河洑鎮(zhèn)農田水利工程設計

湖河洑鎮(zhèn)農田水利工程設計DESIGNOFIRRIGSTIONANDWATERCONSERVATIONENGINEERINGATHEFUTOWN目錄摘要1關鍵詞11前言22項目區(qū)概況22.1地理位置及范圍22.2自然狀況32.2.1位置32.2.2地形地貌32.2.3氣象32.2.4土壤42.2.5植被42.2.6水文與水文地質42.2.7工程地質條件42.2.8天然建筑材料52.3自然災害53基礎設施條件分析53.1項目區(qū)周邊基礎設施現(xiàn)狀53.1.1交通設施53.1.2水利設施53.1.3電力設施53.2項目區(qū)內基礎設施現(xiàn)狀53.2.1水源條件工程設施53.2.2灌溉與排水設施63.2.3農田保護與生態(tài)環(huán)境保護設施74土地利用限制因素分析74.1自然因素限制74.2社會經濟因素限制84.3限制性因素解決措施85項目區(qū)水資源供需平衡分析85.1灌溉水源85.2需水量預測85.2.1農作物品種選擇95.2.2灌溉設計標準95.2.3灌溉需水量計算95.3可供水量105.3.1降雨105.3.2地表水資源105.3.3供水量分析105.4水資源供需平衡分析116項目工程規(guī)劃116.1灌溉與排水工程規(guī)劃116.1.1輸水工程規(guī)劃116.1.2排水工程規(guī)劃126.2渠系建筑物工程規(guī)劃126.3泵站及輸配電工程規(guī)劃136.3.1泵站136.3.2輸配電工程136.4農田保護與生態(tài)環(huán)境保護工程規(guī)劃136.5規(guī)劃方案比選136.6灌溉與排水工程布局方案擇優(yōu)147農田水利工程設計147.1灌溉與排水工程設計147.1.1水源工程設計147.1.2輸水工程147.1.3排水工程設計187.1.4渠系建筑物設計207.1.5泵站工程設計237.2農田保護與環(huán)境保持工程設計258結束語26參考文獻26致謝27附錄27河洑鎮(zhèn)農田水利工程設計摘要：河洑鎮(zhèn)片區(qū)以農業(yè)為主，花卉、蔬菜為輔的種植模式；項目區(qū)水源充足，但是現(xiàn)有溝渠縱橫交錯，不成系統(tǒng)，多為土渠，由于年久失修，長期雜草叢生，淤積較嚴重，導致排灌不暢，降低了田間水的利用率。同時部分溝渠斷面大、占地寬，這些渠道中有些較好的經過整修護砌，將極大的提高輸水能力，減少溝渠占地，充分發(fā)揮田間效益。關鍵詞：土地整理；農田水利；灌排水規(guī)劃；渠道設計；渠系建筑物DesignofIrrigationandWaterConservationEngineeringatHefuTownAuthor:ShuYiChaoTutor:PanJinFu(OrientalScienceTechnologyCollegeofHunanAgriculturalUniversity,Changsha410128)Abstract：TheplantingmodeofHefutowndistrictistakingfarmingasthemainandtakingplantingflowersandvegetablesassupplementary.Thesourceofwaterinthisprojectareaisabundant,butirrigatingditchwhichusednowiscriss-cross,notsystematicandmostlyearthcanal.Sincetheywereinbadrepair,theywereLong-termovergrownwithweeds,depositionwasveryserious.Thesefactorsleadtoasituationofbaddrainageandirrigationandtheyreducetheutilizationratioofwaterinfield.Inthesametimesomeditcheshaveabigfracturesurfaceandcoverawidearea.Iftheseditchesgothroughagoodrepairandprotection,thepropertyoftransportingwaterwillimprovealot.Itwillalsoreducethefloorspaceofditchesandgivefullplaytofieldbenefit.Keywords：landConsolidation;irrigationandwaterconservancy;irrigationdrainageplan;channeldesign;canalbuilding1前言常德市武陵區(qū)位于湖南省西北部，沅水下游北岸，西洞庭之濱，是鑲嵌在洞庭湖畔的一顆璀璨的明珠，更是一座歷史文化古城，自秦蜀郡守張若在此筑城，迄今已有2280余年，史稱張若城。這里既是古代南北的交通樞紐，又是上溯黔東，下達蘇皖的運輸要道，“左包洞庭之險，右扼五溪之要”，素有“荊楚唇齒”、“滇黔咽喉”之稱，是歷代封建統(tǒng)治者開發(fā)西南的門戶，又是江南聞名遐邇的“魚米之鄉(xiāng)”，地理位置十分重要。河洑鎮(zhèn)地處武陵區(qū)西部，涉及白鶴庵村、全美村、三星垱村三個行政村，總面積387.51ha。建設規(guī)模296.92ha，其中不動土面積90.59ha（包括果園0.65ha，疏林地3.47ha，坑塘水面32.73ha，農村宅基地53.50ha，墓葬地0.24ha）。耕地面積236.23ha，占總面積的60.96%；園地面積0.65ha，占總面積的0.17%；林地面積3.47ha，占總面積的0.90%；其他農用地面積84.26ha，占總面積的21.74%；住宅面積53.50ha，占總面積的13.81%；特殊用地面積0.24ha，占總面積的0.06%；未利用土地面積9.16ha，占總面積2.36%。主要經濟來源為種植業(yè)收入,農民生活方式隨著經濟的發(fā)展正在不斷發(fā)生變化，但傳統(tǒng)的生活方式依然沒有得到徹底的改變，目前農作物主要為稻谷和玉米，機械化耕作程度不高，農業(yè)生產方式較落后。項目區(qū)水源充足，但是現(xiàn)有溝渠縱橫交錯，不成系統(tǒng)，多為土渠，由于年久失修，長期雜草叢生，淤積較嚴重，導致排灌不暢，降低了田間水的利用率。項目灌區(qū)排澇渠為土溝，堵塞嚴重，排水十分不暢，導致灌區(qū)效益不能正常發(fā)揮。項目區(qū)內機耕道路配套不完善，農業(yè)生產勞動強度大，農業(yè)機械化水平低。在對項目區(qū)的水文氣象、工程地質、以及渠道樞紐的布置現(xiàn)狀分析基礎上，整合運用了水文學、水力學、農田水利學等知識，對項目區(qū)的農田水利進行了新的規(guī)劃設計，以便項目區(qū)的高效運行。2項目區(qū)概況2.1地理位置及范圍常德市武陵區(qū)位于湖南省西北部，沅水下游北岸，西洞庭之濱，是鑲嵌在洞庭湖畔的一顆璀璨的明珠，更是一座歷史文化古城，自秦蜀郡守張若在此筑城，迄今已有2280余年，史稱張若城。這里既是古代南北的交通樞紐，又是上溯黔東，下達蘇皖的運輸要道，“左包洞庭之險，右扼五溪之要”，素有“荊楚唇齒”、“滇黔咽喉”之稱，是歷代封建統(tǒng)治者開發(fā)西南的門戶，又是江南聞名遐邇的“魚米之鄉(xiāng)”，地理位置十分重要。該區(qū)地理坐標位于東經11134301114810，北緯285740290856。四周被鼎城區(qū)（原常德縣）環(huán)抱，為湖南省西北部平原天然中心。全區(qū)地形呈Y狀，沅水流貫境內，武陵區(qū)下轄東郊、東江、護城、南坪、丹洲、河洑、蘆山七個鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城東、城南、城西、城北、三岔路五個街道辦事處，全區(qū)總面積24949.1ha，其中耕地面積為7874.9ha，占土地總面積的31.56%；2008年末全區(qū)總人口為40.3萬，其中農業(yè)人口10.5萬。全區(qū)人口密度大，人均耕地僅0.02ha。武陵區(qū)屬亞熱帶濕潤季風氣候區(qū)，全年平均氣溫16.517.5，年降雨量1400mm，日照時間長，無霜期256h以上，年均相對濕度在6889%之間；冬季盛吹東北偏北風，夏季盛吹東南偏南風，春秋兩季為季風轉換時期，以偏北風居多。城區(qū)交通便捷，319、原207國道縱橫貫穿全境，緊鄰的桃花源機場已開通與全國主要大城市的航線，石長鐵路、長常高速公路建成通車，加強了武陵區(qū)與長沙、廣州、深圳等大城市的聯(lián)系，常張高速公路的建成，使得武陵區(qū)與張家界國家森林公園的距離縮短一半。城區(qū)供水、供電等各項基礎設施完備，郵政電信網絡功能齊全，道路縱橫交錯，商業(yè)廣場、文化娛樂、一應俱全，安居小區(qū)整齊如一。2.2自然狀況2.2.1位置項目區(qū)位于常德市武陵區(qū)河洑鎮(zhèn)。河洑鎮(zhèn)位于常德市市郊、武陵區(qū)西部，交通十分便利。項目區(qū)地跨東經11136221113811，北緯290317290505，總共涉及白鶴庵村、全美村、三星垱村三個行政村。2.2.2地形地貌項目區(qū)處南嶺山地向洞庭湖平原過渡的初始地帶的零東祁丘崗盆地中部，平均海拔在2540m之間，地勢平坦、湖泊眾多、河網交錯、溝渠縱橫、田疇棋布，地面坡度在2以下，相對高差13m。根據湖南省土地開發(fā)整理項目建設標準，項目區(qū)屬湖積平原工程類型區(qū)。2.2.3氣象項目區(qū)屬亞熱帶濕潤季風氣候區(qū)，冬夏長，春秋短，四季分明，呈現(xiàn)出以非地帶性規(guī)律為主的氣候特征，氣候資源的時空分布不勻，年際、季節(jié)變化較大。熱量比較豐富，在地域上呈“兩個高溫地帶”和“兩個低溫地帶”分布，區(qū)內大部分地方穩(wěn)定通過10的初日至20的終日間隔的天數(shù)均在180d以上，80%保證率的天數(shù)164177d，無霜期264283d；區(qū)內雨量充沛，地處全省多雨區(qū)與少雨區(qū)之間，年均降水量為12002100mm，年際、地區(qū)之間降水分布差異較大，有明顯的地域性和過渡性；日照充足，東部多、西部少，年日照時數(shù)1529.71869.7d，日照百分率3542%，全年太陽總輻射能102113kcal/c；氣候溫和，年際和季節(jié)變化大，冬季嚴寒，夏季酷熱，春溫多變，秋溫陡降，春夏多雨，秋冬少雨；氣候類型多樣，垂直差異明顯。2.2.4土壤項目區(qū)為潴育水稻土，其成土母質為紅黃色沖積物。該土種土層較厚，一般都超過1m，耕作層多在1618cm之間，呈灰黃、紫黃、灰棕黃等色。土壤粘粒平均含量為26.68%左右，多為粉砂質粘土，塊狀結構，多呈微酸性反應。土壤養(yǎng)分含量除磷素外，多處于中等水平，其中土壤有機質和全氮比較豐富，宜耕性好，適宜多種作物生長。表層以水稻土為主，菜園土、紅壤土和潮土為次，厚0.51.0m，水稻土含腐殖質高，土質肥沃、呈微酸性到中性反應，菜園土、紅壤土深厚，呈酸性反應，是農林業(yè)生產的主要土類。2.2.5植被根據全國植被區(qū)劃，武陵區(qū)屬“亞熱帶常綠闊葉林區(qū)域”，西部山區(qū)丘陵屬“三峽、武陵山地栲類潤楠林區(qū)”，東部濱湖平原屬“兩湖（洞庭湖、鄱陽湖）平原栽培植被、水生植被區(qū)”。項目區(qū)氣溫適宜，光熱充足，無霜期長，植物種類多。整個區(qū)域以產稻谷和玉米為主，兼種油菜、大豆、紅薯、蔬菜、瓜果等多種農作物，其中，水田以“菜稻”、“稻稻”種植制度為主，旱地以玉米種植為主。2.2.6水文與水文地質項目區(qū)多年平均降雨量1421mm，降雨大部分集中在47月，這四個月降水量一般占年降水量的5058%。多年平均徑流深724mm，多年平均水面蒸發(fā)（E601）7001000mm，陸面蒸發(fā)500800mm。位于項目區(qū)西部的漸河，歷史最高水位43.09m，最低水位35.44m，水流常年不斷、流量較大、水量充沛，適宜于農作物的灌溉。2.2.7工程地質條件項目區(qū)屬湖積平原區(qū)，巖性軟弱易遭風化，在地勢低洼地區(qū)土壤潛育化、洪澇漬災害嚴重。項目區(qū)所處的武陵區(qū)屬湖積平原地區(qū)，具有平原的基本特點，區(qū)內相對高差小，地勢平坦，地面坡度小，土壤肥沃，工程地質良好，適宜于土地整理工程構筑物建設。項目區(qū)在地質構造運動和地面升降變遷過程中，雖沒有自古至今的全套地層，但地層出露較全。西北山區(qū)及南部山地的地層為遠古界板溪群，古生界震旦、寒武、奧陶、志留、泥盆、二疊，中生界三疊、侏羅系等地層；中部丘崗以中生界白堊系，新生界下第三系地層為主；東部濱湖平原屬新生界上第三系及第四系地層。構造線以北東東向為主，表現(xiàn)為一系列的褶皺和壓性斷裂，全區(qū)共有68個褶皺和63條主干斷裂。項目區(qū)地質基本上為新生界上第三系，厚度為126518m，出露面積為63.36k。其以黃色、棕黃色粉砂巖、砂巖為主。項目區(qū)土地整理工程構筑物均為小型建筑，且項目區(qū)內地質屬新生界上第三系，巖性基礎非常穩(wěn)定，不會出現(xiàn)軟性基礎地基，總體來說對于項目工程實施是非常有利的，綜上所述，項目區(qū)土地整理工程建設是完全可行的。2.2.8天然建筑材料項目區(qū)周邊可利用的天然建筑材料有砂、碎石、卵石、礫石、塊石、片石、木材等，項目區(qū)西部的漸河河床上就有大量的砂、卵石，因此取材方便，為項目區(qū)的工程建設提供了很大的便利條件。白鶴庵村西部有取土場，主要供應項目區(qū)渠道整修的回填土。2.3自然災害項目區(qū)降雨季節(jié)分布不均，一年之中，以46月份降雨量最多，占全年總雨量的4450%。7月以后雨量稀少，8、9月更少。因此春夏易遭水澇，對早稻育秧威脅較大；秋冬季易遭旱災，對晚稻抽穗揚花同樣帶來威脅。3基礎設施條件分析3.1項目區(qū)周邊基礎設施現(xiàn)狀3.1.1交通設施整個項目位于常德市武陵區(qū)，距離常德市市區(qū)約5km，離長常高速河洑出站口約10公里，對外交通十分便利。原207國道跨項目區(qū)而過，但道路年久失修，再加上大貨車都從原207國道通過，導致路面坑坑洼洼，一到雨季泥濘不堪。3.1.2水利設施漸河作為貫穿整個常德市的主要河流，是沅水的分支，也項目區(qū)灌溉的主要來源，項目區(qū)三星垱村南部原有123KW機泵，可以為項目區(qū)排出多余積水。3.1.3電力設施項目區(qū)所在的河洑鎮(zhèn)，電力設施都已完善。3.2項目區(qū)內基礎設施現(xiàn)狀3.2.1水源條件工程設施項目區(qū)水系發(fā)達，區(qū)內農作物灌溉主要以漸河水灌溉為主。漸河位于項目區(qū)西部，歷史最高水位43.09m，最低水位35.44m，水流常年不斷、流量較大、水質好、適宜于農作物的灌溉。由幸福閘、洪流閘從漸河引水入項目區(qū)。幸福閘位于項目區(qū)北部，洪流閘位于項目區(qū)南部。項目區(qū)由幸福渠從幸福閘、緯七線從洪流閘引漸河之水灌溉項目區(qū)。（1）幸福渠位于項目區(qū)北端，為C20混凝土護砌，寬4m，高1.2m（常德市武陵區(qū)水利局在建白鶴庵-全美段），渠道引水口為漿砌石護坡，為當?shù)厝罕娮孕凶o砌。三星段因水利局資金有限，并未對其進行護砌，亟待整修；（2）緯七線位于項目區(qū)南端，為土渠，寬5m，高1.5m，渠道引水口均為漿砌石護坡，現(xiàn)狀基礎較好。（3）緯八線為項目區(qū)重要的灌排兩用渠，最寬處達到10m，由于當?shù)厝罕婐B(yǎng)護得當，水流通暢，可以滿足項目區(qū)灌排需要；（4）南湖港為項目區(qū)重要的排水通道，寬20m，現(xiàn)狀基礎較好。排澇高水位時南湖港之水由項目區(qū)北邊百合機埠（55KW）、三星機埠（30KW）、劉家橋機埠（2*132KW）排至楊橋河入沾柳水系。3.2.2灌溉與排水設施（1）灌排設施現(xiàn)狀白鶴庵村南部原有渠道3、5從幸福渠引水分農渠灌溉，排入南湖港，白鶴庵村北部原有渠道1從笛子棔引漸河水灌溉，三星垱村由原有渠道7、8、9、10從幸福渠引水，排入原有渠道11排至原有渠道13，由吉家嘴機埠排入代家溝。全美村南部由緯七線分原有渠道14灌溉，排入緯八線，北部由緯八線分原有渠道13、15灌溉排入南湖港。經統(tǒng)計，項目區(qū)現(xiàn)有主要渠道情況如表1所示。表1項目區(qū)現(xiàn)有灌溉與排水設施調查表Tab1Questionaireofprojectsofexistingirrigationanddrainagefacilities渠道標號斷面形式護砌現(xiàn)狀上寬（m）下寬（m）高（m）權屬位置規(guī)劃圖標識現(xiàn)有溝渠-1梯形土渠4.02.01.2白鶴庵村整修斗渠-1現(xiàn)有溝渠-2梯形土渠白鶴庵村整修農渠-2現(xiàn)有溝渠-3梯形土渠白鶴庵村整修灌排渠道-1現(xiàn)有溝渠-4梯形土渠1.00.40.8白鶴庵村整修農渠-3現(xiàn)有溝渠-5梯形土渠白鶴庵村整修灌排渠道-2現(xiàn)有溝渠-6梯形土渠3.01.51.0三星垱村整修灌排渠道-3現(xiàn)有溝渠-7梯形土渠三星垱村整修農渠-8現(xiàn)有溝渠-8梯形土渠三星垱村整修農渠-14現(xiàn)有溝渠-9梯形土渠三星垱村整修灌排渠道-3現(xiàn)有溝渠-10梯形土渠三星垱村整修農渠-12續(xù)表1渠道標號斷面形式護砌現(xiàn)狀上寬（m）下寬（m）高（m）權屬位置規(guī)劃圖標識現(xiàn)有溝渠-11梯形土渠4.02.52.0三星垱村整修斗溝-2、3現(xiàn)有溝渠-12梯形土渠白鶴庵村整修斗溝-1現(xiàn)有溝渠-13梯形土渠1.00.51.0三星垱村保留現(xiàn)狀現(xiàn)有溝渠-14梯形土渠全美村整修農渠-4現(xiàn)有溝渠-15梯形土渠全美村整修農渠-7現(xiàn)有溝渠-16梯形土渠全美村廢棄（2）存在的主要問題項目區(qū)水源充足，但是現(xiàn)有溝渠縱橫交錯，不成系統(tǒng)，多為土渠，由于年久失修，長期雜草叢生，淤積較嚴重，導致排灌不暢，降低了田間水的利用率。同時部分溝渠斷面大、占地寬，這些渠道中有些較好的經過整修護砌，將極大的提高輸水能力，減少溝渠占地，充分發(fā)揮田間效益。3.2.3農田保護與生態(tài)環(huán)境保護設施項目區(qū)內屬于丘陵地區(qū)，農田小氣候優(yōu)越，水分充足，植物生長繁茂。項目區(qū)內無工業(yè)生產，環(huán)境污染因子主要是農民的生活污水，農業(yè)生產中的農藥化肥污染，基本上不會超過環(huán)境的自凈能力。項目區(qū)巖洪線、三馬路、三星路、經七線道路邊都有防護林。4土地利用限制因素分析4.1自然因素限制（1）項目區(qū)降水量時間分布不夠均勻，年際變化大，而項目區(qū)缺乏統(tǒng)一規(guī)劃布局，尤其是田間水利灌排系統(tǒng)薄弱，無法有效的對季度降水不均進行調蓄，很容易造成作物需水量的供求不平衡，對農業(yè)的穩(wěn)產不利；（2）項目區(qū)內部交通框架較好，但田間道路況較差，農業(yè)生產道路欠缺，無法滿足生產、生活的需要，有待完善。（3）項目區(qū)水利基礎框架較好，特別是水利部門未投資的一段幸福渠（三星垱段），給項目區(qū)灌溉帶來很多的不便，其余灌排渠系為土質結構，常年淤積，水資源利用率較低。不能利用項目區(qū)充足的水源系統(tǒng)的、成規(guī)模的進行灌溉。（4）項目區(qū)整體地勢平坦，但局部依然存在丘塊地勢較高無法有效灌溉的問題，村民要求對其進行平整，解決田塊灌水問題。4.2社會經濟因素限制（1）資金短缺，投入明顯不足。由于耕地經營尤其是糧食生產收益偏低，農民對耕地經營積極性不高，農業(yè)生產長期在低水平、低效益狀態(tài)下運行；而項目區(qū)集體經濟實力較薄弱，財力不足，不能進行大規(guī)模開發(fā)建設。（2）土地利用集約度不高。項目區(qū)內農地經營都是以家庭為單位，規(guī)?；?、集約化經營水平低4.3限制性因素解決措施針對以上的限制性因素，結合此次項目的總體布局，特提出以下兩條解決方案，可以很好的解決自然因素限制和社會經濟因素限制的問題。（1）科學合理的規(guī)劃引水及灌溉的渠道，同時對原有的主要渠道（包括坍塌、滲漏嚴重的渠道）進行整修硬化。規(guī)劃整修主灌渠、整修斗渠、新修灌排渠道、整修灌排渠道、鋪設暗管、整修灌排渠道、整修灌排渠道、新修農渠、整修農渠等9種灌水型號，其中整修主灌渠（幸福渠三星垱段）、整修灌排渠道采用漿砌石護坡設計，其他渠道均采用梯形設計，現(xiàn)澆砼護肩、護坡、護底；規(guī)劃整修排水斗溝、新修農溝2種排水型號，均采用梯形設計，現(xiàn)澆砼護坡、護肩、護底。規(guī)劃布局方案采用“溝-渠-路”相鄰布置方式，將灌排分開，由農溝將區(qū)內水直接排出項目區(qū)。通過這種工程措施可以較好的解決項目區(qū)水、熱同期，晚稻缺水以及引水渠道破損老化、滲漏嚴重導致灌溉沒有保障的問題；（2）項目區(qū)大面積沖田因排水溝堵塞、坍塌等原因導致排水不暢引起稻田過量積水的問題，在項目區(qū)靠南湖港旁新修斗溝-1將三星垱村田地多余的水由吉家嘴機埠排至代家溝。（3）通過土地平整工程以及土地權屬的調整，隨著農業(yè)產業(yè)結構調整和土地流轉制度的深入，既可以較好的解決由于部分丘塊地勢較高無法有效灌溉的問題，同時對目前的土地分配過于零散等問題的解決也起到了積極的推進作用。5項目區(qū)水資源供需平衡分析5.1灌溉水源項目區(qū)農作物灌溉水源主要是流經項目區(qū)的漸河供水。5.2需水量預測根據項目區(qū)的實際情況，項目區(qū)水系發(fā)達，雨量充沛，地表水豐富，因而在水資源平衡分析時不考慮地下水；又因當?shù)仨椖繀^(qū)內沒有工礦企業(yè)，所以需水量分析不考慮工業(yè)用水；在實地走訪中，當?shù)馗鞔逯幸恍┐蟮拇宀炕旧贤ㄈ胱詠硭?，而且一些散居的群眾每戶都有人畜專用的水井和引水設施，所以需水量也不考慮人畜飲用水，只分析農作物品種的需水分析。5.2.1農作物品種選擇項目區(qū)整理的耕地都為水田，水田以種植水稻為主。結合項目區(qū)的耕地作物構成情況和當?shù)剞r民耕作習慣及當?shù)貞T用的水利工程設計標準，水田中水稻以一年兩熟作為典型作物計算需水量。5.2.2灌溉設計標準水量平衡是一個相對的概念，是指在一定的保證率下的水量供需平衡。因此，在進行水資源平衡分析之前，首先確定灌溉設計保證率。由于項目區(qū)處中濕潤季風氣候區(qū)，水資源豐富，根據土地開發(fā)整理項目規(guī)劃設計規(guī)范（TD/T10122000）濕潤地區(qū)或水資源豐富地區(qū)，水稻灌溉保證率為8595%，結合項目區(qū)的實際情況，水田確定灌溉保證率為90%。根據項目區(qū)灌溉實驗資料及武陵區(qū)農業(yè)區(qū)劃報告集，確定項目區(qū)水田、菜地綜合灌溉定額見表3。根據當?shù)剞r業(yè)部門實驗調查統(tǒng)計資料，項目區(qū)作物灌溉制度如下：根據武陵區(qū)水資源調查及水利區(qū)劃研究報告，灌溉設計典型年項目區(qū)內的水稻作物按每月需灌溉定額如下表：表290%雙季稻生長每月灌溉定額表單位：ha、mmTab290%doublecroppingricegrowthmonthlyirrigationquota月份4月5月6月7月8月9月10月總計早稻1051201250.000.000.000.00-晚稻0.000.000.00110125125140-合計105120125110125125140-表390%菜地生長每月灌溉定額表單位：ha、mmTab390%vegetablefieldgrowthmonthlyirrigationquota月份4月5月6月7月8月9月10月總計菜地25352120292730187注：資料來源：武陵區(qū)農業(yè)區(qū)劃報告集，1983年5.2.3灌溉需水量計算根據上述原則和方法，項目區(qū)按灌溉保證率為P=90%的來水與需水，考慮到灌溉水的損失，耕地實際所需水量應該等于其凈需水量除以灌溉水利用系數(shù)0.72，需水量按下式計算：=MA/（1）式中：灌溉需水量（m）；M凈灌溉定額（m/ha）；A規(guī)劃后灌區(qū)面積（即規(guī)劃后的耕地面積）；灌溉水利用系數(shù)（查表確定為0.72，根據農田水利學（武漢大學郭元裕主編，中國水利水電出版社）。項目區(qū)水田灌溉需水量為下表：表4項目區(qū)雙季稻生長每月所需水量表單位：ha、mmTab4Croppingofricegrowthmonthlyrequiredamountofwater月份4月5月6月7月8月9月10月總計早稻1051201250000-晚稻000110125125140-合計105120125110125125140-規(guī)劃水田面積240.43240.43240.43240.43240.43240.43240.43-需水量計算(萬m)52.5960.1162.6155.1062.6162.6170.13425.76表5項目區(qū)菜地生長每月所需水量表單位：ha、mmTab5Vegetableagrowthmonthlyrequiredamountofwater月份4月5月6月7月8月9月10月總計菜地25352120292730-規(guī)劃菜地面積4.974.974.974.974.974.974.97-需水量計算(萬m)0.260.30.280.311.94項目區(qū)的需水量為427.7萬m（W1）。5.3可供水量5.3.1降雨項目區(qū)屬中亞熱帶大陸季風濕潤氣候區(qū)，四季分明，熱量充足，雨水充沛，項目區(qū)屬紅巖盆地區(qū)，多年平均降雨量為1421mm，降雨多集中在春季，春季降水占年降水量的37%。5.3.2地表水資源在大田充分利用有效雨的基礎上，通過人工設施，用降水所形成的地面水來彌補降水之不足和不及時。因此，地表水是對農業(yè)用水作雨后調劑的最主要的一種水源。項目區(qū)地表水資源較為豐富。項目區(qū)的漸河引水渠和區(qū)內大小數(shù)坑塘，地表水非常豐富。5.3.3供水量分析項目區(qū)處平原區(qū)，雨量充沛，河流縱橫，地表水充足，地下水主要由大氣降水補給，地下水資源豐富，是干旱季節(jié)水田灌溉重要來源。漸河引水渠可直接為項目區(qū)提供水資源。（1）漸河引水渠可供灌溉水量分析項目區(qū)主要由幸福閘、洪流閘從漸河引水入項目區(qū)灌溉，通過在當?shù)厮块T咨詢得知，漸水多年平均徑流量為154.46億m，年均流量為0.5m/s，折算可利用系數(shù)為0.2，在灌溉期410月內，可以提供的水量：引水渠道流速引水渠過水斷面3600242050.2=0.5（4+2）1.20.53600242070.2=435.46萬m（注：式中“20”是指水稻1年灌溉20次，“7”是指灌溉周期為7d，“24”是指一天灌溉24小時）。（2）坑塘可供灌溉水量分析其余的坑塘因當?shù)厮麤]有塘堰的詳細記載，只能依據農田水利（2002年出版，由華中農業(yè)大學盧榮安教授主編）中的塘堰供水量確定中的復蓄次數(shù)法來推算項目區(qū)塘堰的可供灌溉水量。依據公式：W=NV（m/ha）（2）式中：W灌溉季節(jié)塘堰供水量；V單位灌溉面積上的塘堰有效容積。為總容積除去因養(yǎng)魚等需要留下的墊底容積。湖南省為13.4m/ha；N塘堰的復蓄次數(shù)。項目區(qū)塘堰經計算總面積為8.22ha。依據公式可得：=120.232001.5=3.61萬m=+=311.04+3.61=314.65萬m5.4水資源供需平衡分析分析可得：W供=435.46萬mW需=427.7萬m，節(jié)余7.76萬m。由此可見，項目區(qū)設計水田灌溉保證率90%，在不考慮地下水資源的情況下，水資源供給量大于需水量，項目區(qū)內水資源供給量完全能滿足需求，本設計在水源保證方面完全可行。6項目工程規(guī)劃6.1灌溉與排水工程規(guī)劃6.1.1輸水工程規(guī)劃本項目根據湖南省土地開發(fā)整理項目建設標準（試行）要求取水稻區(qū)灌溉保證率為90%，排澇標準為10年一遇三日暴雨三日排完。項目區(qū)輸水工程包括整修主灌渠、整修斗渠、新修灌排渠道、整修灌排渠道、整修灌排渠道、整修灌排渠道、新修農渠、整修農渠等8種灌水型號，整修主灌渠、整修灌排渠道采用漿砌石護坡，其他渠道均采用梯形，現(xiàn)澆砼護肩、護坡、護底。項目區(qū)整體地形較為平整，其有點起伏，整個灌水都是由幸福閘、洪流閘從漸河引水入項目區(qū)。幸福閘位于項目區(qū)北部，洪流閘位于項目區(qū)南部。然后再由引幸福閘水源的幸福渠和引洪流閘水源的洪流渠（緯七線）這兩條渠道進行分水對項目區(qū)進行灌溉。項目區(qū)設計整修主灌渠1條，長1160.13m；新修斗渠3條，長895.88m，整修斗渠2條，長1144.99m；新修灌排渠道1條，長821.14m；整修灌排渠道7條，長2919.39m；整修灌排渠道3條，長1488.42m；整修灌排渠道2條，長1762.26m；新修農渠33條，長8739.20m；整修農渠19條，長6177.75m。（1）白鶴庵村由整修灌排渠道-1、2，以及幸福渠（水利部門投資白鶴庵村段在建）共同滿足村域內灌排需求，最后排入南湖港；（2）全美村北部主要由整修灌排渠道-2，整修農渠17、20引緯七線水灌溉，排入緯八線，再由整修灌排渠道-3、整修灌排渠道-7引緯七線水進行田間灌溉；（3）三星垱村由幸福渠引水分農渠灌溉，排入排水斗溝2、3，再由吉家嘴機埠排出項目區(qū)。6.1.2排水工程規(guī)劃本項目為湖積平原工程類型區(qū)，設計暴雨重現(xiàn)期為10年，3日暴雨3日排完。整個項目區(qū)排水渠道共分新修斗溝、整修斗溝和新修農溝組成，其斷面都為梯形，斗溝農溝都為C15現(xiàn)澆砼護坡，壓頂。斗溝底部只夯實不進行硬化，農溝對底部進行硬化。設計新修排水斗溝1條，長758.47m；整修排水斗溝5條，長2099.33m；新修排水農溝31條，長6683.78m。新修排水斗溝-1位于原207國道以東的三星垱村，承接了項目區(qū)東北角的排水，最后水流排入南湖港；整修斗溝在整個項目區(qū)有5條，分別位于三星垱村，白鶴庵村，白鶴庵村的新修排水斗溝1排入項目區(qū)的泄洪區(qū)南湖港，排水斗溝4、5排入原有渠道，最終也流入南湖港。三星垱村的整修排水斗溝2和整修排水斗溝3分別排入三星垱村原207國道旁的渠道內，由原有的三星垱機泵排出項目區(qū)。6.2渠系建筑物工程規(guī)劃（1）水閘：項目區(qū)設置主灌渠閘門、渠道分水閘、泄水閘和輸水涵閘。其中：主灌渠閘門為了引水至兩端田塊進行灌溉，設計主灌渠閘門。斗渠向農渠和灌排農渠分水采用分水閘。分水閘采用現(xiàn)澆C20砼，閘門閘板采用C20預制砼鏟板閘，厚50mm，可人力開啟，閘門底部及側止水采用橡膠止水；斗溝向南湖港排水需設置泄水閘，閘門采用單孔閘門，閘墩采用C20現(xiàn)澆砼，閘板采用C20預制閘板。農渠向田間輸水設置輸水涵閘，控制閘板采用C15砼預制，閘板槽M7.5漿砌磚砌筑，預制涵管直徑0.2m，壁厚0.05m。各種閘門具體尺寸見規(guī)劃設計圖冊。（2）涵管：項目區(qū)渠道過田間道路，跨度不大的都采用涵管形式，依據項目設計的渠道過水大小和過水寬度確定分為600、400/和300三種類型；（3）涵洞：田間道、生產路與整修排水斗溝、整修灌排渠道交叉處設置蓋板涵洞，涵洞蓋板的長度根據溝渠的寬度確定，涵洞蓋板采用C20鋼筋混凝土頂板以及板墩采用C20現(xiàn)澆砼，其設計荷載按總重量3.5t的輕型交通工具取定。設計斗溝閘門4座；農渠閘門49處；D600過路涵管8處，D400過路涵管22處，D300過路涵管24處，蓋板涵洞5處，蓋板涵洞3處，農渠輸水涵閘723處。6.3泵站及輸配電工程規(guī)劃6.3.1泵站項目區(qū)新建三處機泵，都是在原有機泵的地址上進行新修，且都為30KW，其中在白鶴庵項目區(qū)內修建的機泵為主灌機泵，整個項目區(qū)西北角的500多畝田塊都由其引水進行灌溉；而位于三星垱的兩處機泵，規(guī)劃為灌排泵站，由于其地勢較為低洼，泵站的主要作用還是以排為主，但也具備一定的灌溉作用。6.3.2輸配電工程項目區(qū)三處泵站基本都從項目區(qū)邊的居民點引電力線對其進行供電，本次設計中，因泵站離居民點較近，而且是在原址上修建，不需要再另牽電力線。6.4農田保護與生態(tài)環(huán)境保護工程規(guī)劃項目設計沿主干田間道每經過一個田塊設置一處下田坡道，下田坡道設計斷面為矩形，由混凝土路面和漿砌石路肩構成。下田坡道長2m，寬3.6m，采用現(xiàn)澆C20混泥土路面，厚度0.2m，混凝土為32.5水泥2級配，水灰比0.5。護肩采用漿砌石，M7.5砂漿砌筑。過路涵管采用直徑0.4m的混凝土管，長3.6m。根據項目區(qū)田間道的布置和田塊的分布，共需布置41處。6.5規(guī)劃方案比選項目區(qū)總體布局按照標準田塊要求設計，渠系配套灌排自如，道路成網，盡量利用現(xiàn)有基礎設施，同時在現(xiàn)有格局基礎上對田塊進行最優(yōu)化設計，以利于農業(yè)機械化作業(yè)。項目規(guī)劃根據項目區(qū)的實際地形，結合項目區(qū)內社會經濟綜合發(fā)展情況，按照農業(yè)現(xiàn)代化的要求，科學合理地進行田、溝、路的規(guī)劃布置，通過多種方案的比較和選優(yōu)，最后來確定可行性研究方案。6.6灌溉與排水工程布局方案擇優(yōu)項目區(qū)總體布局按照標準田塊要求設計，渠系配套灌排自如，林路成網，路橋涵相通，盡量利用現(xiàn)有基礎設施，同時在現(xiàn)有格局基礎上對田塊進行最優(yōu)化設計，以利于農業(yè)機械化作業(yè)。本項目規(guī)劃是根據有關要求，根據項目區(qū)的地形要求社會經濟綜合發(fā)展情況以及農業(yè)現(xiàn)代化的要求，科學合理地進行田、渠、路、林的規(guī)劃布置，通過多種方案的比較和選優(yōu)，最后來確定初步設計方案。項目區(qū)內現(xiàn)有耕地較為平坦，滿足耕種灌溉要求，且耕作歷史悠久，表層土性熟質優(yōu)，不宜大規(guī)模擾動?，F(xiàn)有田塊格局和灌溉渠系已成體系。根據原有水系，主要渠道位置基本確定，各渠道的灌排方式主要體現(xiàn)在田間溝渠的布置方式不同。所以根據農渠的灌溉方式，規(guī)劃人員對項目區(qū)做了兩種規(guī)劃方案：方案一：灌排相間布置方式。在地面向一側傾斜的地區(qū)，渠道只能向一側灌水，排水溝也只能接納一邊的徑流，灌溉渠道和排水溝道只能并行，上灌下排，互相配合。方案二：灌排相鄰布置方式。在地形平坦或有微地形起伏的地區(qū)，宜把灌溉渠道和排水溝道交錯布置，溝、渠都是兩側控制，工程量較省。通過兩種方案的比較和選優(yōu)，最后確定了兩種方案相配合。理由是：項目區(qū)部分地形整體上向一面傾斜，采用溝路渠的布置方式，田塊標準化，路溝渠配套，工程量省，減少了占地，施工方便。部分在地勢較為平整，稍有起伏，且農田面積較寬，若采用單一的灌排分開的方式，農渠的渠線太長，所以采用灌排相間的方式。7農田水利工程設計7.1灌溉與排水工程設計7.1.1水源工程設計本項目灌溉水源為河流，根據投資的特點，本項目不涉及到灌溉水源工程。7.1.2輸水工程設計（1）渠道流量設計按土地開發(fā)整理標準規(guī)定，灌溉方法采用地面灌溉，濕潤地區(qū)或水資源豐富地區(qū)以水稻種植為主，灌溉設計保證率取8595%。根據項目區(qū)主要是種植水稻的實際情況，及當?shù)厮ㄔO實踐經驗，確定灌溉設計保證率為90%。a）項目區(qū)灌溉渠道流量根據武陵區(qū)農業(yè)局提供的武陵區(qū)農業(yè)區(qū)劃報告，引用干旱年的統(tǒng)計資料，可知泡田定額為80m/畝。選擇項目區(qū)控制灌溉水田面積最大的渠道來設計。灌溉延續(xù)時間7d，每天灌水24h，渠系水利用系數(shù)取0.85。流量計算，毛灌水率的計算采用以下公式：=m/（360024T）=m/（86400T）（3）根據土地整理工程設計（國土資源部土地整理中心編，中國人事出版社）第四章第二節(jié)中簡化公式，將q毛代入流量公式。則項目區(qū)內灌溉渠道的計算公式為：（m/s）（4）式中：主要作物的種植比例（%）；m主要作物用水高峰期的最大灌水定額（5.36m/ha）；A渠道的灌溉面積（ha）；t每天灌水時數(shù)，本項目取24h；T灌水延續(xù)時間，取7h；渠系水利用系數(shù)（取0.85）。由于各條渠道實際控制的灌溉面積有差異，據此計算得來的渠道設計流量種類眾多，不便于項目施工和后期管理。因此，需要將上述計算結果進行統(tǒng)計分類。統(tǒng)計分類的過程是：首先根據各條規(guī)劃渠道的設計流量的大小，將規(guī)劃為同一類型的渠道分為一組；然后將各組最大的設計流量值分別確定為該組各條規(guī)劃渠道的最終設計流量；最后將同一組內的各條渠道統(tǒng)一為同一類別的渠道，即得到灌區(qū)的灌溉渠道。對應的灌溉渠道的設計流量標準如下表所示。（根據農田水利工程（灌溉與排水工程）設計規(guī)范，流量在1m/s時，加大流量系數(shù)取1.31.35，本設計J1.35）。b)