农业综合开发土地治理项目排水渠道规划设计指南

PAGE54土地治理项目规划设计指南农业综合开发土地治理项目排水渠道规划设计指南1.1排水渠道设计原则（1）排水渠道的设计流量应按照项目区的排水标准通过计算确定；（2）排水渠的底坡应结合项目区的地面高程确定；1.2排水渠道流量计算1.2.1排水模数及排水流量单位排水面积的最大排水流量为排水模数，排水模数包括排除地面涝水的排涝模数和地下水排水模数两种。由于最大排水流量是在排涝时产生的，且地下水排水模数又较小，通常排水模数即指排涝模数。排水沟某断面的设计排水流量等于该断面所控制的排水面积与该面积内设计排涝模数的乘积。影响排涝模数的因素较多，有设计降雨、地面坡度、植被情况和作物组成、土壤性质、排水沟网配套情况及河湖调蓄能力等等。由于影响因素较多，且复杂，难以通过成因分析得到计算排涝模数的理论公式，在实践中一般采用平均排除法来确定。设计暴雨的计算，可通过《广东省暴雨径流查算图表》查算，即先从《广东省暴雨参数等值线图》（2003年版）中查出项目区中心点的设计历时的最大点雨量均值和变差系数Cv，计算出中心点的设计点雨量值，然后利用点面折减，换算出项目区内设计面雨量。但一般小于30000亩的项目区可不进行面雨量计算，直接采用点设计雨量。进行排水计算，首先需确定项目区的设计排水标准，即规定一定重现期的暴雨以及暴雨历时和排涝时间；然后计算项目区的设计降雨量和设计径流深；最后计算出项目区的排涝模数和排水流量。1.2.1.1暴雨查算广东省农业土地项目区设计排水标准均为10年一遇24小时暴雨农田3天排干、菜地1天排干。本次仅列出10年一遇24小时的暴雨查算。项目区集水区域设计暴雨点雨量采用集水区域中心点的雨量。集水区域中心点采用目估法确定。其做法是在集水区域上任意画两条直线，使每条直线两侧的面积大致相等，两直线交点即为集水区域的中心点。确定集水区域中心点后，通过《广东省暴雨参数等值线图》中的“广东省年最大24小时点雨量均值等值线图”（附图5）、“广东省年最大24小时点雨量变差系数等值线图”（附图6，Cs/Cv=3.5），分别查取最大24小时历时点雨量均值，最大24小时历时点雨量变差系数Cv24h，然后依据表6-1查取10年一遇模比系数K10，按公式6-1计算P=10%的24小时设计点暴雨量R24h10。（6-1）表6-1P-Ⅲ频率曲线10年一遇模比系数值表CvK10CvK100.21.2670.521.6840.251.3350.541.7090.31.4020.551.720.351.4690.561.7310.41.5350.581.7540.421.560.61.7760.441.5860.651.830.451.5990.71.8790.461.6110.751.920.481.6360.81.970.51.6611.2.1.2排水流量计算广东省一般采用平均排除法计算排水流量，平均排除法是以排水面积上的设计雨量在规定的排水时间内排除的排涝流量或平均排涝模数作为设计排涝流量或排涝模数的方法，其计算公式为：（6-2）和：（6-3）式中：Q——设计排水流量(立方米/秒)；Ci——各地类径流系数，参考值：水稻田、鱼塘和河涌采用1.0；山岗、坡地、经济作物地类采用0.7；村庄、道路采用0.7～0.9；城镇不透水地面采用0.95；Ai——各地类面积（平方公里）；Rp——设计暴雨量(毫米)；Ei——各地蒸发量（毫米），一般可采用4毫米/天；hi——各地类暂存水量（毫米），水稻田采用40毫米；W1——水闸排水量（立方米）；W2——截洪渠截流水量（立方米/秒）；W3——水库蓄滞水量（立方米）；T——排涝历时（秒）；q——设计排涝模数(立方米/秒·平方公里)；F——排水沟设计断面所控制的排水面积(平方公里)。平均排除法只适用于集水面积较小的排水沟排涝设计，对于集水面积大的河道排涝设计是不宜采用。各地可根据表6-1、附图5、附图6，参照以上计算过程计算项目区设计排水流量。1.3排水沟纵、横断面设计（1）应保证设计排水能力。排水沟设计水位宜低于地面（或堤顶）不小于0.2米。干、支、斗沟应按分段设计流量设计断面；（2）排水沟分段处以及重要建筑物上、下游水面应平顺衔接。下一级沟道的设计水位宜低于上一级沟道0.1米～0.2米；（3）正常运行时不应发生冲刷、淤积和边坡坍塌等情况；（4）占地少，工程量少；（5）施工、管理方便；（6）排水沟沟底比降应根据沿线地形、地质条件，上、下级沟道的水位衔接条件，不冲、不淤要求，以及承泄区水位变化情况等确定，并宜与沟道沿线地面坡度接近。（7）排水沟糙率应根据沟槽材料、地质条件、施工质量、管理维修情况确定。新挖排水沟可取0.02～0.025；有杂草的排水沟可取0.025～0.03；排洪沟可比排水沟相应加大可取0.025～0.005。（8）土质排水沟宜采用梯形断面或复式断面，石质排水沟宜采用矩形断面。（9）土质排水沟边坡系数应根据开挖深度、沟槽土质及地下水情况等，经稳定分析计算后确定。开挖深度不超过5米、水深不超过3米的沟道，最小边坡系数按照表6-2确定。淤泥、流沙地段的排水沟边坡系数应适当加大。表6-2土质排水沟最小边坡系数土质排水沟开挖深度（米）<1.51.5～3.03.0～4.0>4.0～5.0粘土、重壤土1.01.25～1.51.5～2.0>2.0中壤土1.52.0～2.52.5～3.0>3.0轻壤土、沙壤土2.02.5～3.03.0～4.0>4.0沙土2.53.0～4.04.0～5.0>5.0（10）排水沟开挖深度大于5米时，应从沟底以上每隔3米～5米设宽度不小于0.8米戗道。（11）1～3级排水沟堤顶宽度不应小于2.0米。堤顶兼作交通道路时，其宽度应满足车辆通行的要求。（12）排水沟的弃土和局部取土坑应结合筑渠、修路和土地平整加以利用。（13）排水沟平均流速可按5-4式计算。允许不冲流速可按附录六选用。水流含沙量较大，且