节水灌溉示范项目建设内容及节水工程技术设计方案.doc

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1、节水灌溉示范项目建设内容及节水工程技术设计方案1.1 项目建设内容示范区建设的原则：一是引进、利用、开发、推广国内外各种先进的节水灌溉技术、提高农业的科技含量和管理水平，达到节水增产、增收的目的。二是因地制宜，充分利用区内水库、山塘、泉井等自然水资源，采取多种节水技术措施，达到节水、节能、节地、降低生产成本，促进农业生产稳定持续发展。根据县国民经济和社会发展第十个五年计划纲要中大力调整和优化农业结构、发展节水型农业、努力提高农民收入的精神，节水灌溉示范区建设以提高农作物的水分生产率为主。规划以镇星子坪村为中心，建设1200亩水稻节水灌溉示范区，主要推广控水灌溉技术，示范区全部实行格田化，但田埂

2、硬化根据投资情况，首期完成300亩；建设354亩大棚蔬菜低压灌溉示范区，主要种植双季蔬菜和无公害蔬菜；建设360亩经济作物（药材、茶叶等）和160亩果树微灌示范区。节水灌溉示范项目的内容为：高标准渠道防渗总长1.7km、田间输水渠槽和排水沟 km、铺设低压灌溉管道 km、旱地和经果林地的微灌管道 km、修铺机耕道4.12km。1.2工程总体布置本示范区的节水灌溉选型是根据该项目区的自然地理条件，因地制宜的选用高标准砼U型渠槽灌排为主，低压管灌和微灌三种节水技术。在水稻节水灌溉示范区内采用U型渠槽灌输水灌溉；在大棚蔬菜低灌示范区利用农田两边山上渠道与农田的地理高差，沿渠合理布设低压塑管，形成田间

3、网状灌溉；在经果林微灌示范区采用加压微灌。根据本项目区地形条件，拟定在项目区中间最低洼处设一条纵向主排水渠，再在适当位置布设支排水渠，使项目区内做到排灌有机结合，提高水的利用率。维修2条纵向机耕道和2条横向联系机耕道。详见附图节水灌溉示范项目平面布置图。1.3 节水工程技术设计方案1.3.1水稻节水灌溉示范区根据县镇节水灌溉示范区的地形及当地农民的经济承受能力，决定在星子坪村建立水稻节水灌溉示范区，示范区面积暂定1200亩。1.3.1.1工程措施 根据县镇水稻节水灌溉示范区的特点并参考其它已建水稻节水灌溉工程的成功经验，决定采用以下几个节水工程措施：对碧丁支渠采用现浇C15砼防渗。示范区内耕地

4、全部格田化，消灭漫灌、串灌，灌溉用水直接由田间渠道进入田间，首期将300亩耕田平整。修建专用的灌溉渠系和专用的排水系统，实行灌排分家。田间输水渠道全部采用预制的“U”型渠槽防渗。1.3.1.2灌溉渠道设计水源工程渠道防渗示范区主要水源工程为木瓜山灌区碧丁支渠，存在的主要问题：一是没有按设计要求完成，防渗衬砌，只开挖成型；二是渠道输水运行时间长、工程老化，输水损失已达50%；因此，工程效益不但没有达到设计效益，反而逐年减少。为了充分提高用水利用率，促进项目区农民生产和稳定增长，满足示范区的供水需求，本次工程规划拟对项目区内1.7km长的碧丁支渠进行C15砼防渗处理，厚度为6cm，每隔5m设一伸缩

5、缝，缝宽11.5cm，采用聚乙稀塑料薄膜防渗。该段渠道为梯形渠道，底宽0.7m，渠深1.33m，两侧边坡为1：0.3。其具体工程量见表5-1。碧丁支渠防渗衬砌工程量表表5-1防渗长度土方开挖石方开挖土石回填浆砌石砼底板砼边墙伸缩缝（km）(m3)(m3)(m3)(m3)(m3)(m3)(m2)1.768433.3239.4907.038.2田间工程渠道防渗根据示范区水稻节水灌溉示范区的具体情况，所有的田间渠道则根据其通过的流量，采用不同型号的“U”型渠槽。连接处用1:2的水泥沙浆填缝。为了使灌溉水能够顺利地进入田间，末级渠道的渠底比田面高1020cm。a、各渠段的流量设计各渠段所要通过的流量由

6、最大旬灌溉定额和该渠道所控制的灌溉面积确定，其表达式为： Q=mA/t/1/2式中：Q渠段必须通过的流量（m3/s）；m最大旬灌溉定额（m3/亩）；A渠段控制的灌溉面积（亩）；t时间（s）；1渠系水利用系数；2田间水利系数。 通过对示范区水量平衡分析，得出该地区9月中旬灌溉用水量最大，十天灌溉用水量为60m3/亩。本节水工程建成后可节水20%，故旬灌水定额为48 m3/亩。同时，根据节水灌溉技术规范（SL207-98）第1.0.1条及第1.0.2条的规定，并考虑镇节水灌溉示范区的具体情况，渠系水利用系数取0.75；田间水利系数（水稻区）取0.95。将m、t、1、2代入上式则得：Q=7.810-

7、5A各渠段所须通过的流量均可根据其控制的灌溉面积由上式求出。b、渠槽底坡的确定根据示范区的地形、混凝土渠槽的抗冲能力（流速V1.0m/s）和不淤流速（参照有关资料采用V1.0m/s）确定斗渠的底坡采用1/500。c、槽型的确定要确定各渠段所采用的“U”型槽型号，首先要求出各种“U”型槽在不同底坡情况下的过流能力。根据混凝土“U”型槽的断面形式并参照武汉水利电力大学编辑、水利出版社出版的水力计算手册，混凝土“U”型槽的过流能力可采用均匀流的公式计算，其计算式为：式中：Q流量（m3/s）；A过水面积（m2）；C谢才系数，；n糙率，光滑混凝土n=0.014；R水力半径，R=A/x;X湿周（m）；h2

8、圆弧以上的水深（m）；压口板与铅垂线的夹角（）；i渠道底坡。上述各参数中，除了底坡以外，同一型号的“U”型渠槽的参数均为一定值。所以同一型号“U”型渠槽的过流能力只随底坡的变化而变化。不同型号的“U”型渠槽在不同底坡情况下的过流能力见表5-2。表5-2 预制砼“U”型渠槽过流能力表型号断面面积（m2）上口宽（cm）槽深（cm）不同比降的过流能力（L/S）1/2501/3001/5001/10001/2000B600.2186048332303235166118B500.12150321631491158257B400.08940289082634532B300.0553024534837261

9、86根据“U”型渠槽的过流能力和各渠道的底坡，确定田间渠道采用B50的“U”型渠槽。田间灌溉小渠全部采用B30的“U”型渠槽。d、田间渠道工程量1.3.1.3排水沟设计设计原则根据水稻节水灌溉示范区的实际情况，排水沟全部采用“U”型渠槽。为了将田间的冷浸水及有毒物质及时排出，排水沟的底部高程要比田面高程低3040cm，“U”型槽底部及两侧均铺10cm厚的砂卵石作为垫层。排水沟的流量计算根据湖南省地面气象资料和湖南省暴雨洪水查算手册，示范区历年最大一日降雨量为232mm；多年平均最大一日降雨量为106mm；10年一遇的一日暴雨量为150mm；多年平均降雨量大于106mm的日数为1.1天，降雨量大

10、于50mm的日数为4.1天。按照有关规范的要求，设计暴雨采用10年一遇的一日降雨量，三日排至水稻的耐淹深度。由此，可得排水流量的计算式为：q=3.85810-5（W-b）A式中：q排水流量（m3/s）；W设计日降雨量，此处为150m；b水稻的耐淹深度，此处取90mm；A面积，单位为hm2。 将有关数据代入上式可得：q=2.31510-3A排水槽型确定根据各排水沟的排水流量决定排水主沟选用B50的“U”型渠槽，排水支沟选用B30的“U”型渠槽。1.3.1.4格田设计根据节水灌溉技术规范（SL207-98），示范区水稻节水灌溉示范区均实行格田化。根据地形条件，格田长（与末级田间渠道轴线垂直）定为5

11、0100m，宽（与末级田间渠道平行）定为2040m，即每丘格田的面积为1.5亩6.0亩，详见平面布置图。同时，为了减少田间渗漏，也为了减少杂草及病虫对作物的侵害，降低农民的劳动强度，所有格田的田埂将逐步实行硬化，第一期工程田埂硬化150亩。田埂设计为3025cm2的矩形，上面现浇筑10cm厚的C15混凝土，两边各现浇6cm厚的C15混凝土，并将混凝土插入田面以下10cm。1.3.1.5工程量节水灌溉示范区田间工程的主要工程量有土方开挖11000m3，砼1340m3，干砌石1100m3，砂卵石垫层700 m3。1.2.2.1输水灌溉系统（1）输、配水管网布置对项目区内过境的碧丁支渠进行高标准砼防

12、渗，防渗总长1.74km，提高输水能力，减少输水损失，同时利用碧丁支渠与农田的地理高差，沿渠合理布设低压塑管，形成田间网状灌溉。设计灌溉水田面积1652亩。沿垂直碧丁支渠上每隔200米设置阀门井和沉沙池，连接输水主管，总长3214m；沿输水主管每隔100米布置一根一级支管，总长6623m；沿一级支管每隔50米布置一根二级支管，二级支管总长10245m。喷灌区利用碧丁支渠水源，采用半固定式机压喷灌经济作物，设计喷灌面积422亩。喷灌区内引水主管长1.5km，选用200mm、工作压力0.4Mpa的高压硬塑管。每隔100m布设一根干管，总长2.8km，选用100mm、工作压力0.4Mpa的高压硬塑管

13、，沿干管每隔30米布设一根支管，支管总长4.8km，选用50mm、工作压力0.6Mpa的高压硬塑管。 （2）管径选择：根据上述布置方式及水稻节水灌溉的基本要求确定管道最大输水流量。按下式计算需水流量：Q=（A.H）/T（m3/s）式中：A：灌区内作物种植面积（m2）； H：每平方米水层深度，取H=100mm； T：灌区内作物轮灌时间，按5天轮灌一次。由上述计算可知：输水主管流量0.12m3/s，一级支管输水流量0.023m3/s，二级支管输水流量0.003m3/s。管径选择按照管内经济流速和地面高差，通过水头损失的试算来确定管径，经计算，输水主管选用300mm、工作压力0.2Mpa的硬塑管，一

14、级支管选用200mm、工作压力0.2Mpa的硬塑管，二级支管选用100mm、工作压力0.2Mpa的硬塑管。1.2.2.2排水系统及田间机耕道区内小溪为主排水沟，以区内原有排水系统为基础，并对部分地段进行裁弯取直，改造长度1.92km，改造后平均坡降为1/500，断面尺寸bh=0.81m，最大泄洪流量达4.5 m3/s，可以满足水库泄洪及排水要求。在无排水沟区域新开纵向排水沟，断面尺寸bh=0.81m，每隔300500米设一条支排水渠，全部采用明沟形式，坡降按实际地形确定，断面尺寸bh=0.40.4m。维修2条纵向机耕道和2条横向联系机耕道，设计路面宽3m，为碎石路基、泥结碎石路面，提高农业生产

15、的机械化率。1.2.2.3试验、观测系统为加强示范区的建后管护，开展科学试验和观测，使示范区真正做到科学灌溉，达到节水增产的目的，拟建综合观测和试验站一处，面积100m2，并购置相应的仪器设备和基本试验费用。示范区积累的经验将以不同方式记录下来，搞好宣传、展示，为今后的推广作好准备。1.2.2.4典型工程设计 碧丁支渠采用现浇0.06m厚C15砼三面防渗，底宽0.7，渠深1.27，边坡1：0.3，部分地段采用M7.5水泥浆块护砌再防渗。排水渠断面为0.8*1，采用0.2厚M7.5浆块护砌并勾缝，预留排水孔，采用0.06m厚C15砼防渗。低压管道采用国家推荐产品，管道埋深不小于1。渠道取水口处均设沉沙池和闸阀井，池和井均采用封闭式矩形砖石结构，内用水泥砂浆抹面，0.1厚钢筋砼预制板覆盖。