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IP屬地：上海 上傳時間：2022-03-05 格式：DOCX 頁數(shù)：38 大小：49.89KB 積分：20 舉報 版權(quán)申訴

1、第一章 綜合說明巴達(dá)爾胡鎮(zhèn)位于扎旗西北部，大神山南麓，綽爾河?xùn)|畔，總面積674平方公里，西與巴彥烏蘭蘇木接壤，北東分別與阿爾本格勒蘇木和巴彥扎拉嘎鄉(xiāng)為鄰，南與胡爾勒鎮(zhèn)和綽勒鎮(zhèn)隔河相望，距音德爾鎮(zhèn)41公里。本灌區(qū)屬于中溫帶半干旱大陸氣候區(qū)，多年平均氣溫3.5，無霜期為110-120天，10積溫2622-2877，光照充沛，平均全年日照時數(shù)2850小時。多年平均降雨降380-440毫米，多集中于7-8月份，歷年平均為150毫米，占全年總降水量的36.6%，由于春季降水量微小、多大風(fēng)、蒸發(fā)快，因此造成多年的嚴(yán)重春旱現(xiàn)象，而且地下水較貧乏。本灌區(qū)為我旗主要貧困地區(qū)，以蒙古族為主，為了改善農(nóng)牧民的生活條

2、件，實現(xiàn)農(nóng)牧民脫貧致富，加強民族團(tuán)結(jié)和社會穩(wěn)定，振興扎旗經(jīng) ，實施本工程是非常必要的。本工程為自流灌溉，灌溉面積5000畝，設(shè)計保證率為P=75%，以扎賚特旗氣象站一九七九年為設(shè)計典型年，實現(xiàn)本工程所需工程量：土方開挖8萬立方米，干砌石50立方米，漿砌石140立方米，砼50立方米，涵洞15個。本工程設(shè)計概算總投資92.05萬元。第二章 基本資料 一、測量、土壤、氣象本設(shè)計使用國測黃海高程系，比例2.5萬地形圖，管線布置由扎旗水利工作隊實測資料進(jìn)行布置。灌區(qū)屬綽爾河左岸高臺地，臺面高出河床18米以上，與丘陵區(qū)緩坡相接。區(qū)內(nèi)以黑土為主，表層質(zhì)地重壤輕粘，有機質(zhì)含量高，PH值一般為6.5-8之間，地

3、下水貧乏。年平均氣溫為3.3，大于10積溫為2650。無霜期為110-120天左右，多年平均降水量400毫米左右，多集中于七、八份，年蒸發(fā)量1700毫米。灌區(qū)耕地地下水貧乏。作為水源的綽爾河河水，水質(zhì)好、無污染，適宜灌溉用水水源。二、社會經(jīng)濟簡況本灌區(qū)涉及烏都岱嘎查，有三個自然屯，總?cè)丝?100人，總戶數(shù)512戶，勞動力480人，耕地總面積2.76萬畝，牲畜總頭數(shù)2500頭(只)。糧食總產(chǎn)360萬公斤左右。單產(chǎn)：玉米180公斤/畝，大豆100公斤/畝。現(xiàn)有貧困戶750戶，占總戶數(shù)為29.3%，人均收入僅有300余元。為了改變本地區(qū)貧困面貌，只有改變落后的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，建設(shè)完善的水利設(shè)施，減輕災(zāi)

4、害損失，發(fā)展生產(chǎn)。第三章 水文分析推求設(shè)計保證率為75%。年降水量計算按扎賚特旗氣象站的降雨資料1959-1998年的40年系列作為巴達(dá)爾胡的降雨量資料進(jìn)行，具體見頻率曲線圖，通過適線計算，多年降水量均值x=438mm Cv=0.28 Cs=3.5Cv,不同設(shè)計年降水量見表。不同設(shè)計年降水量表3-1設(shè)計年KpP0(mm)Pp(mm)201.21438.2530500.95438.2416750.80438.2351900.69438.2302950.63438.2276生育期降雨量一九七九年(保證率75%)見表。生育期降雨量1979年(保證率75%)表3-2月份四五六七八九合計降雨量(mm)9

5、.30.196.7169.328.520.5324.4全旗降雨量頻率計算表年份(年)降雨量(mm)順序降水量(mm)Ki=Qv/Q(Ki-1)2(n/n+1)%1959371.11752.71.720.51842.41960699.62699.61.600.36004.81961342.33673.11.540.29167.31962337.64644.41.470.22099.81963495.75637.71.460.211612.21964492.36601.61.370.136914.61965401.47589.61.350.122517.11966518.88518.81.180.

6、016919.51967449.99495.71.130.014422.01968295.210492.31.120.014424.41969481.811491.81.120.010026.81970406.712481.81.100.008129.31971387.613475.51.090.001631.71972345.914455.51.040.000934.11973345.515449.91.030.000236.61974418.316449.61.030.002139.01975275.617431.60.980.002141.51976348.718418.30.950.0

7、02143.91977475.519418.10.950.004046.31978334.620414.70.950.005248.81979350.321410.50.940.007051.21980305.622406.70.930.013353.71981431.623401.40.920.017256.11982323.124387.6 0.880.019658.51983673.125380.7 0.870.023061.01984376.926376.90.860.040063.41985455.527371.10.850.040065.91986414.728350.30.800

8、.040068.31987491.829349.50.800.044470.71988752.730348.70.800.047973.21989418.131345.90.790.055975.61990601.632342.30.780.057678.01991637.733337.60.770.069080.51992258.334334.60.760.090082.91993410.535333.40.760.106585.41994644.436323.10.740.137787.81995449.537305.60.700.168190.21996333.438295.20.679

9、2.71997380.739275.60.6392.11998589.640258.30.5997.6 (Ki-1)2 3.0071 17527.2Cv=-1/2= -1/2 =0.28 x=-=438.18mm n-1 40-1 40第四章 灌溉制度設(shè)計一、 作物組成根據(jù)灌區(qū)自然條件，群眾種植習(xí)慣及未來種植結(jié)構(gòu)調(diào)整，本設(shè)計確定灌區(qū)作物為玉米和大豆。作物組成見表灌區(qū)作物種植比例 表4-1作物玉米大豆種植比例9010二、 灌區(qū)制度設(shè)計(一) 灌溉設(shè)計保證率及設(shè)計典型年1. 灌溉設(shè)計保證率本設(shè)計采用降雨保證率作為灌溉設(shè)計保證率，灌溉設(shè)計保證根據(jù)灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范GB50288-99規(guī)定，地面灌

10、溉半干旱、半濕潤地區(qū)以旱作為主取保證率P=75%。2. 設(shè)計典型率采用降雨保證率P=75%的年份作為設(shè)計典型年，見本設(shè)計水文分析成果，設(shè)計中以扎賚特旗氣象站一九七九年為設(shè)計典型年見表。一九七九年各月降雨量及全年總降雨量表表4-2 月份年份一二三四五六七八九十十一十二全年1979年0.95.04.49.30.196.7169.328.520.56.23.16.3350.3(二) 灌水技術(shù)：采用地面灌溉、渠灌。(三) 作物生育期灌溉定額1. 有效降雨量設(shè)計有效降雨量采用水工設(shè)計手冊第8冊規(guī)定：日降雨量小于5毫米不計，530毫米降雨量按80%計。3050毫米降雨量按60%計。由扎賚特旗氣象站1979

11、年典型年降雨量按作物生育期計算，玉米、大豆從4月15日9月15日的有效降雨量為173毫米。2. 作物根系吸取地下水量灌區(qū)土層較薄，表土為中壤土，故生育期作物根系不考慮地下利用量。3. 作物需水量計算根據(jù)灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范GB50288-99的規(guī)定，采用“彭漫法”計算灌區(qū)作物的需水量。(1) 計算公式ET=KwKcET0式中：EF階段日平均需水量(mm/d)； ET0階段日平均參照需水量(mm/d)； Kw土壤水分修正系數(shù)Kw=1； Kc作物系數(shù)；參照作物需水量按公式： P0 - - Rn+Ea P rET0=- P0 - - +1 P r式中：P0 - 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，P0=1013.25hP

12、a； P計算地點平均氣壓(hPa)； 平均氣溫時飽和水汽壓隨溫度變率，=dea/dt; ea飽和水汽壓(hPa)； t平均氣溫()；r溫度計算數(shù) r=0.66 hPa/；Rn太陽凈幅時，以所能蒸發(fā)的水層深度計(mm/d)；Ea干燥力(mm/d)；(2) 計算參數(shù)的確定 作物系數(shù)Kc的選定根據(jù)本地區(qū)實際經(jīng)驗和作物產(chǎn)量與水一書選擇確定作物系數(shù)Kc值。 有關(guān)彭漫公式中涉及的氣象參數(shù)詳見表典型年(1979年)氣象參考表表4-3 月份項目四五六七八九月平均氣溫()4.116.721.022.720.314.1累計日照時數(shù)(小時)268.3346.2305.7220.4291.3249.5相對溫度(%)5

13、23457706656月平均最高氣溫()10.624.427.328.226.821.5月平均最低氣溫()-2.19.014.817.814.47.7月平均風(fēng)速(米/秒)3.84.74.03.33.63.3扎賚特旗氣象站：海撥187.8米，北緯46°31。 作物需水量a標(biāo)準(zhǔn)作物階段日平均參照需水量根據(jù)彭漫公式及有關(guān)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)作物階段日平均參照需水量，計算結(jié)果見表。標(biāo)準(zhǔn)作物階段日平均參照需水量計算成果表表4-4序號 月份項目四五六七八九1計算地點平均氣壓P(hPa)956.76959.15959.92960.22959.79958.612飽和水汽壓ea(hPa)7.8616.420.77

14、22.7620.014.163飽和水汽壓隨溫度的變率0.480.921.131.221.090.84太陽凈輻射Rn(mm/d)2.023.374.194.753.551.595實際水汽壓ed(P(hPa)4.68.7516.5619.4616.089.516風(fēng)速修正系數(shù)B0.750.750.540.540.750.757風(fēng)速 u(m/s)2.853.532.161.782.72.488干燥力Ea(mm/d)3.269.013.462.393.774.219階段日平均參照需水量(mm/d)2.725.653.933.553.62.74注：計算地點海撥高度263米。b.作物需水量按公式 E=KwK

15、cET0作物玉米、大豆的需水量見表玉米需水量計算表表4-5生育階段日期(月.日)天數(shù)(天)階段需水量ET0(mm)作物系數(shù)(Kc)作物需水量(mm)立米/畝播種-出苗18930.353322出苗-撥節(jié)452180.85185124撥節(jié)-抽穗341241.0513087抽穗-灌漿261110.910067灌漿-成熟26810.97349全生育期1496270.84521349大豆需水量計算表表4-6生育階段日期(月.日)天數(shù)(天)階段需水量ET0(mm)作物系數(shù)(Kc)作物需水量(mm)立米/畝播種-出苗15850.32618出苗-分枝351670.813490分枝-開花結(jié)莢552001.020

16、0134開花結(jié)莢-成熟26881.08829全生育期1315400.8448301由上述公式計算：灌溉定額玉米234立米/畝，大豆186立米/畝。主要作物灌溉定額表表4-7 作物項目玉米大豆需水量(立米/畝)349301有效降雨量(立米/畝)115115灌溉定額(立米/畝)234186(四) 作物播前灌水定額1.播前灌水的必要性本灌區(qū)處在綽爾河的左岸，風(fēng)沙干旱區(qū)，十年九春旱，因此有必要播前灌水。2.播前灌水定額按播前土壤含水率達(dá)到田間持水量計。根據(jù)鄰近的實驗資料，播前含水率為20%(占體積)，田間持水率為37.5%，灌區(qū)平均土層為40厘米。春匯定額為65立米/畝。在播種前兩天進(jìn)行。(五) 灌溉

17、制度根據(jù)上述原則修訂后的旱田灌溉制度見表旱田灌溉制度表表4-8作物灌溉定額(m3/畝)灌水次數(shù)播前灌水第一次第二次第三次灌水定額灌水時間生育階段灌水時間灌水定額生育階段灌水時間灌水定額生育階段灌水時間灌水定額玉米305465撥節(jié)80孕穗80灌漿80大豆260465分支65開花結(jié)莢65成熟65三、 設(shè)計灌水率設(shè)計灌水率根據(jù)灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范GB50288-99的規(guī)定按公式3.17計算。 aimik qik=- 864Tik式中：qik - 第i種作物第k次灌水的灌水率(m3/s/萬畝)； mik - 第i種作物第k次灌水定額(m3/畝)； Tik - 第i種作物第k次灌水延續(xù)時間(d)；對于

18、自流灌區(qū)，每天灌水時間按24小時計。ai -各種作物灌溉面積占全灌區(qū)的總灌溉面積比值。作物灌水率計算如下表灌水率計算表表4-9作物作物所占面積(%)灌水次數(shù)灌水定額(立米/畝)灌水時間(日/月)灌水延續(xù)時間(天)灌水率(米3/秒/畝)始終中間日玉米8016518/427/422/4100.422803/615/69/6130.403801/713/77/7130.4048024/75/830/7130.40大豆2016529/78/53/5100.0532651/610/65/6100.0533655/715/710/7110.04846510/817/814/880.066第五章 田間工程規(guī)

19、劃本灌區(qū)的田間工程布置做到田成方、林成網(wǎng)、渠成系、路相通，合理利用土地資源，提高灌溉效率，節(jié)約用水，為實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械化、改變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，因地制宜，講究實效地全面規(guī)劃，達(dá)到渠網(wǎng)配套、灌排自如、消滅串灌串排、保水保肥、當(dāng)年增產(chǎn)的目的。第一節(jié) 田間工程布置1. 田塊規(guī)格：考慮林帶防風(fēng)效果和便于機耕，確定方田為500×500米為一方，毛面積375畝。2. 林帶與道路：方田的四周均有道路，路面為4米，路高0.3米，路兩邊沒有邊溝，上口為1.5米，下口為0.4米，溝深0.6米。田間向陽一側(cè)，植樹3行，并設(shè)有護(hù)樹溝，株行距為2×1米，二年生楊樹。3. 渠系工程：由于該灌區(qū)為自流灌溉，取水

20、水源距灌區(qū)1公里，因此采用四級渠道，干、支、斗、農(nóng)渠，根據(jù)實際地形，布置干渠、便于灌溉。具體見平面布置圖。第二節(jié) 排水農(nóng)溝設(shè)計1. 溝深設(shè)計D=H+h+s式中：D排水農(nóng)溝的深度(m)； H作物要求的地下水埋深，H=0.5m； s排水農(nóng)溝中的水深，s=0.1m； h當(dāng)兩溝之間的中心點地下水位已降至H時，地下水位與溝水位之差，取h=0.2m；2. 排水溝間距根據(jù)排水農(nóng)溝溝深D=0.8m，按農(nóng)田水利學(xué)教材中選定排水溝間距為160米，具體布置見平面布置圖。第三節(jié) 灌溉渠道設(shè)計一、 設(shè)計參數(shù)選擇1. 田間水利用系數(shù)田，取0.95.2. 渠道輸水損失，根據(jù)灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范GB50288-98查得&#

21、243;=A/Qm凈,<%>Ó每公里長度渠道的滲水損失；A 土壤透水系數(shù)；m土壤透水指數(shù)。Q凈渠道凈流量(m3/s)；A、 m根據(jù)渠床土壤情況查表選用。二、 設(shè)計流量(以一支渠為典型)1. 一支渠所屬農(nóng)渠應(yīng)送到田間的凈流量按下式計算：Q凈.支田=W支q凈 Q凈.支田Q凈.農(nóng)田=- nK Q凈.農(nóng)田Q凈.農(nóng)=- 其中：q凈渠道設(shè)計灌水率，立方米/秒/萬畝； n同一支渠上的斗渠各數(shù)； K每條斗渠同以供給農(nóng)渠的各數(shù)；經(jīng)計算得：Q凈、支田=0.0664m3/sQ凈、農(nóng)田=0.006m3/sQ凈、農(nóng)=0.0063m3/s2. 一支渠所屬農(nóng)渠斗渠的設(shè)計流量按下列公式計算：Q毛、農(nóng)=

22、Q凈、農(nóng)1+AL農(nóng)/ Q凈、農(nóng)/100Q毛、斗= KQ毛、農(nóng)+ S斗L支/1000Q毛、支= nQ毛、斗+ S支L支/1000其中式中：S每公里長輸水損失流量根據(jù)A.m查表； L渠道長度以公里計；Q毛農(nóng)=0.007m3/s Q毛斗=0.024m3/s Q毛支=0.11m3/s3. 推求其它各支渠設(shè)計流量Q一支=0.11m3/s Q二支=0.11m3/s Q三支=0.06m3/s4. 干渠的設(shè)計流量推求干渠設(shè)計流量分三段，BD段干渠長1公里，AB段干渠長0.5公里，OA段干渠長1.5公里，按下式進(jìn)行計算：Q干BD= Q二支+ Q三支+SL/1000 Q干AB= Q干BD+ Q一支+SL/1000

23、Q干OA= Q干AB+ SL/1000經(jīng)計算：Q干BD=0.17m3/s Q干AB=0.29m3/s Q干OA=0.3m3/s5. 各渠系設(shè)計流量根據(jù)灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范GB50288-99規(guī)定續(xù)灌渠道加大流量的加大百分?jǐn)?shù)Q設(shè)<1 m3/s時為35%-30%,取30%。各干、支、斗、農(nóng)、渠的設(shè)計流量見表各渠系流量計算表表5-1渠系長 度(公里)設(shè)計流量(m3/s)加大流量(m3/s)一支渠2.00.110.14二支渠2.00.110.14三支渠1.00.060.08BD干渠1.00.170.22AB段干渠0.50.290.38OA段干渠0.50.300.39第四節(jié) 灌溉渠道斷面設(shè)計根據(jù)

24、灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范GB50288-99附錄H梯形渠道實用經(jīng)濟斷面計算方法中的公式進(jìn)行計算。1. 梯形渠道水力最佳斷面水力要素計算公式 nQh0=1.189-3/8 2(1+m2)1/2-mi1/2b0=2(1+m2)1/2-mh0Ao=b0h0+mh02X0=b0+2(1+m2)1/2h0R0=A0/X0V0=Q/A0式中：h0水力最佳斷面水深(m); n渠床糙率； Q渠道設(shè)計流量(m3/s)； m-渠道內(nèi)邊坡系數(shù)；i 渠底比降；b0水力最佳斷面底寬(m)；A0水力最佳斷面的過水?dāng)嗝婷娣e(m2)；X0水力最佳斷面溫周(m)；R0水力最佳斷面的水力半徑(m)；V0水力最佳斷面流速(m/s)；

25、計算參數(shù)：n值根據(jù)農(nóng)田水利學(xué)教材中選取輸水流量小于1立米/秒的渠道n=0.025 渠底比降為1/1000邊坡比m選取1.25，具體計算見表。灌溉渠道最佳斷面計算表表5-2 計算值渠系h0(m)b0(m)A0(m)X0(m)R0(m)V0(m)Q=0.14一支渠0.40.30.321.60.20.44Q=0.14二支渠0.40.30.321.60.20.44Q=0.07三支渠0.30.20.21.30.150.35Q=0.22BD段干渠0.50.40.52.10.240.44Q=0.38AB段干渠0.60.420.72.50.30.54Q=0.39OA段干渠0.60.420.72.50.30.5

26、62梯形渠道實用經(jīng)濟斷面與水力最佳斷面的水力要素關(guān)系式=V0/V=A/A0=(R0/R)2/3=(A0/A0)2/3(h/h0)2-22.5(h/h0)+=0=b/h=(h/h0)22(1+m2)1/2-m-m式中：水力最佳斷面流速(與實用經(jīng)濟斷面流速的比值)； h實用經(jīng)濟斷面的水深(m)； v實用經(jīng)濟斷面流速(m/s)； A-實用經(jīng)濟斷面的過水?dāng)嗝婷娣e(m2)； X實用經(jīng)濟斷面濕周(m)；R實用經(jīng)濟斷面的水力半徑(m)；b實用經(jīng)濟斷面底寬(m)；實用經(jīng)濟斷面底寬與水深的比值；梯形渠道實用經(jīng)濟斷面計算表(一支、二支渠)表5-3m=1.251.001.011.021.031.04h/h00.70

27、21.6622.1892.6583.1041.0000.8230.7610.7170.684h0.30.660.881.061.24b0.30.540.670.760.85v0.440.440.430.430.42A0.320.320.310.310.31R0.20.20.20.20.2梯形渠道實用經(jīng)濟斷面計算表(三支、QBD干渠、QAB段干渠、QOA段干渠)表5-4m=1.251.001.011.021.031.04h/h00.7021.6622.1892.6583.104三支1.0000.8230.7610.7170.683BD干渠1.0000.8230.7610.7170.683AB、O

28、A1.0000.8230.7610.7170.683h三支0.210.50.660.800.93BD干渠0.350.831.091.331.55AB、OA0.421.01.311.591.86b三支0.210.410.500.570.64BD干渠0.350.680.830.951.06AB、OA0.420.821.01.141.27v三支0.350.350.340.340.34BD干渠0.440.440.430.430.42AB、OA0.550.550.540.540.533根據(jù)以上計算結(jié)果，繪制b=f(h)和v=f(h)渠道特性曲線，根據(jù)本地區(qū)實際需要，渠道橫斷面盡量少占耕地為原則，其結(jié)果如

29、下表：渠道設(shè)計橫斷面計算表表5-5 (m=1.25 i=1/1000)渠系設(shè)計值一二支渠三支渠BD段干渠AB、OA段干渠渠底寬 b(m)0.750.651.01.1水深 h(m)1.00.91.421.5過水?dāng)嗝?A(m2)2.01.63.944.5濕周 x(m)4.03.535.555.9水力半徑 R(m)0.50.450.710.76渠長 L(m)4000100010002000設(shè)計流速v(m/s)0.430.350.430.544渠道的不沖不淤流速(1) 不沖流速：根據(jù)農(nóng)田水利學(xué)教材中的公式計算V不沖=KQ0.1 Q設(shè)計流量(m3/s)；V不沖-不沖流速(m3/s)； K不沖流速系數(shù)，取

30、K=0.62；V不沖流速計算如下表。表5-6 V不沖流速渠系V不沖一、二支渠0.51三支渠0.48BD段干渠0.53AB、OA段干渠0.56(2) V不淤流速：根據(jù)農(nóng)田水利學(xué)教材中選取公式計算V不淤=C1R0.5V不淤渠道不淤流速(m3/s)； R水力半徑(m)； C1根據(jù)渠道泥沙性質(zhì)確定的系數(shù)，C1=0.5；V不淤流速計算如下表。表5-7 V不淤流速渠系V不淤一、二支渠0.35三支渠0.34BD段干渠0.42AB、OA段干渠0.44經(jīng)以上計算，V不沖> V設(shè)> V淤。所以渠道流速滿足設(shè)計要求。5.渠道橫斷面結(jié)構(gòu)渠道岸頂超高計算，根據(jù)灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范規(guī)定，采用下式進(jìn)行計算。F

31、b=1/4hb+0.2式中：Fb渠道岸頂超高(m)； hb渠道通過加大流量時的水深(m)；其計算結(jié)果如下表：渠道岸頂超高計算表表5-8 渠系一二支渠三支渠BD段干渠AB、OA段干渠超高Fb(m)0.450.40.560.58岸頂寬度(d)1.01.01.51.5第五節(jié) 排水溝設(shè)計一、 設(shè)計排水標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)灌溉與排水設(shè)計規(guī)范GB50288-99規(guī)定，采用5年一遇的排水標(biāo)準(zhǔn)。二、 設(shè)計經(jīng)流深計算：根據(jù)黑龍江省水文圖集一九九六版，1956-1992年37年資料查得多年平均經(jīng)流深R=50mm，Cv=1.00 Cs=2.0Cv根據(jù)Cv、Cs計算出設(shè)計經(jīng)流深R設(shè)=Kp·R=1.61×50

32、=80.5mm三、 設(shè)計排澇流量計算根據(jù)農(nóng)田水利學(xué)教材中的經(jīng)驗公式進(jìn)行計算Q=RF/86.4t q=R/86.4t式中：Q排澇流量(立米/秒)； q設(shè)計排澇模數(shù)(立米/秒/平方公里)； F排水溝控制的面積(平方公里)； R設(shè)計經(jīng)流深(毫米)； t規(guī)定的排澇時間(天) t=2天；經(jīng)計算，設(shè)計排澇模數(shù)0.466立米/秒/平方公里。四、 排漬流量的計算根據(jù)農(nóng)田水利學(xué)教材中的各種土質(zhì)設(shè)計排漬模數(shù)表中本地區(qū)為中壤土，排漬模數(shù)為0.03立米/秒/平方公里。五、 排水溝排水流量計算根據(jù)排澇模數(shù)和控制面積計算出排水溝排水流量，具體計算見表 表5-9名 稱控制面積(平方公里)排水流量(立方米/秒)干溝2.671

33、.24一支溝10.47二支溝1.50.7斗溝0.250.12第六節(jié) 排水溝斷面設(shè)計一、 排水?dāng)嗝嬖O(shè)計：排水?dāng)嗝姘疵髑鶆蛄骰竟接嬎鉗=WC(Ri)1/2式中：Q設(shè)計排水流量(m3/s)； W設(shè)計斷面(m2),梯形W=(mh+h)h; C謝才系數(shù)，曼寧公式計算C=R1/6/n； n排水溝糙率 n=0.025； R水力半徑(m)，R=W/x(m)； x濕周(m)；i 設(shè)計比降 i=1/1000；計算結(jié)果見表表5-10 排水溝斷面計算表 (m=1 i=1/1000)名稱底寬b(m)水深h(m)斷面(m2)水力半徑R(m)濕周x(m)干溝1.11.02.10.533.93一支溝1.00.651.0

34、70.382.84二支溝1.00.81.440.443.26斗溝0.50.40.360.221.63二、 排水溝頂寬和超高計算根據(jù)灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范規(guī)定，采用下式進(jìn)行計算Fb=hb/4+0.2式中：Fb - 岸頂超高(m)； hb - 排水流量時的水深(m)；經(jīng)計算結(jié)果如下表表5-11排水溝干溝一支溝二支溝斗溝超高 Fb(m)0.50.40.40.3岸頂寬度d(m)1.51.01.00.8第六章 泵站設(shè)計第一節(jié) 水泵流量、管徑及揚程設(shè)計一、 設(shè)計流量的確定：根據(jù)渠道設(shè)計流量Q設(shè)=0.39m3/s，作為灌溉設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。選擇三臺機組，每臺機組設(shè)計流量Q=0.13 m3/s。二、 壓力水管設(shè)計：根

35、據(jù)實測的管線縱斷面圖進(jìn)行管路設(shè)計，H凈為22米。1. 壓力水管的經(jīng)濟直徑根據(jù)以下公式計算D=(KQ3/H)1/7式中：D壓力水管的經(jīng)濟直徑(m)； Q壓力水管的最大流量(m3/s)； H壓力水管管段的靜水頭(m)； K反映壓力水管技術(shù)經(jīng)濟因素的計算系數(shù)，取K=8；經(jīng)計算：D=200mm，管內(nèi)流速為V=4.19m/s，根據(jù)抽水機與抽水站教材規(guī)定，露天鋼管的經(jīng)濟流速為3-5m/s，因此管內(nèi)設(shè)計流速在允許范圍內(nèi)。2. 露天式壓力水管的管壁厚度確定按下式進(jìn)行計算 100HD-(mm) 2Page: 22Page: 22ó式中：D水管內(nèi)徑(m) D=0.2m； H水管設(shè)計水頭(m)，靜水頭和水

36、錘增壓水頭H=22mm； ó鋼材的允許應(yīng)力kpa，三號鋼焊接鋼板的允許應(yīng)力 ó=95550kpa； -接縫強度系數(shù)，對焊接管取0.85；經(jīng)計算=2.5mm，考慮銹蝕和磨損的影響，加2mm的安全襯量。因此鋼管的設(shè)計管壁厚度=5mm。3. 剛度要求：鋼管不穩(wěn)定性的最小管壁厚度為D/130=1.54滿足剛度要求。三、 揚程設(shè)計1. 沿程水頭損失：hf=L/d·v2/2g式中：hf沿程水頭損失(m)； 沿程水頭損失系數(shù)，根據(jù)管壁查表為0.0333; L計算長度，管線長度60m； d管徑d=0.2m； v2/2g流速水頭(m)；經(jīng)計算沿程水頭損失，hf=9m2. 局部水頭損

37、失hj=v2/2g式中：hj - 局部水頭損失(m)； 局部水頭損失系數(shù)； v2/2g流速水頭(m/s)；計算參數(shù)根據(jù)管線布置=30°，查表=0.2共五處，經(jīng)計算局部水頭損失為1.0m。3. 水泵揚程H=H+hj+hf式中：H水泵揚程(m); H -水泵靜揚程 H=22mm； hj+hf水泵水頭損失(m)；經(jīng)計算，水設(shè)以計算揚程H=32m。根據(jù)設(shè)計流量和設(shè)計揚程選用泵型IS200-150-400，揚程為50m，流量400立米/小時，口徑為200mm。第二節(jié) 鎮(zhèn)墩設(shè)計一、 鎮(zhèn)墩的結(jié)構(gòu)形式按重力式擋土墻布置，鎮(zhèn)墩和管子連接方式采用封閉式，將水管的彎曲段埋于鎮(zhèn)墩之內(nèi)，具體見平面布置圖。二、

38、 作用于鎮(zhèn)墩上的荷載1. 管內(nèi)水壓力p=rsH1D2/4p=rsH2D2/4式中：rs水容重； D2 -管的內(nèi)徑； H1 - I-I截面中心處的水頭值； H2 - -截面中心處的水頭值；2. 流水離心力rsv2D2sin/2PL=- g式中：PL - 彎管段流水離心力的合力； v管內(nèi)流速； g重力加速度； 管軸線的彎曲中心角；3. 鎮(zhèn)墩自重(鎮(zhèn)墩采用200#素砼澆筑)鎮(zhèn)墩自重按鎮(zhèn)墩的斷面結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行計算，素砼h=2400kg/m3。鎮(zhèn)墩荷載計算見下表鎮(zhèn)墩的荷載計算表表6-1作用力符號作用力計算式作用力的分力(kg)對0點的力臂(cm)彎矩(kg.cm)垂直分力(y)水平分力(x)+m-mP50

39、9×0.87509×0.5-255443-1250553750-0P502-502125-62750PL509×cos15°509×cos15°56-150125018750G02.2×1.5×2.3×240018216-000G10.7×0.75×0.5×1.5×2400945-75-70875G20.5×1.5×0.5×1.5×24001350-6081000-G31.1×0.2×1.5×24

40、0792-000G42.4×1400×/4×0.2210613825013362514712444625三、 鎮(zhèn)墩計算1. 墩身穩(wěn)定計算<坑滑穩(wěn)定計算> yfKc=- x經(jīng)計算Kc>1.35符合要求。2.地基應(yīng)力計算 m 4625e0=- =- =0.31cm<1/6B=0.37cm x 14712僅需要校核地基壓應(yīng)力 y 6m 14712 6×4625ómax =- ±- = - ±- =0.45kg/cm2(壓應(yīng)力) min bB bB2 150×220 150×2202 0.

41、44kg/cm2(壓應(yīng)力=ómax/ómin=1.02在允許范圍內(nèi)2.墩身強度計算：由表可知墩身應(yīng)力在近墩底的截面內(nèi)最大,其值為0.45kg/cm2,遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于200#砼的許可應(yīng)力,因此不做墩身強度計算.第三節(jié) 進(jìn)出水池設(shè)計 一、進(jìn)水池設(shè)計1. 進(jìn)水池形式采用正向進(jìn)水池，由于泵站設(shè)計揚程較大，故采用離心泵。進(jìn)水池布置在機房前面，用進(jìn)水管伸入到池中吸水。為了給水泵創(chuàng)造良好的吸水條件，在進(jìn)水池中加設(shè)隔墩，為了防止大量的泥沙進(jìn)入池中和改善水流條件，在進(jìn)水口處設(shè)0.5米高的坎，采用200#砼澆筑。2. 進(jìn)水池的尺寸(1)懸空高度h1(即吸水管管口到池底垂直距離)采用h1=(0.5-0

42、.8)D進(jìn)，采用h1=0.8D進(jìn)h1=0.2m。同時考慮安裝檢修方便，h1不得小于0.5米，因此采用h1=0.5m的懸空高度(2)管口最小淹沒深度h2(即水泵吸水管管口以上的最小淹沒深度)采用h2=(0.5-2.0)D進(jìn)，采用h1=2.0D進(jìn) ,h2=0.4m。(3) 進(jìn)水池寬度B采用B=(2.02.5)D進(jìn)，確定單機進(jìn)水池寬度為4.0米，本設(shè)計為三臺機組，總進(jìn)水池寬度為12米，包括兩個隔墩0.4米，進(jìn)水口采用圓弧形翼墻以改變進(jìn)水水流條件。(4) 進(jìn)水池的長度L：根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況，取水口在河道中，一側(cè)傍山，因此采用進(jìn)水池長度L為6.0米，管口邊緣至后墻的距離采用T=0.2m。(5) 進(jìn)水池的

43、構(gòu)造進(jìn)水池在機房前面，底池和邊坡采用100號砂漿塊石護(hù)砌，底池厚0.5m，并在進(jìn)水口處設(shè)0.5m的齒墻，墩墻采用重力式墩墻，頂寬0.4m，底寬0.9m，在進(jìn)水喇叭口附近澆筑厚度為0.1m的200號砼，長1.0米，以保護(hù)下層漿砌塊石，進(jìn)水池的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性經(jīng)計算滿足要求。進(jìn)水平面布置尺寸見泵站平面布置圖。二、出水池的設(shè)計1.出水池的形式(1)采用正向出水形式(2)為了降低水泵的揚程采用淹沒式出流(3) 在壓力水管的出口處安裝拍門，用以防止池水倒灌。2.出水池的尺寸(1) 出水池的寬度B：本設(shè)計機組為3臺且出水管管路較長，將出水管布置成輻射狀，使出水管出口中的心距小于機組間距，以減少出水池的寬度B，出

44、水池寬度B采用下式計算。B=n(D0+2a)+(n-1)(m)式中：n出水管數(shù)目； D0 - 出水管管口直徑(m); 隔墩厚度(m)，不布設(shè)隔墩=0；a 出水管邊緣至池壁的距離，采取a=0.5m；經(jīng)計算出水池寬度B=6.0m(2)出水池的長度計算，采用水面漩滾法計算，計算公式為：L坑=kh0.5(m)式中：h管口以上的最大淹沒深度(m); K試驗系數(shù)，K=7-(h壩/D0-0.5)×2.4/(1+0.5/m2); h壩臺壩高度(m)，h壩=0.5m； m臺壩坡度；m=1經(jīng)計算L坑=5.0m，即出水池的水池長度為5.0m。(3)出水池與渠道的銜接段出水池與渠道的漸變收縮角為45

45、6;，漸變段長度為2.3m，采用干砌石護(hù)砌厚為0.3m。為了防止水流沖刷渠道，靠近漸變段渠道必須護(hù)砌，護(hù)砌長度按下式計算。L護(hù)=4h渠 其中h渠=1.5m因此L護(hù)=6.0米，采用干砌石護(hù)砌，厚度為0.3m。(4) 出水池埋深H計算 出水池池深h：h=h淹沒+D0+P式中：h淹沒出水管管口上緣的最小淹沒深度(m)；h淹沒2×v02/2g v0管口的流速(m/s)； D0出水管管口內(nèi)徑(m)； P管口下緣至池底的垂直距離(m)，取P=0.2m；經(jīng)計算h=2.3m 出水池池深H計算H=h+h超式中:h出水池池深(m)；h超出水池安全超高，根據(jù)灌溉與排水設(shè)計規(guī)范查得h超=0.4;故出水池池深

46、H=2.7m。3. 出水池的構(gòu)造出水池地基條件良好，底池和池壁采用100#砂漿塊石護(hù)砌，底池厚0.4m，并在池底澆筑厚0.1m的200#砼，池壁設(shè)8mm的100#砂漿抹面以防滲透，具體布置尺寸見平面布置圖。經(jīng)結(jié)構(gòu)計算，出水池滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計要求。第七章 施工組織設(shè)計第一節(jié) 施工條件一、 工程概況巴達(dá)爾胡哈爾車?yán)毡谜疚挥诰b爾河左岸中下游地區(qū)，距扎賚特旗音德爾鎮(zhèn)30公里。本次設(shè)計需要完成土方開挖8.0萬立米，漿砌塊石140立方米，干砌石50立方米，砼50立方米，鋼管200米長，機電設(shè)備3組，洞涵15個(直徑為1.0米)。二、 交通條件扎賚特旗音德爾鎮(zhèn)到工地有可通行載重汽車的音巴公路通過，對外交通方便，施工所用的建筑材料、燃料和生活