内蒙古农田水利基本建设项目施工组织设计

内蒙古农田水利基本建设项目施工组织设计TOC\o"1-2"\h\z\u1综合说明 11.1绪言 11.2项目区概况 41.3工程任务和规模 71.4工程布置与设计 71.5施工组织设计 91.6工程管理 101.7设计概算 102项目区概况 112.1气象、水文 112.2工程地质及水文地质条件 132.3自然环境及社会经济情况 192.4水利工程现状及存在的主要问题 203工程任务及规模 213.1灌溉制度 213.2工程任务与规模 344工程布置与设计 354.1设计依据及原 354.2工程等别及设计标准 364.3工程总体布置 374.4渠道防渗工程设计 404.5渠系建筑物设计 554.6量水设施设计 824.7农田防护林设计 824.8农田道路设计 834.9平整土地及畦田建设 834.10工程数量及工程量 845施工组织设计 885.1施工条件 885.2料场的选择与开采 895.3施工导流 895.4主体工程施工 905.5施工总布置 915.6施工总进度 936工程管理 946.1工程建设管理 946.2工程运行管理 957工程预算 1007.1编制依据 1007.2编制办法 1007.3永久工程预算编制 1037.4工程投资 1031综合说明1.1绪言1.1.1工程地理位置河套灌区位于内蒙古自治区西部，地处黄河河套平原。地理坐标为北纬40°19′～41°18′，东经106°20′～109°19′。灌区北抵阴山山脉的狼山及乌拉山，南临黄河，东与包头市为邻，西与乌兰布和沙漠相接，横跨巴彦淖尔市的乌拉特前旗、五原县、临河区、杭锦后旗、磴口县，东西长250 km、南北宽50 km。灌区总土地面积1679.31万亩，灌区现灌面积861.54万亩。灌区现已形成以三盛公水利枢纽控制引水，由180.85 km的总干渠和干渠、分干渠、支渠、斗渠、农渠、毛渠七级输配水渠道供水，260 km的总排干沟和干沟、分干沟、支沟、斗沟、农沟六级排水系统排水，并以乌梁素海作为排水承泄区的灌溉与排水格局,成为灌溉排水初步配套的一首制灌区。旗项目区位于河套灌区西北部，东至赛临公路，西以团结渠一闸下游为界，南至总排干，北至团结渠。项目区东西平均长约4.5km,南北长约5.0km，总土地面积1.0万亩，灌溉面积0.8万亩。地理位置东径107°00′～107°07′，北纬41°05′～41°00′，海拔高程在1034.0～1037.6 m之间，地形总趋势北高南低，地面比降约在1/3000～1/8000左右。项目区属于解放闸灌域，行政区属巴彦淖尔市旗巴音宝力格镇管辖。1.1.2工程兴建缘由项目区农田土壤肥沃，而且连片成规模，农牧业生产效益可观，但是由于现状农田配套工程落后，项目区内渠道都是土渠，渠道淤积、渗漏现象严重，造成渠道水利用率低，水资源浪费严重，不能及时满足农作物需水要求，影响了农作物的生长，制约了当地的经济发展。为了进一步配合调整沿黄地区的用水结构、积极推进沿黄灌区特别是河套灌区节水改造工程的实施，本次设计按照项目区定额管理的要求，切实加强用水调度管理，不断加大种植结构调整和平地缩块工作力度，在继续实施渠道衬砌等传统节水措施的同时，大力推广先进高效的节水技术，有效控制灌溉用水量，进一步提高农业灌溉用水的效益和效率。但近年来随着旗新旗址政府所在地搬迁到巴音宝力格镇和紫金公司生产厂区的建设，地下水的开采量逐年增加，而巴音宝力格镇供水和紫金公司供水的水源地主要依赖这一区域，由于大量的开采地下水，使项目区地下水位大幅度下降，造成农田灌溉高峰期呈现出水量不足，灌溉费用高，生产成本高，因灌溉不及时使部分耕地的农牧业产量呈下降趋势，严重影响了当地工农牧业生产的发展。为了补充地下水源，达到采补平衡，缓减工农业生产及城镇用水矛盾，旗政府已于2008年部分恢复黄灌，在一定程度上缓解了水资源不足和水资源浪费的现象。为了进一步配合调整沿黄地区的用水结构、积极推进沿黄灌区特别是河套灌区节水改造工程的实施，旗水务局本次对三支渠村农田基本建设进行渠道衬砌及建筑物配套。受内蒙古巴彦淖尔市旗水利局的委托，由巴彦淖尔市水利水电勘测设计院完成《内蒙古巴彦淖尔市旗农田水利基本建设项目实施方案》的编制工作。本次旗项目区灌溉面积1.0万亩,在现状基础上改造衬砌支渠2条共7.069km；直斗渠1条1.298km；农渠3条共2.342km，衬砌渠道全长10.71km，同时配套节制闸8座、渠上生产桥3座、善岱排水沟上生产桥1座、渡槽4座，量水设备4座、配套直口农渠进水闸1座、毛渠进水闸116座、田口10000座，平整土地并完善主要田间道路和林网建设；按照旗水务局的委托要求，在项目区内新建善岱排水沟3.135km，在善岱排水沟上新建生产桥1座。1.1.3勘测设计过程及主要勘测成果1.1.3.1勘测设计过程外业调查与测量工作从2008年3月设计人员从2009年2月下旬正式开展工作，经过项目组全体技术人员的共同努力、于2009年3月下旬圆满完成了设计任务。在工程设计中，以测量成果（实测渠道纵、横断面图以及建筑物成果表）为基础，并与当地的气候等自然条件相结合，针对现状工程运行存在的问题进行充分细致的分析，设计指标的确定考虑了现状与近、远期相结合，本着经济合理、结构稳定的原则在保证衬砌渠道输水能力、边坡稳定、渠道不冲不淤的前提下，使渠道尽可能顺直，水流平顺且挖、填方平衡。1.1.3.2主要测量成果⑴实测6条改造支渠、直斗渠及直农渠渠道渠道纵断面图共10.83km；⑵实测6条直口渠渠道横断面图，横断面间距50～100 m；⑶导线控制点高程成果表及建筑物情况统计表等。1.2项目区概况1.2.1气象、水文项目区紧靠阴山山脉，由于受蒙古高压气候的影响和控制，具有寒暑剧变的特点，属于中温带干旱气候区，据项目区最近的气象站杭后站资料。该项目区年最高气温33.6℃，最低气温-28.4℃，多年平均气温5.3℃；多年平均年降水量不足100～140mm之间，多集中在6-9月份；多年平均蒸发量为1995.5mm，平均风速2.57m/s；无霜期平均150天；多年平均冻土深1.3～河套灌区南缘为黄河，经三盛公水利枢纽调节控制后，向灌区供水。黄河是河套灌区主要灌溉水源。据磴口水文站实测年径流数据统计，多年平均径流量259.6亿m3，黄河多年平均悬移质输沙量为0.890亿t，多年平均含沙量为3.46 kg/m3；河水封冻日期一般在12月10日至25日，解冻日期一般在翌年3月10日至20日，封冻期为90～110天左右。每年3月201.2.2地质概况1.2.2.1地形地貌项目区内地势较为平坦，地形总趋势北高南低，中部高东西低，海拔高程在1034～1037.6 m之间，地面比降约在1/3000～1/8000左右。由于黄河多次改道泛滥,黄河河床交错分布，主要地貌类型有：黄河冲积平原地貌、风积沙丘堆积地貌。1.2.2.2地层岩性项目区地质构造属于狼山山前倾斜平原，第四纪地层广泛分布，第四系厚度大于1000 m。由于地质构造、古地理环境和地貌条件的控制，使第四纪沉积物在不同地质时期出露的地层主要为第四系松散堆积层。由上到下分别为全新统风积层、全新统冲积层、上更新统湖积冲积层。1.2.2.3地质构造与地震河套灌区属于华北地震区阴山—燕山地震亚区河套断陷地动震活动带上,根据《黄河内蒙古河套灌区续建配套与节水改造工程规划报告》，河套地区跨越6-8级三个地震列度区，考虑到本区饱和细颗粒砂层的地震效应比较敏感，建议该地区地震基本烈度采用8度。1.2.2.4水文地质条件项目区位于河套拗陷盆地的西北部地区，据位于区域内的钻孔揭示，在山前一带含水层组的地下水以冲积洪积层潜水为主含水层主要岩性为含卵砾石，含砾中粗砂，由于沟谷洪水的水动力分异作用，使含水层的分布自北而南有明显的水平分带性，表现在由北向南,即由扇裙顶部向前缘带，含水层颗粒变细，厚度变薄。含水层颗粒由砂卵砾石变为中细砂，厚度由50-80m变为20-40m。单井涌用量由30m3/h.m变为20-30（m3/h.m）。水位埋深由10-40m变为3-5m，水质由矿化度小于0.5g/L的HCO3-Ca·Na型水，变为矿化度小于1～3g/L的HCO3-Ca·Na或CI·HCO3-Na·Mg型水，总的来看,该含水层颗粒粗，含水层厚度较大,水量丰富,1.2.2.5工程地质单元划分及物理力学性质项目区属于河套灌区的一部分,为第四系全新统冲湖积层，岩性特征为上部以砂壤土、壤土、粘土为主，下部为粉砂、细砂，局部为中细砂，具有典型的上细下粗二元结构。根据岩性特征及物理力学性质划分粘土、壤土、砂壤土、粉细砂层四个工程地质单元体，工程地质单元划分及各单元体物理力学性质指针见表2-2-1。1.2.2.6天然建筑材料本着就近和满足设计要求的原则，选择距项目区较近的东升庙和青山料场的成品料（块石、碎石及砂子等），经调查该料场的类型、储量及强度均可满足设计要求。1.3工程任务和规模1.3.1工程任务本次实施方案的工程任务主要是对项目区内的6条灌水渠道进行衬砌和整治,配套完善各类建筑物136座，配套各类建筑物到田口；同时平整土地，完善田间道路和林网建设；建设防洪沟——善岱排水沟3.135km，在善岱排水沟上建生产桥1座；通过采取综合节水工程措施，实现田间高效节水灌溉，建设规模1.0万亩。1.3.2工程规模本次实施方案的建设规模为：⑴衬砌项目区内渠道6条共10.71km（其中支渠长7.069km，直斗渠1.298km，农渠长⑵改造配套衬砌渠建筑物136座（节制闸8座,旧二支右叉进水闸1座，生产桥3座,渡槽4座，量水4座、直口渠进水闸116座）；⑶在衬砌渠道渠首下游30m处设置量水设施4座；⑷平整土地10000亩；⑸新建善岱排水沟3.135km，新建生产桥1座；⑹改造农田路69.16km，其中机耕路20.73km，田间路48.43km；⑺营造农田防护林26980株。1.4工程布置与设计1.4.1工程布置项目区控制灌溉面积1.0万亩，现状项目区属于黄灌区，渠系虽已初具规模，但不能满足灌溉要求，本次设计在尽量满足灌溉要求的前提下，本着社会矛盾小，占用耕地少，运行管理方便等原则，工程布置维持各条支渠的原线路，本次衬砌渠道全长10.71km（其中对新二支渠进行分段裁弯取直）；配套衬砌渠道上节制闸8座，生产桥3座，渡槽4座，量水4座，直口渠进水闸1座、直口毛渠进水闸共116座建筑物。在现状基础上对6条衬砌渠道上的直口灌水渠道进行布置，，共需布置直口毛渠116条，并配套直口毛渠进水闸116座；另外需兴建田口10000座，平整土地1.0万亩；机耕路改造6条、长20.73km，田间道路改造111条、长48.43km；营造农田防护林26980株。具体布置详见附图“内蒙古巴彦淖尔市旗农田水利基本建设项目平面布置图”。1.4.2工程设计⑴渠系工程设计根据旗水利局提供流量对六条渠道进行设计：一支渠、徐四渠设计流量1.20m3/s，两条渠道的防渗衬砌段选用弧形坡角梯形断面，采用0.3 mm厚的聚乙烯薄膜+3 cm厚的M10砂浆垫层+8cm厚保温板+C20预制砼板防渗结构；新二支渠设计流量1.20m3/s、旧二支左、右叉渠设计流量0.8m3/s，渠道防渗衬砌段选用弧形底梯形断面，采用0.3 mm厚的聚乙烯薄膜+3 cm厚的M10砂浆垫层+30cm厚风积砂+C20预制砼板防渗结构；新丰直口农渠设计流量0.3 m3/s，渠道防渗衬砌采用30cm厚的风积沙垫层+0.3 mm厚的聚乙烯薄膜+C20预制砼U型槽（壁厚6 ⑵善岱排水沟工程根据旗水利局提供确定的善岱排水沟在项目区内的起始沟底高程、沟道纵坡、及开口宽；计算善岱排水沟全长3.135km的土方量，设计配套善岱排水沟上生产桥1座。具体详细指标见附：善岱排水沟设计委托书。⑶建筑物工程设计项目区内衬砌渠道上建筑物工程主要包括，节制闸、生产桥、渡槽及直口农渠进水闸。田间建筑物本次设计配套到田口。根据灌水渠道控制面积、设计流量及工程规模，按照《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL-252-2000规定，建筑物工程等别为V等，按5级建筑物设计。1.5施工组织设计根据施工组织设计安排和工程建设的紧迫性及工程在停灌期间建设的原则，本工程工期为半年，施工准备期半个月，根据本工程特点，各分项工程应尽量做到同时施工，均衡施工。工程准备期需要完成场地平整，场内交通，临时建房，施工仓库等工作。工期安排在2009年的10月下旬开工；主体工程施工10月份进行砼板预制，11月开始至翼年4月进行渠道开挖、回填、渠道衬砌和建筑物等配套工程建设，2010年4月底竣工验收。根据施工进度安排，施工总工日30.8848万工日。1.6工程管理为了建设和管理好项目各项工作，工程项目建设需成立专门的领导小组及相应的管理组织，负责协调、解决和处理项目在建设管理过程中出现的问题和矛盾，同时制定落实项目的各项管理措施。并且负责监督建设资金的使用情况，同时做好地方自筹资金的筹措工作，保证资金及时到位，项目实施阶段应按照水利工程建设程序进行管理，实行工程建设“三项”制度，即项目法人制、招标投标制和工程建设监理制，建立起工程质量保证体系。工程建设领导小组应做好资金的管理工作，确保资金做到专款专用，以保证工程的顺利实施。项目区田间工程竣工后，应及时办理移交手续，明确产权归属，乡镇成立独立法人企业协会及农民用水协会，落实管护主体，制定管理措施，建立健全各项工程运行管理、水费计收和使用管理规章制度，明确管护职责，做到责任到人，逐步实现“量水到（农）口、配水到户、核算到亩、按方收费”。要加强对上岗人员的专业技术培训，不断提高管理人员的业务素质。为充分发挥其样板与项目作用，需要设立有力的工程管理机构，指导用户进行科学有效的管理。1.7设计概算旗农田水利基本建设项目按上述方法进行编制。工程总投资为1176.21万元，其中建筑工程973.20万元，机电设备及安装工程1.32万元，金属结构设备及安装工程32.49万元，施工临时工程43.70万元，独立费用125.50万元。2项目区概况2.1气象、水文2.1.1气象旗地处中纬度内陆，属于温带大陆性季风气候区，受蒙古高压大陆性气团控制，经常遭受寒冷，干燥气团袭击。大陆性气候特征十分明显，主要表现为：冬季漫长严寒，少雪；春秋季短、夏季炎热，雨季集中。日照充足，光能丰富，昼夜温差大，积温高，蒸发强烈，降水量少，气候干燥多风，干旱冰雹等自然灾害频繁。2.1.1.1气温该地区多年平均气温5.3 ℃，极端最高气温33.6 ℃，极端最低气温-28.4 ℃，无霜期为150天，年温差和日温差变化较大。2.1.1.2日照与光能本地区日照充足，光能资源丰富，多年平均日照时数3187.3 h，作物生育期4～9月多年平均日照时数约为1760 h，约占全年日照时数的50 %，可满足作物生育期的要求。2.1.1.3降水和蒸发项目区属于干旱半干旱地区，年平均降水量在100～140 mm之间，由东南向西北递减，降水的年际变化大，时空分布不均匀，降水多集中在6、7、8三个月，占全年降水的63～70 %。蒸发十分强烈，年平均蒸发量1995.5mm，是降水量的16.6倍。2.1.1.4风与冻土项目区全年以西风和西北风为主，每年春冬两季为风季，冬季风力强，春季持续时间长，多年平均风速2.57 m/s，年最大风速19 m/s，6～9月最大风速15.2 m/s。本地区土壤冻结期长达160天左右，封冻期在11月中旬至翌年4月，约在翌年3月上旬开始解冻，约在4月底土壤融通，多年平均冻土深1.3～2.3m。2.1.2水文2.1.2.1河流河套灌区南缘为黄河，经三盛公水利枢纽调节控制后，由黄河并行的总干渠向灌区供水。沿黄河两岸经过多年的堤防加固和险工整治，目前已具较高的防洪能力，保证灌区免受洪水危胁。2.1.2.2黄河⑴径流据1960～1967年磴口水文站实测年径流数据统计，多年平均径流量259.6亿m3，历年最大年径流406.0亿m3（1976年），历年最小年径流164.0亿m3（1997年），两者相差2.5倍，说明黄河来水年际变化较大，径流年内分配也不均匀，汛期7～10月来水量占全年来水量的50.07 %，枯水期4～6月来水量占全年来水量的20.63 %，冰期11月～翌年3月来水量占全年的29.30 %。⑵泥沙据磴口站1969～2002年泥沙资料统计，黄河多年平均悬移质输沙量为0.890亿t，最大年输沙量1.54亿t（1979年），最小年输沙量0.171亿t（1969年），两者相差9倍，多年平均含沙量为3.46 kg/m3，最大断面平均含沙量79.4 kg/m3（1986年7月1日），最小断面平均含沙量磴口水文站1975～2002年泥沙粒径数据，多年平均粒径小于0.01 mm占39.46 %；小于0.05 mm占78.30 %；小于0.25 mm占99.81 %。多年平均粒径为0.0364 mm，中孔粒径d50为0.0208 mm。⑶冰凌据黄管局数据，河水封冻日期一般在12月10日至25日，解冻日期一般在翌年3月10日至20日，封冻期为90～⑷水质黄河水质优良，据1989年～1997年资料黄河水矿化度在0.5 g/L左右。2.2工程地质及水文地质条件2.2.1工程地质2.2.1.1地形地貌项目区内地势较为平坦，地形总趋势北高南低，中部高东西低，海拔高程在1034～1037.6m之间，地面比降约在1/3000～1/8000左右。由于黄河多次改道泛滥,古黄河河床交错分布，主要地貌类型有：黄河冲积平原地貌、风积砂丘堆积地貌。2.2.1.2地层岩性项目区是河套灌区的一部分，其第四纪地层广泛分布。根据《黄河内蒙古河套灌区续建配套与节水改造一期工程可行性研究报告》中资料，第四系厚度大于1000 m。由于地质构造、古地理环境和地貌条件的控制，使第四纪沉积物在不同地质时期出露的地层主要为第四系松散堆积层。按其成因及所属地貌，由上到下叙述如下：⑴全新统风积层（Q4），是以冲积层为主的冲湖积、冲洪积、湖沼积和风积物，广覆于河套平原表层，河套灌区以冲湖积层和冲积层为主，主要岩性为黄色粘性土粉细砂互层,一般上部较细,多以砂壤土及壤土、粘土为主；下部较粗，主要为粉细砂，局部为中细砂，形成上细下粗的双层结构。沉积颗粒的分布由于受黄河搬运重力分异的影响，由西向东，自南而北颗粒逐渐变细，粘土层增厚，砂层变薄，以致使南部以中细砂、粉细砂夹砂壤土为主，向北部粘土性土层增多变厚，陕坝以北至份子地一带，以厚层粘土为主。⑵上更新统（Q3）在岩性上较为单一，在岩相上大致可分为两组：上组：为冲积湖积层，主要岩性以黄色、灰黄色中细砂、细砂和粉细砂为主，颗粒较粗，砂层厚度大，少有或没有粘土质夹层。在河套灌区中部狼山—新华—塔尔湖一带，有明显的上细下粗的双层结构，为黄河古河道的流经所在。底板深度70～110 m，最大沉积厚度155.37 m。在拗陷区，由于水盐的长期汇聚，使砂层的含盐量有所增加。下组：为湖积层，主要岩性为黄灰色、灰色细砂、细砂夹多层砂壤土及含淤泥质砂壤土。颗粒较细，砂层厚度较薄，粘土质夹层多，最大沉积厚度132.73 m，本层含盐量较高。2.2.1.3地质构造与地震河套灌区属于华北地震区阴山—燕山地震亚区河套断陷地动震活动带上，新构造运动表现十分强烈，地震活动的特点是频度高，强度低。据国家地震局资料，1976年以来套区及邻区乌海市和包头市4～6级地震发生过8次，特别是1996年包头哈业胡同发生的6.8级地震。五原在历史上曾发生过6.3级地震。根据《中国地震动参数区划图》GB18306-2001，陕坝一带地震峰值加速度为0.2 g,因此该地区地震基本烈度为8度。2.2.1.4工程地质单元划分及物理力学性质项目区属于河套灌区的一部分，为第四系全新统冲湖积层，岩性特征为上部以砂壤土、壤土、粘土为主，下部为粉砂、细砂，局部为中细砂，具有典型的上细下粗二元结构。岩性的变化主要受黄河泛滥改道重力搬运分异作用的影响。根据工作区研究层的岩性特征及物理力学性质划分工程地质单元，即：粘土、壤土、砂壤土、粉细砂层四个工程地质单元体，分别以I1、I2、I3、I4表示。有关工程地质单元划分及各单元体物理力学性质指针见表2-2-1。工程地质单元划分一缆表表2-2-1地层时代及成因工程地质分区及编号岩性备注第四系全新统冲湖积层(L+aLQ4)I1粘土含砾或砾质粘土均归为I1单元，以下同。I2壤土I3砂壤土I4粉砂、极细砂综合分析灌区勘察数据，各工程地质单元基本特征为：I1单元粘土层：棕红、综黄色，具水平层理，结构细密，可塑～硬塑状态，表层2～3 m处偶见裂隙状粘土。塑性指数10～24，压缩系数0.26～0.44 MPa-1，属中等压缩性粘土。I2单元壤土层：黄褐色，土质均一，结构疏松，可塑～软塑状态，塑性指数11～17，压缩系数0.23～0.34 MPa-1，属中等压缩性土质。I3单元体砂壤土：黄褐色，质地均匀，略见粘性，饱和状态塑性指数8～12，压缩系数0.02～0.14 MPa-1，属低～中等压缩性土质。I4单元粉砂极细砂层：灰黄、浅灰色，颗粒均匀，饱和，相对密度0.63，呈中密状态，有效粒径(d10)0.010～0.059 mm，平均粒径(d50)0.087～0.159 mm，限制粒径0.093～0.128 mm，不均匀系数2.515～9.893，压缩系数0.06～0.11 MPa-1，属低～中等压缩性土。另外，灌区内埋深在3～4.5 m处零星分布有淤泥质壤土，砂壤土薄层透境体，含水量高，大于35.40 %，大于液限含水量，天然湿密度1.85 g/cm3，孔隙比0.978，有机质含量0.99 %，软～流塑状，属低强度，高压缩性软土，其工程条件差。2.2.1.5工程地质结论⑴套区构造上存在：狼山、乌拉山山前深断裂，狼山扇裙前缘断裂，西山咀潜伏乌拉山断裂及四条断拗带。基本地震裂度：该地区为8度。⑵套区年最大冻土深度1.20 m。⑶套区I3、I4工程地质单元在地震烈度为8度时液化层，建议对液化区的建筑物基础采取防治措施，同时亦要防止其对渠道边坡的渗透液化破坏。⑷灌区埋深在3～4.5 m处零星分布有松软的淤泥质壤土、砂壤土薄层透镜体，工程地质条件极差，建议在具体建筑物位置查明该层并采取相应处理措施。⑸各工程地质单元天然地基允许承载力建议值：I1单元：f0=170 KPa；I2单元：f0=180 KPa；I3单元：f0=160 KPa；I4单元：f0=100 KPa。⑹套区的建筑物基础存在砂壤土、粉细砂岩性的渗透稳定破坏，建议设计上按其允许渗透水力坡度值进行防范设计。⑺河套灌区属季节性冻土区，建议对渠道及其建筑物基础采取防冻害措施。2.2.1.6天然建筑材料天然建筑材料本着就近和满足设计要求的原则，选择距项目区较近的东升庙和青山料场的成品料（块石、碎石及砂子等），经调查该料场的类型、储量及强度均可满足设计要求。东升庙和青山料场到项目区中部约20～37 km，由汽车拉运。2.2.2水文地质条件项目区位于河套拗陷盆地的西北部地区，据位于区域内的钻孔揭示，在山前一带含水层组的地下水以冲积洪积层潜水为主含水层主要岩性为含卵砾石，含砾中粗砂，由于沟谷洪水的水动力分异作用，使含水层的分布自北而南有明显的水平分带性，表现在由北向南,即由扇裙顶部向前缘带，含水层颗粒变细，厚度变薄。含水层颗粒由砂卵砾石变为中细砂，厚度由50-80m变为20-40m。单井涌用量由30m3/h.m变为20-30（m3/h.m）。水位埋深由10-40m变为3-5m，水质由矿化度小于0.5g/L的HCO3-Ca·Na型水，变为矿化度小于1～3g/L的HCO3-Ca·Na或CI·HCO3-Na·Mg型水，总的来看，该含水层颗粒粗，含水层厚度较大,水量丰富,是良好的供水含水层。项目区内地下水补给主要是灌溉入渗补给，其次是降雨入渗补给；地下水排泄主要以蒸发排泄为主，呈现以垂直交替为主的水均衡规律。地下水动态类型为灌溉、降雨—蒸发型。2.3自然环境及社会经济情况2.3.1自然环境旗项目区位于河套灌区西北部，东至巴音宝力格为东升村，西以大树湾村为界，南至旧乌加河壕，北与大坝沟冲积扇区接壤。项目区东西平均长约4.5km,南北长约5.0 km，项目区内灌溉面积1.0万亩。地理位置东径107°00′～107°07′，北纬41°05′～40°00′，海拔高程在1034～1037.6 m之间，地形总趋势北高南低，中部高东西低，地面比降约在1/3000～1/8000左右。项目区属于解放闸灌域,衬砌渠道都是从团结分干渠引水灌溉的直口支、斗、农渠。项目区行政区属巴彦淖尔市旗巴音宝力格镇管辖。2.3.2项目区位于旗境内三支渠村境内，共有1496人，4400头（只）牲畜。项目区内现有灌溉面积1.0万亩。现状种植业结构根据旗水务局提供的调查资料，项目区现状农、牧、林比例为89：7：4，即农田面积0.89万亩，牧草地0.07万亩，林地0.04万亩。粮食与经济作物比为88：12，粮食作物主要以小麦、玉米为主，经济作物主要以葵花、瓜类为主。本次设计对项目区内1.0万亩灌溉面积范围内三支渠村的支渠、直口斗、农渠进行渠道疏通和防渗衬砌，并配套相应的建筑物到田口；在衬砌渠道渠口下游30m处设置量水设施；新建设善岱排水沟3.135km，同时平整土地，完善田间道路和林网建设。2.4水利工程现状及存在的主要问题2.4.1水利工程现状项目区农田土壤肥沃，而且连片成规模，运行至今从未进行过详细的农田规划，渠道的破坏程度大，加之建筑物也不配套，渗漏、串灌现象严重，造成农田灌溉高峰期供水不及时，灌溉费用高，生产成本高，因灌溉不及时使部分耕地的农牧业产量呈下降趋势，严重影响了当地农牧业生产的发展。2.4.1.1存在问题⑴项目区土地肥沃，而且连片成规模，运行至今从未进行过详细的农田规划，渠道的破坏程度相当大，需要进行疏通整治。⑵项目区内现状田间工程设施不配套，末级渠系各类建筑物年久失修，老化破损，漏水现象十分严重，末能充分发挥工程效益。⑶经调查部分渠道在灌溉期内还是人工堵口与开口，经常会造成渠道的淤积，这样给渠道的正常运行带来很多问题。⑷田间土地平整程度差，现状仍采取传统的粗放型灌水方式，乱灌、串灌现象严重，造成田间灌溉水利用率较低。若不采取有效工程措施和运行管理模式，势必造成水资源浪费。⑸田间工程量水设施不健全，加之灌溉水利用率较低，农民水费支出负担较重，农民用水矛盾突出。⑹田间工程管理运行机制不健全，有人建，无人管，无人控的现象较普遍。3工程任务及规模3.1灌溉制度3.1.1生产结构调整3.1.1.1现状农牧林生产结构旗项目区现有灌溉面积1.0万亩，现状种植业结构根据旗水务局提供的调查资料，项目区现状农、牧、林比例为89：7:4，即农田面积0..89万亩，牧草地0.07万亩，林地0.04万亩。粮食与经济作物比为88：12，粮食作物主要以小麦、玉米为主，经济作物主要以葵花、瓜类为主。现状种植业结构详见表3-1-1。项目区现状种植业结构表3-1-1作物比例（%）一、粮食作物781小麦202玉米504套种(小麦与玉米)8二、经济作物111葵花102瓜果1三、林果7四、牧草4合计1003.1.2调整后农牧林生产结构根据项目区水资源条件和建设“两高一优”现代农业的需求，在充分考虑节水的前提下，结合当地经济发展及本地区的粮食需求和农牧产品需水预测，进行农牧林生产布局与种植结构调整。项目区灌溉面积为1.0万亩，调整后的农、牧、林生产结构为70：20：10，种植业粮经比为70：30。经过调整农、牧、林控制面积为：农田0.7万亩，牧草0.2万亩，林地0.1万亩。调整后农、牧、林比例和种结构植见表3-1-2。调整后种植业结构表3-1-2作物比例（%）一、粮食作物491小麦242套种203夏杂24、秋杂3二、经济作物211油料152甜菜43其它（籽瓜等）2三、林果10四、牧草201、牧草152、青饲料5五、合计1003.1.3灌溉制度设计河套灌区系典型的大陆性气候区，冬季严寒少雪，夏季高温干热，蒸发大，降雨少，土地盐碱化现象遍及全灌区，又是无灌溉即无农业的地带，无霜期短，作物一年一熟，土壤冻融长达半年，唯一可供灌溉引水的黄河封冻流凌期达5个月之久。因此每年引黄灌溉仅可从4月底至11月初约半年水期。河套灌区引黄灌溉全年分三个阶段：即夏灌（4月底～6月底）；秋灌（7月初～9月中旬）；秋浇（储水灌溉9月下旬～10月底，最迟至11月上旬）。其余为黄河封冻、流凌期、农业休间期。河套灌区现状灌溉面积（1997年核查数）为861.54万亩，其中：农田面积787.11万亩，林果地面积30.08万亩，牧草地面积44.35万亩。农田面积共分三类：即夏田面积、秋田面积、套复种面积。其中：夏田面积有小麦、油料、夏杂；秋田面积是玉米、甜菜、葵花、秋杂；套复种：套种、复种（小麦收割后，复种秋菜等）。依据旗近年调查资料，项目区内平均毛灌溉定额548.97 m3/亩。3.1.3.1灌溉制度设计标准及原则⑴设计标准设计标准依据《灌溉与排水工程设计规范》GB5028-99，考虑黄河水资源紧缺，结合灌区特点等进行确定。灌溉设计保证率采用P＝50 ％。⑵依据原则①《黄河内蒙古河套灌区续建配套与节水改造一期工程项目建议书（修订本）》，2000年2月内蒙古水利水电勘测设计院。②《内蒙古河套灌区利用自治区政府专项资金节水改造工程可行性研究》③参照灌区多年的灌溉实践经验，复核灌区不同作物的灌水方式、时间、定额，按照干旱地区土壤水分、盐分良性循环的原则，考虑引黄河水资源紧缺，采用节水型的灌溉方式和技术，提出规划水平年合理的灌溉制度。3.1.3.2生育期灌溉制度设计⑴现有主要作物的灌溉制度试验成果河套灌区在杭锦后旗、临河设置试区对作物小麦、玉米、向日葵、甜菜等进行灌溉制度试验。试验成果详见表3-1-3。主要作物灌溉制度试验成果表3-1-3作物灌水次数灌水时间发育阶段灌水定额（m3/亩）灌溉定额（m3/亩）灌水方法春小麦15月中旬苗期50-60190-220畦灌25月中下旬拔节45-5036月5～10日孕穗50-6046月20～26日灌浆初45-5015月分蘖末50-60145-170畦灌26月5～10日孕穗50-6036月20～26日灌浆初45-50玉米120/6～25/6苗后期65200畦灌212/7～14/7孕穗（喇叭口时）45322/7～24/7抽雄55414/8～21/8灌浆35120/6～25/6拔节盛65155畦灌212/7～14/7孕穗（喇叭口时）45314/8～21/8灌浆45甜菜114/6～16/6叶簇旺盛期45.0205畦灌210/7～12/7块根增长期55.0326/7～27/7块根增长盛期55.0415/8～18/8糖分积累始期50.0向日葵16/6～10/6出苗后30天65.0200畦灌219/6～25/6现蕾55.0315/7～21/7开花45.0424/7～30/8灌浆35.0110/6～16/6苗期65160畦灌225/6～30/6现蕾50324/8～30/8灌浆期45⑵灌溉制度设计项目区属于解放闸灌域，为自流引黄灌溉区。本次灌溉制度设计参照《黄河内蒙古河套灌区续建配套与节水改造一期工程项目建议书（修订本）》与《内蒙古河套灌区利用自治区政府专项资金节水改造工程可行性研究》中解放闸灌域灌溉制度及灌水率进行灌溉制度设计。⑶设计典型年的选定项目区有灌溉面积为1.0万亩，本次设计依据水利部颁《灌溉与排水工程设计规范》GB50288-99，利用杭锦后旗1968年～2000年降水资料，按由小到大的次序排列，取其缺水量为P＝50 ％的年份作为设计典型年。设计典型年为1991年。⑷灌水方法及灌水技术项目区现状田块大多以责任田为单位，一般为2左右亩，田间实施节水灌溉后，畦田按一亩一畦标准建设，并沿用河套灌区行之有效（即：头水大、二水赶、三水洗把脸）的畦灌沟灌技术，调节表层土壤盐分不影响作物的良性生长。而且大田作物（玉米、秋杂、甜菜、油料等）实行地膜覆盖灌溉技术以及采用相应的农业技术措施。⑸主要作物灌溉制度设计a、主要作物需水量依据《黄河内蒙古河套灌区续建配套与节水改造一期工程项目建议书（修订本）》与《内蒙古河套灌区利用自治区政府专项资金节水改造工程可行性研究》中杨家河干渠及解放闸灌域中主要作物需水量数据，利用“彭曼”法及内蒙古主要作物需水量等值线图以及河套灌区作物需水量试验成果，计算项目区主要作物P＝50 ％需水量，其结果见表3-1-4。项目区主要作物需水量表表3-1-4单位：m3/亩作物名称生育期需水小麦328玉米351油料355甜菜394牧草370小麦、玉米套种434b、灌溉制度设计计算公式：M＝E-Po-W地-（W0-W1）根据水量平衡公式，制定项目区主要作物的灌溉定额，详见表3-1-5。项目区主要作物灌溉定额表3-1-5单位：m3/亩项目作物需水量有效降雨地下水补给量土壤储水量灌溉定额小麦328414333211玉米351663340212甜菜394699740188油料355626540188牧草（苜蓿）370786240190套种434663340295C、灌水时间、灌水次数根据巴彦淖尔市水科所、农研所各种作物高产的灌溉试验成果和群众高产、节水灌溉经验、渠系灌水现状以及作物生育期土壤墒情监测预测情况，拟定项目区的灌水时间及灌水次数。d、灌水定额依据《内蒙古河套灌区利用自治区政府专项资金节水改造工程可行性研究》,头水定额采用70～60 m3/亩，其余灌水定额根据巴彦淖尔市水科所进行的不同畦块、不同灌水技术下的灌水定额试验成果拟定，采用灌水定额为50～45 m3/亩。详见表3-1-6。田块与灌水定额表表3-1-6作物畦块（亩）灌水定额（m3/亩）田块平整程度玉米0.560±10cm（第二水）0.553.6±10cm（第三水）0.552.1±5cm（第二水）0.545±5cm（第三水）小麦1.062-57±10cm小麦快浇0.247-43±10cm小麦快浇0.348-44±10cm小麦快浇玉米0.551-47±10cm玉米快浇0.543-40±10cm玉米快浇腹膜玉米沟灌1.043-40±2.5cme、作物生育期灌溉制度3.1.3.3秋浇制度河套灌区是季节性冻土区，土壤冻结期长达半年之久。土壤从开始冻结到解冻基本结束，即夏灌第一水前这段期间内，气候干旱、多风少雨，蒸发强烈，土壤盐分积聚较重，又是春播作物苗期生长的关键时刻，如果土壤墒情不足，无法适时播种，也无法保证作物对水分的需求，且土壤积盐也不利于出苗，因此必须实行播前储水淋盐灌溉—秋浇。①秋浇时间根据巴彦淖尔市水科所从（1982～1986年）在灌区西部沙壕渠试验站，灌区东部胜丰、杨树壕试验站进行的秋浇灌溉的试验研究表明，早浇（9月10～25日）需要浇后进行土地滚耙保墒，实践证明可以行通。晚浇（10月中～11月初）的弊端，一是秋浇定额一般偏大，虽有淋盐效果，但因土壤冻结，地下水位下降缓慢，翌年春季助长了土壤的返盐。水分盐分不利于作物生长发育。本次设计依据《内蒙古河套灌区利用自治区政府专项资金节水改造工程可行性研究》，经过多年的农业结构的调整，目前的三秋作物，大部在9月底收割完毕，9月底，已开始秋浇，10月底即可结束。据此情况，考虑到排水设计的历时20天的估算，以及11月初即进入土壤封冻期，秋浇土地最后一部分，必须在土壤封冻前20天结束。为此秋浇时间定在10月初～10月底。历时21天左右，是适宜的。项目区秋浇从10月9日开始到10②秋浇面积根据河套灌区几十年秋浇灌溉的成功经验，灌区农牧林生产结构、农业种植业结构的规划成果，考虑今后水资源紧缺，分配给本灌区的黄河水量有限，以及灌区气候、土壤等自然条件，作物种类，因地制宜地合理确定秋浇面积。本次设计拟定仅对农田（小麦、套种、油料、杂粮等作物）进行秋浇。③秋浇定额设计根据河套灌区已有的试验资料及《内蒙古河套灌区利用自治区政府专项资金节水改造工程可行性研究》，并结合项目区土壤情况，为使作物根系层土壤盐分通过一年一度的秋浇水的淋洗，维持盐分平衡，达到逐步淡化的目的，选定项目区秋浇定额为90 m3/亩。3.1.3.4项目区灌溉制度根据调整后的农牧林生产结构、农业种植结构和各种作物的灌溉定额、灌水时间、灌水定额制定项目区灌溉制度。项目区综合净灌溉定额310.5m3/亩，其中：生育期220.3 m3/亩，秋浇定额90 m3/亩（秋浇面积占灌溉面积的75 ％），生育期灌2～4水，头水定额在70～60 m3/亩，其它灌水定在40～55 m3/亩。项目区灌溉制度详见表3-1-7。3.1.3.5灌水率灌水率由下式计算。式中：q灌水率[m3/(s·万亩)]；α作物种植比例（%）；m灌水定额（m3/亩）；T灌水延续时间（a）。根据项目区的农林牧生产结构,按常规方法计算灌水率值,设计灌水率为0.443m3/s/万亩,项目区灌水率详见表3-1-8项目区灌溉制度表表3-1-7作物灌溉定额(m3/亩)灌水次数第一水第二水第三水第四水第五水第六水生育阶段灌水时间(起、止)灌水定额(m3/亩)生育阶段灌水时间(起、止)灌水定额(m3/亩)生育阶段灌水时间(起、止)灌水定额(m3/亩)生育阶段灌水时间(起、止)灌水定额(m3/亩)生育阶段灌水时间(起、止)灌水定额(m3/亩)生育阶段灌水时间(起、止)灌水定额(m3/亩)小麦2204苗期4.28-5.870拔节5.9-5.2050抽穗5.31-6.1150灌浆6.12-6.2350套种3056苗期4.28-5.870拔节5.9-5.2045-5.31-6.1150-6.24-7.250抽穗7.15-7.2545灌浆9.1-9.1245夏杂1252初花5.21-5.2470盛花7.3-7.855秋杂1703拔节6.24-7.1470抽穗7.9-7.2050灌浆7.26-7.3150油料1904苗期后5.22-5.3060现蕾6.12-6.2345开花7.3-7.1445灌浆7.15-7.2545甜菜1904叶旺盛期5.25-5.3050块根增长初6.12-6.2345块根增长盛7.15-7.2550糖分积累7.26-7.3145其它(籽瓜)1653-5.21-5.3055-6.24-7.255-7.26-7.3155林1953-5.9-5.2065-6.12-6.2365-7.3-7.1465牧草1954返青5.21-5.3060分枝初5.31-6.1145分枝后期6.24-7.245花期7.3-7.1445青储2154-6.12-6.2365-7.3-7.1450-7.26-7.3150-9.1-9.1250饲料黄河灌区秋浇901-10.9-10.2890项目区灌水率值计算表表3-1-8作物种植灌溉灌水灌水灌水时间灌水延常数灌水率比例定额次数定额（月.日）续天数q(%)(m3/亩)(m3/亩)起止（天）（天）(m3/s/万亩)小麦242201704.285.8110.1772505.95.20120.1163505.316.11120.1164506.126.23120.116套种203051704.285.8110.1472455.95.20120.0873505.316.11120.0964506.247.290.1295457.157.25110.0956459.19.12120.087夏杂21251705.215.2440.0412557.37.860.021秋杂31701706.247.4110.0222507.97.20120.0143507.267.3160.029油料151901555.215.30100.0952456.126.23120.0653457.37.14120.0654457.157.25110.071甜菜41901505.255.3060.0392456.126.23120.0173507.157.25110.0214457.267.3160.035其它21651555.215.30100.013（籽瓜等）2556.247.290.0143557.267.3160.021林地101951655.95.20120.0632656.126.23120.0633657.37.14120.063牧草151951605.215.30100.1042455.316.11120.0653456.247.290.0874457.37.14120.06552151656.126.23120.031青贮饲料2507.37.14120.024（玉米）3507.267.3160.0484509.19.12120.024秋浇859019010.910.28200.4433.2工程任务与规模3.2.1工程任务根据设计任务书要求,本次实施方案的工程任务主要是对项目区内5条渠道进行衬砌，对项目区内衬砌渠道上的节制闸，进水闸、渡槽、生产桥等建筑物配套到田口，并在一支渠、新二支渠、旧二支渠右叉及徐四渠4条支渠和直口斗、农渠渠口下游30m处设置量水设施；新建善岱排水沟3.135km，在沟上新建生产桥1座；同时平整土地，完善田间道路和林网建设。通过采取综合节水工程措施，改善农业生产条件，完善农业供水计量设施，降低灌溉定额，提高灌水效率，减轻农民负担，缓减用水紧张矛盾，使之达到高效输水、真正实现节约水资源的目的。3.2.2工程规模本次实施方案的建设规模为：⑴衬砌支渠、直口斗、农渠共6条，全长10.71km（其中支渠长7.069km、直口斗渠1.298km、直口农渠2.342km）。⑵配套渠道建筑物136座（节制闸8座,生产桥3座,直口农、毛渠进水闸共117座，渡槽4座，量水4座）；⑶配套田口10000座；⑷在支渠和直口斗、农渠渠口下游30m设置量水设施4座；⑸改造农田道路69.16km，其中机耕路20.73km，田间路48.43km；⑹营造农田防护林26980株；4工程布置与设计4.1设计依据及原4.1.1设计依据4.1.1.1有关规程、规范⑴SL207-98.节水灌溉技术规范.⑵GB50288-99.灌溉与排水工程设计规范.⑶SL18-2004.渠道防渗工程技术规范.⑷SL23-91.渠道防渗工程抗冻胀设计规范.⑸SL5021-93.水利水电工程实施方案报告编制规程.⑹SL265-2001.水闸设计规范.⑺水力出版社.水力计算手册.⑻SL/T191-96《水工混凝土结构设计规范》。4.1.1.2以往规划成果⑼《黄河内蒙古河套灌区续建配套与节水改造规划报告》（2000年2月）.⑽《黄河内蒙古河套灌区续建配套与节水改造一期可行性研究报告》（2000年10月）。⑾《内蒙古黄河河套灌区利用自治区政府专项资金实施灌区工程建设项目可行性研究报告》(2006年8月)4.1.2设计原则⑴设计指标的确定应考虑现状与近、远期相结合；⑵保证输水能力、边坡稳定、便于分水和引水；⑶本着经济合理、结构稳定的原则，渠道尽可能顺直，使水流平顺且挖、填方较小；⑷渠道衬砌后水位应满足渠道现状运行水位；⑸本地区属季节冻土区，地基土冻胀强烈，渠道衬砌结构及建筑物应满足冻胀变形的要求；⑹设计应以测量（实施方案阶段实测渠道纵、横断面图以及建筑物成果图）、工程地质、水文地质成果为基础，并与当地的气候等自然条件相结合；⑺施工、运行和管理方便。4.2工程等别及设计标准本次实施方案包括：⑴项目区内衬砌渠道6条共10.71km，配套改造各类渠道建筑物136座；⑵新建善岱排水沟的3.135km，新建善岱排水沟上生产桥1座；⑶配套田口10000座；⑷在支渠和直口斗、农渠渠口下游30m设置量水设施4座；⑸改造农田道路69.16km，其中机耕路20.373km，田间路48.473km；⑹营造农田防护林26980株；4.3工程总体布置4.3.1建设范围本项目工程建设的目的是通过节水改造工程建设，缓解黄河流域用水紧张的状况,减少项目区内的灌溉用水量，改善当地农业生产条件，提高农民生产、生活水平，真正实现节约水资源的目的。本次设计在项目区农田及渠道现状的基础上,广泛征求当地水务局、乡镇的意见，选定工程建设范围为巴音宝力格镇三支渠村，控制灌溉面积1.0万亩。本次设计对项目区内的三条支渠和两条农渠进行衬砌，共10.71km，并配套相应的建筑物到田口；在衬砌渠道渠口下游30m处设置量水设施；新建善岱排水沟3.135km，同时平整土地，完善田间道路和林网建设。4.3.2工程布置项目区控制灌溉面积1.0万亩，现状项目区属于黄灌区，末级渠系虽已初具规模，但不能满足黄灌要求，本次工程布置在各条渠道现状基础上对其进行布置，本次设计在尽量满足灌溉要求的前提下，本着社会矛盾小，占用耕地少，运行管理方便等原则，共需布置直口毛渠116条，对6条支渠和直口斗、农渠进行衬砌，衬砌渠道全长10.71 km；需新建渠道上各类建筑物136座，其中进水闸117座,节制闸8座，生产桥3座，渠道与善岱排水沟交叉处新建渡槽4座，同时在衬砌渠上配备量水建筑物（包括量水设备）4座；另外需兴建田口10000座，平整土地10000亩；建设善岱排水沟3.135km，善岱排水沟上新建生产桥1座；机耕路改造6条、长20.73km，田间道路改造111条、长48.43km；营造农田防护林26980株。项目区衬砌渠道及建筑物数量基本情况详见表4-3-4～4-3-5。具体布置详见附图：内蒙古巴彦淖尔市旗农田水利基本建设项目平面布置图。旗项目区衬砌渠道基本情况统计表表4-3-4上级渠道名称渠道名称桩号衬砌渠长度设计流量(m3/s)(m)团结分干渠一支渠（0+000—3+514）35141.2二支渠（新）（0+000--3+606）36721.2新二

支渠旧二支渠（左叉）（1+862—2+238）3760.8旧二支渠（右叉）（1+465—2+655）11900.8团结分干渠徐四渠（0+000—1+298）12981.2新丰直口渠（0+000—0+776）7760.3项目区渠道上配套建筑物新建工程数量表表4-3-5上级渠道名称下级渠道名称设计流量口闸节制闸桥渡槽量水建筑物直口毛渠进水闸合计备注(m/s3)数量新建数量新建数量新建（座）（座）（座）（座）团结分

干渠一支渠1.2211114247团结分干渠与善岱排水沟交叉处新建渡槽1座二支渠（新）1.2211112833新二

支渠旧二支渠（左叉）0.8178旧二支渠（右叉）0.8111111913团结分

干渠徐四渠1.22112327新丰直口渠0.377合计183341161364.4渠道防渗工程设计本次设计对三支渠村的一支渠（0+000～3+514）、新二支渠（0+000～3+606）、旧二支左叉（1+862～2+238）、旧二支右叉（1+465～2+655）、徐四渠（0+000～1+298）、新丰直口渠（0+000～0+776）共六条渠进行防渗衬砌设计。4.4.1渠道中心线设计本次设计新二支渠现有5处弯道，在进行经济和技术方案比较后确定对新二支渠现有的弯道进行分段裁弯取直，与下游的弯道采用圆弧连接；其余直线段部分衬砌段渠道中心线基本维持现状，使衬砌段设计中心线尽量与现状渠道中心线一致。渠道衬砌段弯道中心线曲线要素见表4-4-1。新二支渠衬砌段弯道中心线曲线要素表表4-4-1渠道切点桩号转角半径切线长弧长外矢距名称起止（°′″）（m）(m)(m)（m）新二支渠0+106.70+214.324255.8954.39107.615.720+666.80+735.427143.4334.4368.624.081+452.11+510.226127.529.4358.13.352+477.62+547.12218235.3769.533.42+873.52+965.311477.3445.9691.822.214.4.2设计流量的确定4.4.2.1渠系水和灌溉水利用系数本次项目区内渠系水和灌溉水利用系数主要以《内蒙古河套灌区利用自治区政府专项资金节水改造工程可行性研究》为依据。⑴现状渠系水和灌溉水利用系数根据内蒙古农牧学院、内蒙古自治区水利局、内蒙古河套灌区管理总局于1989年共同完成的《河套灌区灌溉效率测试与评估研究报告》中的成果，并且考虑1999年以来节水改造、续建配套项目的实施情况以及项目区骨干渠道以续灌为主，田间渠道以下以配水为主的渠道输配水方式。按项目区内渠道级别组成，分析和估算现状各级渠道水利用系数、田间水利用系数，详见表4-4-2。项目区现状渠道水利用系数表4-4-渠道名称分干支斗农毛田间数值0.8270.8240.8240.8500.8610.710.8270.8240.824-0.8610.71⑵本工程实施后渠系水及灌溉水的利用系数根据《水工设计手册》第8分册，按常规方法分析计算，损失水量包括输水损失、水面蒸发损失以及管理损失，各级渠道水利用系数根据灌区渠道衬砌后的渠道水利用系数实测资料和理论计算值，经分析拟定衬砌后各级渠道水利用系数，详见表4-4-3。设计渠道水、田间水利用系数表4-4-渠道名称分干支斗农毛田间数值0.8270.960.950.950.8610.850.8270.960.950.8610.85依据节水措施方案，而且考虑项目区内渠道级别组成，进行分析估算，项目区内支渠以下的渠系水利用系数为0.673、灌溉水利用系数0.573。4.4.2.2渠道流量的确定渠道设计流是指灌水时期渠道需要通过的最大流量，是设计渠道断面和渠系建筑物尺寸的主要依据和指标，它与渠道控制灌溉面积大小、作物组成和灌溉制度等有关。根据项目区现状配水方式，渠道均采用轮灌。所以渠道设计流量根据《灌溉与排水工程设计规范》GB50288-99的计算公式计算：式中：轮灌渠道的设计流量；该渠道轮灌组数；灌水率；该渠道轮灌组的平均灌溉面积；该轮灌渠道至田间的灌溉水利用系数。根据《内蒙古河套灌区利用自治区政府专项资金节水改造工程可行性研究》报告成果，并结合《黄河内蒙古河套灌区续建配套与节水改造工程规划》，本着满足现状灌溉要求，近期与长远规划相结合的原则确定设计流量。各渠道的设计流量见表4-4-4。旗项目区渠道流量表表4-上级渠道名称渠道名称衬砌渠长度设计流量(m3/s)(m)团结分干渠一支渠35141.2二支渠（新）36721.2新二支渠旧二支渠（左叉）3760.8旧二支渠（右叉）11900.8团结分干渠徐四渠12981.2新丰直口渠7760.34.4.3渠道纵、横断面设计4.4.3.1渠道纵坡选定渠道纵坡根据实测渠道纵断面图沿线地面比降及现有渠道运行比降，并且满足渠道不冲不淤流速综合分析选定。4.4.3.2水位的选定渠道设计水位是农业灌溉的主要指标，本次设计根据渠道上游渠道现状运行水位、节水规划后下级渠道控制范围，地形及纵坡，推算出各条渠道设计水位，由此确定渠道设计水位线。各渠道及直口毛渠渠道过闸损失为0.07～0.05 m，各渠道设计水位线详见“内蒙古河套灌区旗农田水利基本建设项目实施方法设计图册”（以下简称设计图册）。4.4.3.3横断面设计⑴计算公式采用明渠均匀流进行计算。计算公式：Q=ω C式中：Q渠道设计流量（m3/s）；ω渠道过水断面面积（m2）；C谢才系数，一般采用公式C＝进行计算；R--水力半径（m），R=ω/X；X湿周（m）；i--渠道比降；n渠床糙率。⑵渠道断面尺寸的确定根据渠道设计流量和纵坡指标、《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-99）、《渠道防渗工程技术规范》（SL18-2004）、《渠系工程抗冻胀设计规范》（SL23-91）等数据分析确定：渠道采用弧形坡角梯形断面、弧形底梯形断面和U型断面三种断面形式。⑶糙率选定根据《渠道防渗工程技术规范》（SL18-2004），设计渠道采用聚乙烯膜防渗、砼板全断面护砌，糙率取0.017；砼U型槽全断面护砌，糙率取0.016。⑷边坡系数确定根据渠道所处地形、沿线土壤质地及现有渠道边坡情况，参照《灌溉与排水工程设计规范》中关于刚性材料保护层。弧形坡角梯形断面内边坡为1：1.5，外边坡为1：1.25，弧形底梯形断面内边坡为1：1，外边坡为1：1.25“U”形槽渠道倾角α=11 °，外边坡为1：1。⑸渠堤超高及堤顶宽衬砌渠道超高是根据《灌溉与排水工程设计规范》GB50288—99有关要求，考虑到渠道的工程级别及其运行特点，结合衬砌渠道砼预制板的规格综合选用。本次设计渠超高选取0.6～0.4m，堤顶宽取2.0 m。根据上述原则及设计参数进行渠道的横断面设计，项目区衬砌渠道水力要素成果见表4-4-5～4-4-6。水力要素表表4-4-5渠道名称桩号设计水位(m)设计渠底高程(m)流量流速水深(m)直线段水深弦长(底宽)半径渠深开口宽边坡弧形坡脚的圆心角θ糙率纵坡超高堤顶断面形式起止起止起止(m3/s)(m/s)设计(m)(m)(m)(m)(m)(m)角度nI(m)宽度(m)一支渠0+0001+9171036.151035.671035.421034.941.20.560.731.2751.01.2225.5461.533.690.021/40000.4922弧形坡脚梯形1+9172+7601035.621035.411034.891034.682+7603+5141035.361035.171034.631034.44二支渠（新）0+0001+5001036.181035.811035.281034.911.20.60.90.372.551.81.4294.3491900.021/40000.5292弧形底梯形1+5003+1271035.761035.351034.861034.453+1273+551035.301035.191034.401034.29旧二支渠左交叉1+8621+8701035.651035.651034.941034.940.80.60.710.242.261.61.073.4851900.021/30000.362弧形底梯形1+8702+2381035.601035.471034.891034.76右交叉1+4651+8721035.761035.641035.021034.900.80.570.740.272.261.61.2113.7681900.021/35000.4712弧形底梯形1+8722+6551035.591035.371034.851034.63徐四渠0+0000+6501035.701035.511035.001034.811.20.590.71.2751.01.2225.5461.533.690.021/35000.5222弧形坡脚梯形0+6500+9501035.461035.381034.761034.680+9501+2981035.331035.231034.631034.53注：旧二支右叉从新二支渠引水灌溉，开口桩号是1+465；旧二支左叉从右叉引水灌溉，开口桩号是1+862。水力要素表表4-4-6渠道名称桩号设计水位(m)设计渠底高程(m)流量(m3/s)设计流速设计水深圆弧段以上水深h2渠深角度半径开口宽糙率纵坡超高堤顶断面形式起止起止起止设计(m/s)(m)(m)(m)θ（m）(m)nI(m)宽度(m)U形断面新丰直口渠0+0000+7761035.401035.011034.791034.400.300.600.610.210.76110.51.120.0161/20000.151.004.4.3.4渠道土方填筑要求土方填筑应严格按照规范要求施工,渠道土方填筑设计干容重不小于1.65g/cm3。4.4.4渠道防渗衬砌结构设计4.4.4.1衬砌结构4.4.4.2防渗层设计⑴材料选择根据本地区气温、气候条件，防渗材料采用0.3 mm厚聚乙烯膜,要求膜的幅宽大于8 m。聚乙烯膜性能指针见表4-4-7。聚乙烯膜性能表表4-4-7技术项目性能密度（kg/m3）≥900断裂拉伸强度(Mpa)≥12断裂伸长率（%）≥300撕裂强度（kN/m）≥40渗透系数（cm/s）＜10-11⑵防渗材料的铺设聚乙烯膜应按照上表所列物理性能参数进行招标，质量必须符合要求：①铺设前应进行复验，质量必须合格，对不合格材料严禁使用。②铺设时自下游侧开始依次向上游侧进行，上游侧塑膜应搭接在下游侧塑膜上。塑膜长边易顺水流铺设，并应避免张拉受力、折迭、打皱等情况发生；接缝采用热接法（或搭接法）。4.4.4.3