， 占全年降水量的 516% ，夏季降水集中，78 月份平均降水 150250mm ，占全年降水的 40 60% ，入秋以后降水减少， 9 月份降水 30 80mm ，占全年的 718% ，冬季降水极少。1.2.4 蒸发本区多年平均蒸发量为 1950mm （ 20cm 蒸发皿）。1.2.5 风本区是大风出现较多的地区，多年平均风速 4.0m/s ， 多年平均最大风速为 17m/s 。1.2.6 气温 本区干旱少雨，天气多晴朗，日照时间较长，夏季炎热，冬季寒冷，该区多年平均气温5.8 C,年极端最高气温36.2 C,最低气温-32.2 C,

4、月平均气温-14.0 C,七月份平均气温23.2 C冰冻本区多年平均最大冻土深1.2m左右，最大冻土深达1.5m。水库水面冰冻厚度一般在0.7 0.8m。1.3水文基本资料水文测站情况莲花吐塘坝是柳河流域小青沟上的一座拦河塘坝，其 邻近流域有东五家子水库、三刀水库、大青沟水文站等均 有年径流观测资料。关于参证站的选择莲花吐塘坝位于小青沟中游，其邻近流域有东五家子 水库、三刀水库、大青沟水文站等均有观测资料，上述三 个有观测资料的站点，大青沟位于柳河流域与莲花吐塘坝 最近，因此本次莲花吐塘坝年径流量参证站采用大青沟水文站。大青沟水文站与莲花吐塘坝流域特征见表1-1表1-1 大青沟水文站与莲花吐塘

5、坝流域基本情况对比表项目大青沟水文站r莲花吐塘坝河长km4815入库河长km329地段坨甸相向坨甸相向植被草地草地土壤沙土沙土流域宽度km3.752.2比降1/3001/200流域形状长方椭圆形长方椭圆形1.4径流计算方法本次莲花吐塘坝年径流计算采用直接移值大青沟水文站的径流成果，按径流深换算到莲花吐塘坝，Cv、Cs均与大青沟水文站相同。径流莲花吐塘坝以上流域面积为7.55 km 2。按照大青沟水文站多年平均径流深为 53.7mm，将其值直接移到莲花吐 塘坝，则该塘坝多年平均径流量为 40.52万m3，Cv与C s 值均采用大青沟水文站的特征值，Cv=0.52，C s=2.5 Cv，其成果见表

6、1-2。表1-2年径流频率计算成果表名称均值CvCs/CvP(%)(万 m3)计算采用20507590莲花吐塘坝40.520.550.522.555.6336.102518.07根据灌溉要求，按设计年径流P = 75%的情况来选择， 考虑月分配因素选择作为 P = 75%设计年的典型年，按其 年内分配所占百分数，计算该水库 P = 75%时各月入库水量。见表1-3 o月123456789101112合计P=75%入库水量0.10.23.41.32.053.356.056.12.10.20.15025表1-3莲花吐塘坝入库水量表单位：万m3成果合理性分析(1) Cv值按照后旗坨甸相向地貌的特征，

7、三刀、东五家子水库以及大青沟水文站，其Cv均在0.7 0.3之间，因此本次采用的 Cv=0.52是符合地区特点的。(2) Cs值，三刀、东五家子水库以及大青沟水文站以 及邻近地区均在 Cs=2.0 C v、Cs=2.5 C v之间，所以本次采 用Cs=2.5 C v是合理的。以上分析，认为莲花吐塘坝年径流成果是合理的。1.5设计洪水莲花吐塘坝无实测洪水资料，故本次设计采用吉林省 水文图集中的地区经验公式法推求设计洪水。地区经验公式法根据吉林省水文图集计算设计洪水，洪峰及洪量采用以下公式进行计算（1 ）洪峰流量计算公式为:Qm 二 C FnQp = Qm K p（2）洪量计算公式为:W =0.1

8、B FmWp = K pW式中：Qm 洪峰流量均值（m3/s）C 洪峰均值参数 =0.5F 流域面积为7.55km 2Kp 模比系数，根据该水文图集，洪峰Cv= 1.4Cs = 2.5Cv，由此可得不同频率 kp值Qp 各频率洪峰流量（m3/s）W 洪量均值（万 m3）B 洪量均值参数，B = 19.5Wp各频率洪量（万 m3）m 面积指数，m = 0.6。计算成果见表1-4。表1-4设计洪水计算成果表（地区经验公式法）项目CvCsP=2%P=5%P=10%P=20%洪峰1.42.5 Cv9.286.324.272.44（m3/s）洪量（万 m3）1.42.5 Cv36.224.716.79.

9、51.6塘坝水位、库容关系计算根据塘坝库区内实测资料，计算塘坝水位、库容、面 积关系，计算成果见表1-5，塘坝水位、面积，水位、库容关系曲线见图2 1、2 2。表1-5水位一库容曲线表水位水库面积平均面积水层厚水层容积累积库容（m）（m2）（m2）（m）（m3）（m3）110001112000100011000100011230002500125003500113160009500195001300011423400197001197003270011540500319501319506465011654200473501473501120001177200063100163100175100

10、118932008260018260025770011913000011160011116003693001201630014650011465005158001211750016900011690006848001221900001825001182500867300图2-1莲花吐塘坝水位、面积曲线高程（m图2-2莲花吐塘坝水位、库容关系曲线高程（m1.7工程等级和设计标准工程等级和设计标准该工程为小塘坝，正常运行和非常运行洪水重现期分别为10年一遇设计和20年一遇校核。死库容及死水位的确定本次确定塘坝死水位主要考虑以下两个因素：一是要 满足除险加固 30年后泥沙淤积要求；二是要满足塘坝养

11、鱼要求及冰冻要求。由于塘坝上游植被较好，泥沙淤积总量不大，认为泥 沙全部淤积在死库容里。同时考虑冰厚以及养鱼过冬需水 的水深为1.5m左右，故确定死水位为111.5m，相应死库 容为0.225万m3，满足淤积与养鱼、冰冻要求。1.8兴利调节灌溉用水莲花吐塘坝灌溉设计面积为0.06万亩，主要种植作物为玉米。灌溉制度依据通辽市水科所汇编的西辽河平原 区主要农作物灌溉模式研究成果，灌溉制度及用水量见 表 1-6。表1-6各月用水量月 项目378合计毛灌水定额（m3/亩）116.783.383.3283.3用水量（万m3）7.005.005.0017.00灌溉面积（万亩）0.060.060.060.0

12、6兴利调节计算根据塘坝的库容曲线、来水过程和用水过程及蒸发、 渗漏损失进行兴利调节计算，调节原则为以洪定需，调节 方式为年调节。设计灌溉保证率采用P=75%。计算成果见表 1-7。表1-7莲花吐塘坝P=75% （计入损失）兴利调节计算表月水库来水水库用水来水-用水月末库容月平均库容平均面积渗漏里蒸发损失量水库损失量水库总用水万m3来水-用水月末库容不计损失万m3Km2万m3万m3万m3万m311.5256.1610.10.111.62511.5750.040.115750.380.490.49-0.395.7720.20.211.82511.7250.0410.117250.410.530.5

13、3-0.335.4433.47-3.60.2256.0250.0240.060250.320.387.38-3.980.22541.31.31.5250.8750.0170.008750.290.300.301.001.2252.052.053.5752.550.0190.02550.540.570.571.482.7163.353.356.9255.250.0290.05250.860.920.922.435.1476.0551.057.9757.450.0330.07450.941.026.020.035.1786.151.19.0758.5250.0320.085250.880.965.

14、960.145.3192.12.111.17510.1250.0350.101250.350.450.451.656.96100.20.211.37511.2750.0380.112750.320.430.43-0.236.73110.150.1511.52511.450.0390.11450.250.360.36-0.216.52120011.52511.5250.040.115250.240.350.35-0.356.1600合计251780.98355.786.7723.771.24备注水库的死水位为111.5m，死库谷为0.225万m3;兴利水位为115.11m，兴利库谷为6.735万

15、m3。1.9洪水调节本次设计确定塘坝设计洪水标准为10 20年一遇，校核洪水标准为30年一遇，20年一遇洪水洪峰流量为4.27m3/s，10年一遇洪水洪峰流量为2.44m 3/s。设计洪水过程线见表1-8表1-8设计入库洪水过程线计算表时段设计入库洪水过程线Q典2%5%10%20%00000027.844.463.042.051.17410.986.254.252.871.64614.318.145.553.752.14816.319.286.324.272.4410158.535.813.932.241214.027.985.433.672.101413.247.535.133.471.98

16、1611.866.754.603.101.771810.495.974.062.751.57209.125.193.532.391.36227.844.463.042.051.17246.673.802.581.751.002652.841.941.310.75283.141.791.220.820.47301.961.120.760.510.293200000汛限水位的确定本次设计采用原汛限水位115.11m ,主要是因为灌溉要求与兴利水位取一致。洪水调节计算根据水位一泄量关系曲线，采用单辅助曲线法进行调洪演算。水位一泄量关系曲线见图3-1，辅助曲线见表1-9。调洪成果见表1-10、5-11

17、.表1-9莲花吐塘坝单辅助曲线计算表时段水位l(m)库容V（万 m3）VMtqq/2Vq/2t=2小时115.1100000115.51.882.610.390.1952.811164.245.891.340.676.56116.55.527.672.621.318.9811710.5514.654.162.0816.73表1-10莲花吐塘坝（P=20% ）调洪计算表时段（小时）Q入(m 3/s)Q平均(m3/s)v/ At+q/2时段末qV(万 m3)0000021.170.5850.5850.10.1541.641.4051.350.211.0562 141 891 790 271 218

18、2.442.292.160.31.35102.242.342.190.321.42122.12.172.010.291.3141.982.041.900.281.25161.771.8751.740.251.16181.571.671.550.231.12201 361 4651 350 211 05221.171.2651.160.150.922411.0851.010.140.87260.750.8750.810.120.72280.470.610.550.090.12300.290.380.340.080.13200.1450.110.070.09q=0.32m 3/S H=115.41

19、mv=8.38 万 m3表1-11莲花吐塘坝（P=10% ）调洪计算表时段（小时）Q入(m3/s)Q平均(m3/s)v/ At+q/2时段末qV(万 m3)000022.051.0251.0250.130.8642.872.462.400.351.6663.753.313.140.591.9884.274.013.720.712.2103.934.13.750.752.5123.673.83.430.622.1143.473.573.260.612163.13.2852.980.421.92182.752.9252.720.371.78202.392.572.390.341.5222.052.

20、222.050.291.35241.751.91.760.271.2261.311.531.400.221.1280.821.0650.960.130.8300.510.6650.600.10.153200.2550.210.0750.095q=0.75m 3/S H=115.64mv=9.46 万 m3计算结果根据调洪成果可知，塘坝总库容为9.46万m3，设计洪水位为115.41m，校核洪水位为 115.64m。1.10工程布置及建筑物设计大坝工程大坝为均质土坝，采用当地土质，满足筑坝要求 坝顶高程的确定1）设计波浪爬高A、平均波高：平均波高的计算公式采用 水工建筑物上册中2 6公式：2hi

21、=0.0166V 5/4D1/3式中：v库面上的风速（米/秒）。在正常蓄水位和设计洪 水位时，宜采用相应洪水期多年平均最大风速的1.5 2.0倍；在校核洪水位时，宜采用相应洪水期多年平均最大风速； D 库面的波浪吹程（公里）。按照通常情况，它 是从坝算起沿着库水面直到对岸的最大直线距离；当库面特 别狭长时，以5倍平均水面宽度为限。 D=0.15公里。计算结果均列于表5-12。B、设计波浪爬高的计算根据水工建筑物上册第五章公式计算：Ha=3.3K（2h）tg 9式中：Ha 波浪在坝坡上的爬高（米）。K坝坡护面粗糙系数，块石K=0.77。9上游坝面坡角。计算结果见下表5-12。2）风壅水面高度：风

22、壅水面高度的计算公式采用 水工建筑物上册中52 式即：w?d 0.036 W-Dcosa（厘米）H式中：e坝前库水位因风浪引起的壅高（米）。D吹程（公里）;D=0.15公里。H 坝前水深（米）。P 计算风向与坝轴线法线的夹角，045 °。计算结果列于表4-1。3）大坝超高莲花吐塘坝设计洪水位为115.41m，校核洪水位为115.64m。大坝超高计算采用的公式为水工建筑物上册52公式即:丫= H a +e+A式中：丫一大坝超咼（m）H a 波浪爬咼（m） e风壅水面咼（m）A大坝安全加高（m ）。 大坝超高值计算见表 5-12表5-12风浪要素计算成果表水位平均波 高（m）平均波 浪

23、爬高 （m）风雍 高度 （m）安全 加高 （m）坝顶 超咼 （m）坝顶高程（m）设计 水位0.510.320.0030.50.82116.23校核 水位0.300.190.0030.30.49116.13根据以上计算结果，确定大坝坝顶高程为116.30米 大坝稳定计算大坝结构稳定计算A、计算条件根据碾压式土石坝设计规范SL274-2001 进行坝体结构稳定计算，计算条件为：设计洪水位下的稳定渗流期的 上、下游坝坡稳定、校核洪水位下的稳定渗流期的上、下游 坝坡稳定、正常蓄水位时上、下游坝坡稳定、水库不利水位（1/3坝高）时的上游坝坡稳定四种计算情况。经计算，校核洪水位时坝体不能形成稳定渗流，可不

24、考 虑此种情况；且1/3坝高与正常蓄水位相接近，故本次设计 只考虑正常蓄水位与设计洪水位时水库运行情况。B、计算公式根据碾压式土石坝设计规范SL274-2001 ,对于均质坝可采用不计条间作用力的瑞典圆弧法计算坝坡抗滑稳定安全系数，按有效应力法公式进行计算。E （W 士U ） cosa ubsg Q sin a tg申"十c"bseca K =-Z I±u）sina +M c / R】式中：b条块宽度W土条重量Q、U分别为水平和垂直地震惯性力（本次计算不考虑）u 作用于土条底面的空隙压力u=0a条块的重力线与通过此条块底面中点的半径之间的夹角G、©土条底

25、面的有效应力抗剪强度指标Z坝坡外水位高出条块底面中点的距离Mc水平地震惯性力对圆心的力矩R圆弧半径。C、稳定计算参数的确定塘坝坝体为粉细砂，土的比重为G=2.65 t/m 3，土料的平均含水量 W=5.2%，干容重 r干=1.59t/m 3，经计算r湿=1.64t/m 3, r 饱=1.97t/m 3, r 浮=0.97t/m 3，修止角$ = 31 °。计算结果见表5-13表5-13大坝上下游坝坡抗滑稳定计算成果表0滑弧断上游坝坡下游坝坡设计洪水位校核洪水位1/3坝高设计洪水位校核洪水位1/3坝高0+0601.921.951.911.891.891.88由上表可知，各断面的抗滑稳定

26、安全系数均大于允许抗滑稳定系数k=1.25，说明坝坡是稳定的 大坝渗透稳定计算坝体渗透稳定计算对大坝断面进行分析计算，采用库水 位为校核水位115.64米，下游水位110.00米，正常汛限水 位115.11米，下游无水情况下按有限深透水地基进行计算， 参考水工设计手册进行计算。A、通过坝体与坝基的渗流量为KoHH2 TL m1H10.88T式中：q坝体部分渗流量，按在不透水地基上的均质土坝计Ko地基渗透系数为 0.013米/昼夜H1 上游水深H2 下游水深L坝体上游水深至下游坝脚的水平距离（米）mi上游边坡T 透水地基深取2倍的坝高（米）B、沿下游坝坡渗出段的出渗坡降计算为:11 mlhoH2

27、y H 2沿坝基表面出渗坡降计算为:1 ho-Hi2、,m2 x'经计算渗流量q=0.0120（m 3/昼夜/米）沿坝坡渗出段出逸坡降J=0.24参考水工设计手册对V级土坝，允许坡降值，细砂 为J=0.26 > 0.24，说明大坝渗流稳定满足要求。建筑物设计 涵洞的布置及主要尺寸大坝建筑物为泄洪洞。泄洪洞由进口段、闸室段、洞身段及消能防冲段组成，最大泄量为1m3/s。死水位为111.5m，而且考虑闸前淤积，所以确定新建 泄洪洞闸底坎高程为 112.00m，前铺盖长14.54m，其中： 铅丝石笼7.4m，厚0.5 m，下设0.15m碎石垫层及土工布 一层。八字形进口，斜降墙为U型槽

28、结构，长8.85m，底板厚0.5 m，下设0.1m的素混凝土垫层。闸室采用竖井结构， 底板厚1.0m，前后两端设齿墙，深0.5m，闸室长6m，设工作闸门，孔口尺寸为1.0m （高）x 1.0m （宽），洞身尺寸 为1.2m X1.2m。洞身断面厚 0.4 m，长14.5m。消力池长 19.19m，其中：斜坡段坡比为 1 : 4，长4.0m，池深0.5m , 消力池底板厚0.6m , U型槽型式。 泄洪洞过流能力计算塘坝设计洪水位115.41 m，校核洪水位115.64m，最大 泄量为1m3/s，相应下游水位114.33m。闸底板高程 112.00m，闸孔净宽1.0m，共1孔，孔口高1.0m。A

29、、涵洞进口泄量的计算出流情况的判别(ht-iL) /Ho丸.75为淹没出流(ht-iL) /Hov 0.75为自由出流式中：H0 以涵洞进口断面底板高程起算的上游水头，校核水位下的H°=3.64米。ht 下游水深，ht=1.0米。L、分别为涵洞长度和涵洞底坡，L=14.5m , i=0.01。经计算：(ht-iL) /H0=0.23 v 0.75故为自由出流。B、过流计算Q =ube 2gH°式中：U 流量系数，u=0.60b底宽(m,b=1.0me 闸门开度，取最大开度计算，e=1.0mHo 闸前总水头（m） , Ho=3.64m。经计算，Q=5.07m 3/s >

30、 1m3/s故孔口泄流能力满足要求。 大坝尺寸泄洪涵洞具体尺寸见结构图。 大坝上游采用干砌石护坡，护坡结构为一层土工布反滤，10cm厚碎石垫层，再用 40cm厚干砌石护坡1.11工程量塘坝及建筑物主要工程量见下表。典型塘坝设计工程量表名称部位拆 除 m3基清m3填方m3挖方m3砼m3砌石m3碎 石 垫 层m3土工布m2石 笼 万 m3大坝184397776941731734泄洪洞25150163.74306162312灌排工程典型设计小型农田水利工程设施规划灌排工程体系设计，选取具 有代表性的三刀灌区作典型设计。2.1概况2.1.1 工程位置 三刀灌区位于我旗南部，常胜镇境内，三刀水库下游主

31、要以灌溉水田为主。三刀灌区以三刀水库为水源。三刀水库 兴建于 1956 年，是我旗最早的一座小型水库，坝质为均质 砂土。2.1.2 水文、气象概况1、水文 三刀灌区以三刀水库为水源，根据三刀水库初步设计， 由于该地区无水文测站，年径流采用等值线图法。经计算， 多年平均径流量为 1675.1 万立方米。 P=50% 年径流量为 1608.7 万立方米， P=75% 年径流量为 1273.5 万立方米。2、气象 该灌区属于北温带大陆性气候区。多年平均降雨量为 435.7mm ，降水年内分配极不均匀。夏季降水集中， 6-8 月 份降雨量占全年降雨量的 70%以上，入秋后降水减少， 9 月 份降水占全

32、年降雨量的 14% ，冬季降水极少。多年平均气温 5.8 C,最高气温34 C,最低气温-29.5 C, 温差较大，大于10 C的积温3100 C,平均日照28914小时。 多年平均蒸发量 1758.9mm （20cm ），冬季寒冷蒸发量小， 夏季炎热蒸发量高。多年平均无霜期 144 天，多年平均最大 风速 10.7m/s ，多年平均冻土深 1.2m ，最大冻土深 1.5m 。2.1.3 水资源1 、地表水 三刀灌区是从三刀水库的泄水闸引水， P=75% 时水库来 水量为 1273.5 万立方米。2、地下水三刀灌区地下水类型为松散岩类孔隙潜水，补给来源是 大气降水和上游地下径流的侧向补给，含水

33、层厚度达 100m 以上，根据西辽河平原区地下水资源评价报告 （ 1989 年 通辽市水利勘察设计院完成） ，本地区综合补给量为 6.0 万立 方米 /km 2。其多年平均综合补给量为 120 万立方米，可开采 系数为 0.7 ，则可开采量为 84 万立方米。3、水资源总量项目区水资源量为 1795.1 万立方米。其中：地表水1675.1 万立方米，地下水 120 万立方米。可利用水资源量 1084 万立方米， 其中：地表水 1000 万立方米 （P=75% 水库 供水），地下水 84 万立方米。2.2 灌区概况2.2.1 农业社会经济状况 灌区行政所属六个村，一个水库管理所。 2008 年总

34、人 口 0.7 万人，总劳动力 0.2 万人，每劳力负担人口 3.5 人。该灌区是科左后旗农业区划的农业区。以农为主，林牧 业为辅。 2008 年农业总产值为 840 万元，其中：农业产值 720 万元，占总产值的 85.7% ；牧业产值 80 万元，占总产 值的 9.5% ；林业产值 40 万元，占总产值的 4.8% ；人均纯 收入 3200 元。2.2.2 基础设施状况甘旗卡至金宝屯县级公路贯穿灌区，整个灌区已实现村 村通电， 农田网络健全， 各村均已安装程控电话， 通讯畅通， 当地无建筑材料，主要材料需从外地购进。2.2.3 农业生产及土地开发状况三刀灌区为水田灌区，水田单产 600 公

35、斤，由于灌区田 间工程不配套 ,严重影响灌区水田的发展 ,也影响加大灌区农 业结构调整力度，发展“两高一优”农业，提高灌区经济效益， 增加农民收入势在必行。2.2.4 灌区水利设施状况1、地表水利工程设施 三刀灌区输水干渠由四条干渠组成，总长 15.38 公里， 均为土渠，控制灌溉面积 0.5 万亩。三刀灌区现有的建筑物有永胜进水闸一座，三刀干渠跌 水六座，节制分水闸二座，农桥四座；地卜干渠枢纽一处， 跌水一座。2、机电井情况 灌区共有完好井 50 眼，均为农田灌溉井，全部配套， 灌区内机电井只用于水田灌溉。3、排水工程 灌区内有马莲河贯穿，可做为排水主干渠。2.3 灌区内小型农田水利工程存在

36、的主要问题 三刀水库灌区兴建于 1956 年，受当时社会环境和经济 条件限制，存在设计标准不高，配套不完善，渠道输水渗漏 损失严重等主要问题。灌区内小型农田水利工程配套设施不全。灌区在兴建 之初主要修建了干渠节制分水闸，而且大多数年久失修已毁 坏。用户只能采取扒堵渠道的取水方式引水浇地，造成了人 力物力浪费，增加了农民负担。2.3.2 输水损失严重：灌区渠道均为土渠，渠道土质以砂性 土为主，渗漏性较强，水量损失大，导致了输水渗漏损失严 重，灌溉面积逐年减少，影响了农民的增产增收。2.4三刀灌区小型农田水利工程项目建设的必要性三刀灌区是开发四十年的小型灌区，但灌区存在老化不 配套及输水渗漏损失严

37、重等问题，所以进行田间配套工程建 设是十分必要的。2.5设计原则依据小型农田水利工程设施规划具体规定进行设计，小型农田水利设施是指灌溉面积1万亩，除涝面积3万亩，库容10万立方米，渠道流量每秒 1立方米以下的水利工程和 农村供水工程。重点是大中型灌区的田间灌排工程，小型灌 区，抗旱水源工程。2.6选取典型地块根据小型农田水利工程设施规划具体规定，选取渠道流 量小于1m3/s的三刀灌区地卜干渠的四、五、六、七、八、 九支渠控制地块作典型设计。各支渠的流量见渠道流量计算2.7农田灌溉制度及灌水定额农田灌溉制度及综合灌水定额水稻灌溉制度生育期灌水日期灌水次数灌水定额（m3/亩）灌溉定额（m3/亩）备

38、注泡田期5.11-5.201120120插秧、返青期5.21-6.20520100净灌水分蘖期6.21-7.20520100定额、拔节孕穗期7.21-8.10425100净灌溉抽穗开花期8.11-8.2022040定额乳熟期8.21-8.3122040全年19500经计算现状水平年净灌溉定额为500m 3/亩。水稻灌水率和玉米灌水率见灌水率图。灌溉水利用系数灌区现在实际农田灌溉地表水利用系数为 0.43 （多次实 测值），经过配套后灌溉水利用系数能达到 0.63，按0.63进 行计算。2.8渠道与建筑物流量推算渠道四、五、六、七、八、九支渠与建筑物的设计流量， 依据灌溉排水与工程设计规范GB5

39、0288-99 公式 （6.16-12 ）计算确定，其公式为：Qs=Q （1+ oL）Q=q s As式中：Qs 渠道设计流量（m3/s）Q 不计入输水损失的渠道流量（m3/s）qs 设计灌水率（m3/s 万亩）As渠道控制面积（万亩）o渠道单位长度水量损失率（%km ）L渠道长度（km ）。根据各支渠的控制面积以及所确定的设计灌水率，对渠道及建筑物的设计流量自下而上逐级进行推求，渠道及建筑 物的设计流量详见渠道及建筑物流量计算表。渠道及建筑物流量推求计算表渠道名称渠道控制面积As （亩）渠道长度（km）净流量Q (m3/s)设计流量Qs（m3/s）备注说明九支渠3550.920.00570.

40、023七支渠12692.020.02040.156七支渠与 九支渠之 间应建节制闸9141.100.01470.068建节制闸五支渠16172.350.02600.228五支渠与 七支渠之 间应建节 制闸7031.250.01130.058建节制闸渠道及建筑物流量要表地 卜干 渠流量 渠段加大bhImnAPRCV设计最小四支渠0.0900.30.281/15001.50.0170.211.320.1643.130.440.0640.30.241/15001.50.0170.161.170.1442.240.400.0260.30.161/15001.50.0170.080.860.1039.8

41、60.31五支渠0.0800.30.281/17001.50.0170.201.300.1543.010.400.0580.30.241/17001.50.0170.161.160.1442.140.370.0230.30.151/17001.50.0170.080.840.0939.680.29六支渠0.0730.30.281/20001.50.0170.201.300.1542.980.370.0540.30.241/20001.50.0170.161.160.1442.170.340.0220.30.151/20001.50.0170.080.860.1039.780.27七支渠0.09

42、20.30.301/8001.50.0170.221.380.1643.460.410.0680.30.261/8001.50.0170.181.240.1542.650.380.0270.30.171/8001.50.0170.090.900.1040.180.30八支渠0.0410.30.201/15001.50.0170.121.010.1241.050.350.0300.30.171/15001.50.0170.090.900.1040.220.320.0120.30.101/15001.50.0170.050.680.0737.810.25九支渠0.0310.30.181/20001

43、.50.0170.100.960.1140.680.300.0230.30.161/20001.50.0170.080.870.1039.900.270.0100.30.101/20001.50.0170.050.670.0737.690.222.9 灌排建筑物典型设计依据推求出的渠道及建筑物设计流量成果，做灌排建筑 物典型设计，典型设计见灌排建筑物典型设计图。2.10 典型建筑物工程量表典型灌排建筑物工程量表工程量名称砼（m3）石笼 （m3）浆砌石（m3）碎石垫层（m3）土方 （m3）土工布（m2）钢筋（t）节制分水闸89.3269.247.419609462.6进水闸178.2138.61

44、7.610801769.9农用桥47.311.852552.4涵洞48.2511.26200斗门32.31500.36交通桥219.529573 节水工程典型设计 本次规划采用两种节水工程，一种采用低压管灌工程， 另一种采用砼板衬砌工程结构。3.1 低压管灌工程典型设计设计参数 由表一确定设计参数如下： （ 1）设计灌水定额 m=36m 3/亩 （ 2）日耗水强度 Ea=6mm （ 3）设计灌水周期 T=9d（4）灌溉水利用系数n =0.8。3.1.2 灌网工程布置 根据低压灌道输水灌溉工程技术规范 ，本设计采用干支两级管道，为“王”字型布置，并例举控制面积的典型地 块，单井控制面积 230亩

45、。地块规格425 X360m。管道总长 1730m ，支管间距 90m ，每条支管长 360m ，给水栓间距 60m ， 设置 3 个安全给水栓，共 28 个给水栓，其中四个角和距离 井最近出水口上安装安全给水栓， 每个给水栓控制面积 8.21 亩，平均每亩有管道 7.43m 。3.1.3 灌溉系统流量计算管网布置见管灌 灌典型设计管网布设示意图。 按照低压管道输水灌溉工程技术规范系统流量按下 式计算 Q0=amA/ nTt式中：Qo灌溉系统设计流量 m3/sa 控制性作物种植比例 a=1A灌溉系统设计灌溉面积 A=230亩n 灌溉水利用系数n =0.8T一次灌水延续时间 T=9dt日工作小时

46、数 t=15h。经计算 Qo=78.3m 3/h h=0.02m 3/s。4、管径设计及管网水利计算为了扩大管灌工程的适应性，本管灌工程的固定地埋干 支管均采用PVC塑料管，其管径选用经济管径计算公式计 算.d=1.13 Q/V式中：d管材内径mQ管道设计流量Q=0.02m 3/sV硬塑料管经济流速 V=1 1.15m/s。经计算 d=0.16 0.14m。根据管材系列选用外径$ 160mm，壁厚2.8mm，内径 为154.4mm 的PP管，管内流速1.34m/s ,出水口中心线距 地面30cm，给水栓采用螺杆压盖式双向给水栓，可以调节 出水量大小，为便于耕作应布置在池埂上。管灌设计参数计算结

47、果表作物名称rkg/cm3h cm%nmwmdT(d)mmm3/亩玉米0.001456022.517.50.85436693.2砼板衬砌典型设计灌区干渠为土渠输水，渠道土质以砂性土为主，渗透 性能较强，干渠渠道水利用系数较低，输水渗漏损失严重，造成水资源严重浪费。导致灌区水资源供需矛盾日益突出，地下水位持续下降，使地下环境恶化，给灌区国民经济发展 及生态环境造成不良影响。因此，对干渠进行防渗衬砌，本 次规划采用三刀灌区的地卜干渠做为典型设计。322衬砌渠道断面尺寸设计衬砌渠道的断面依据渠道防渗工程技术规范，地卜干渠的设计流量为 0.42m 3/s。B=1.0mh=0.40mi=1:2000m=

48、1:1.5W=4 X0.4 吃=0.8x=2h+b=2 X0.4+1=1.8mn=w/x=0.8/1.8=0.44C 0.4434.80.025Q Ri = = 0.42m3/s式中：Q干渠设计流量W过水断面面积 m2R水力半径mx渠道湿周长mn 渠道糙率系数n=0.025i渠道纵比降渠道安全超高为50cm。渠道衬砌结构干渠渠道采用全断面聚乙烯薄膜防渗，砼板衬砌的渠道衬砌结构，砼板衬砌的尺寸为 8cm X50cm X50cm ,预制块之 间预留了 3cm缝隙用标呈为 C15的1级配细石砼勾缝。衬砌 构造分三层，在设计坡度上铺一层 0.3mm厚的PE防渗膜之 间必须粘接，且留1%的伸长量，在塑膜上铺一层3cm厚150# 砂浆找平层，上部再铺素砼板，要求砼强度标号达到 C20,抗冻 标号为F150，铺砌时要错缝布置，边角处用现浇砼封堵。渠道衬砌具体见渠道砼板衬砌结构图。3.3供水工程331水源工程布置情况供水工程主