水利水電專業(yè)畢業(yè)設(shè)計

1、清河吉祥分區(qū)土地整理項目工程設(shè)計學(xué)生姓名：所在院系：水利與建筑學(xué)院所學(xué)專業(yè)：水利水電工程研究方向：農(nóng)業(yè)水利工程 報告目錄項目概況項目農(nóng)場概況項目區(qū)基本情況工程規(guī)劃工程規(guī)劃目標(biāo)工程規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)工程規(guī)劃（一）項目概況 （二）工程規(guī)劃 （三）工程設(shè)計 工程設(shè)計渠道設(shè)計橋梁設(shè)計涵洞設(shè)計閘門設(shè)計（一）項目概況 1.1項目農(nóng)場概況 黑龍江省慶豐農(nóng)場，位于黑龍江省東部的虎林市境內(nèi)，主要地貌類型為平原和低平原區(qū)。 慶豐農(nóng)場氣候?qū)僦袦貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候，年均降水量460550mm。土壤以草甸白漿土與低地白漿土地為主，河灘地分布河泛土。 1.2項目區(qū)基本情況 項目區(qū)位于慶豐農(nóng)場東部，地形總趨勢是西北高東南低，地勢平緩，

2、地面自然坡降1/50001/10000。土壤以草甸白漿土為主。區(qū)內(nèi)及周邊水資源豐富，發(fā)展地表水灌溉自然條件優(yōu)越。地下水水量豐富，埋深小、開采條件及水質(zhì)較好，適宜開發(fā)農(nóng)業(yè)灌溉。 （二）工程規(guī)劃 2.1工程規(guī)劃目標(biāo) 工程規(guī)劃的總體目標(biāo)是增加有效耕地面積，提高耕地 質(zhì)量，緩解耕地人需矛盾。 工程規(guī)劃的總體目標(biāo)是增加有效耕地面積，提高耕地質(zhì)量，緩解耕地人需矛盾。加強(qiáng)農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，完善農(nóng)田配套工程，改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，提高勞動生產(chǎn)率。加強(qiáng)農(nóng)田防護(hù)，增加綠地面積，改善生態(tài)環(huán)境。改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和土地利用方式，促進(jìn)農(nóng)業(yè)增效，農(nóng)民增收，促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展。 2.2工程規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn) 農(nóng)田平整標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)地形起伏大小，

3、農(nóng)田田面設(shè)計高程按水稻田灌溉要求，以斗渠控制田塊為單元，將項目區(qū)內(nèi)荒草地經(jīng)翻耕、平整為耕地。 農(nóng)田水利標(biāo)準(zhǔn) 灌溉保證率 P=80%。 農(nóng)田排澇：5年一遇，三日暴雨四日排除。 建筑物：灌溉建筑物，按設(shè)計流量設(shè)計，加大流量校核。排水建筑物，按十年一遇設(shè)計。 2.3工程規(guī)劃 經(jīng)統(tǒng)一規(guī)劃和水土平衡等方案比較，設(shè)計選定灌溉水田2847.8948hm。灌溉方式是支、斗渠灌排結(jié)合，斗渠（溝）長5001000m，寬150m300m；支渠（溝）控制38條斗渠（溝），長6003000m。項目區(qū)共布置灌、排支、斗渠142條，總長185.946 km，其中：支渠、溝49條、長111.208 km；斗渠93條、長74.

4、738km。共規(guī)劃布置建筑物280座，其中：水閘72座（節(jié)制閘6座，進(jìn)水閘31座，退水閘35座），農(nóng)道橋3座，方涵18座，圓涵187座（過路涵4座，下地圓涵183座）。（三）工程設(shè)計3.1渠道設(shè)計 水源工程：本項目的水源工程為利用現(xiàn)有的興凱湖灌區(qū) 的吉祥一干和清一干渠。 灌排渠道與排水溝道：根據(jù)地形條件和水位分析，灌溉支、斗渠采取梯形斷面、挖方渠道。 由灌溉制度及灌溉定額表可知，凈灌水定額349.9 m/畝，設(shè)計灌水率經(jīng)修正取0.54m/S/萬畝。 排水模數(shù)根據(jù)興凱湖灌區(qū)初步設(shè)計資料成果，采用排水模數(shù)為：水田采用0.109m/s/km 旱田采用0.149m/s/km 渠道滲漏損失計算公式其中：

5、 ,指每公里渠道輸水損失系數(shù) 指渠道損失流量， 指渠道凈流量，L指渠道長度 A渠床土壤透水系數(shù),取1.3，m渠床土壤透水指數(shù)取0.35 渠道凈流量計算公式 其中：W是指渠道控制灌溉凈面積(ha) 指設(shè)計灌水率（ m/s/ha） 排水流量計算 Q=A.q 式中：A是指控制排水面積(km) q是指排水模數(shù)(m/s/km)niLQQmnQA100iQnQWQ凈凈q凈q 灌溉渠道設(shè)計流量 渠道流量的確定 經(jīng)過灌溉和排水流量的比較，渠道內(nèi)的排水流量大于大于灌溉流量，故本次設(shè)計流量采用排水流量。部分計算結(jié)果截圖如下：損凈設(shè)QQQ 縱橫斷面設(shè)計 溝道中的水流可以認(rèn)為是明渠均勻流，按明渠均勻流的公式設(shè)計: 其

6、中：A指渠道過水?dāng)嗝婷娣e；C指謝才系數(shù)；R指水力半 徑；i指渠道比降 經(jīng)過試算可得渠道底寬和設(shè)計水深，部分結(jié)果如下：RiACQ 本工程為灌排渠系合一的灌溉方式，溝渠斷面設(shè)計除了要滿足灌溉流量及排水流量的要求，還要滿足水泵工作深度。因此，渠道設(shè)計斷面水深很小，但滿足水泵工作深度，水深至少要保證0.8m以上，才能保證渠道正常提水灌溉。 斗渠工程斷面設(shè)計 斗渠流量較小，采用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計斷面，即斗渠邊坡1:1.5，底寬1.0米，挖深1.3米，坡降采用1/5000。 3.2橋梁設(shè)計 項目區(qū)內(nèi)現(xiàn)狀無橋梁工程，本次共布置農(nóng)道橋3座，為新河總干西側(cè)附溝與田間路相交處，共布置3座。 橋孔徑計算 通過水力計算求得橋下

7、壅高水位，按大于等于0.5米凈空求得渠道上口寬作為橋長，經(jīng)計算如下表： 設(shè)計基本資料 結(jié)構(gòu)形式 上部結(jié)構(gòu)：為鋼筋砼空心板結(jié)構(gòu)；橋面凈寬：采用凈7+20.5米安全帶；橋下凈空：橋下凈空0.5米。 經(jīng)過以上設(shè)計及公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范，橋設(shè)計參數(shù)見表： 3.3涵洞設(shè)計 為滿足農(nóng)戶下地作業(yè)及田間運輸要求，在支渠與生產(chǎn)路、斗渠與田間路交叉處布置下地涵洞與過路涵洞，布置涵洞205座，布置過路方涵18座，過路圓涵4座，下地圓涵183座。 方涵洞身為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，斷面采用正方形和長方形兩種，洞口尺寸有1.5m1.8m、1.5 m1.5m和2.02.0三種形式。進(jìn)出口采用一字形翼墻，上下游采用砼板護(hù)砌。 圓涵

8、涵管直徑采用100cm預(yù)制鋼筋混凝土涵管，節(jié)長2.0m，管長下地涵為8m，過路圓涵為10m，管接頭用填充瀝青麻刀和細(xì)粒高標(biāo)號砼止水環(huán)止水。洞身由各分段圓管節(jié)和支承管節(jié)的基礎(chǔ)墊層組成。進(jìn)出口為一字墻，擋土墻結(jié)構(gòu)采用懸壁式，出口無消力池，上、下游采用干砌石護(hù)砌、砂礫石墊層，洞身下設(shè)150厘米砂礫石墊層。 水力計算 涵洞設(shè)計為無壓涵洞，短洞采用無坎寬頂堰流公式計算過流能力： 式中： 指淹沒系數(shù)，當(dāng) =1時為自由出流，當(dāng) 1時為淹沒出流；m指無坎寬頂堰流量系數(shù)，m=0.320.36； 指過流斷面計算寬度，對矩形斷面即為洞寬b，對非矩形斷面， ，圓形斷面的值可由附圖查出； 為臨界水深相應(yīng)的過流斷面面積；

9、 為堰頂水頭。 部分涵洞工程設(shè)計要素見表：232okHgmbQ =kbkkkhbk0H 3.4閘門設(shè)計 1.節(jié)制閘 為滿足灌溉時渠道通過不同灌溉流量時，分水水位要求，需要設(shè)置節(jié)制閘。本次共布置節(jié)制閘6座。部分設(shè)計要素如下表： 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) 按設(shè)計流量設(shè)計，加大流量復(fù)核。根據(jù)過水流量，工程級別為5級建筑物。 水閘過流計算 采用無坎寬頂堰流公式計算過流能力： 式中：指寬頂演的淹沒系數(shù);m指無坎寬頂堰流量系數(shù)， 取0.32；n為閘孔數(shù)；b指閘單孔凈寬； 為堰頂水頭； 經(jīng)計算1.5m1.8m的方涵節(jié)制閘過流量為2.7m/s，均滿足各節(jié)制閘設(shè)計流量。 由于有交通要求，采用涵閘型式。洞身采用方涵型式，為鋼筋混

10、凝土結(jié)構(gòu)，洞口尺寸1.51.8，進(jìn)出口采用一字墻，為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，進(jìn)出口采用15cm厚砼板護(hù)砌，護(hù)砌長度分別為2.0、4.0m?；A(chǔ)換砂進(jìn)行防凍處理。2302 HgnbmQss0H 2.進(jìn)水閘 為滿足灌溉取水要求，在支渠進(jìn)口設(shè)分水涵閘，本次共布置支渠進(jìn)水閘31座。流量按渠道設(shè)計流量設(shè)計，水力計算同節(jié)制閘。 根據(jù)交通要求采用涵閘型式。涵閘為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，為滿足排水需求及方便檢查、維修，方涵閘洞口尺寸為2.02.0m、1.21.5m，洞身為整體澆注鋼筋箱形結(jié)構(gòu)；圓涵閘采用100、8m洞長涵閘。進(jìn)出口采用一字墻結(jié)構(gòu)，為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。進(jìn)出口采用15cm厚砼板護(hù)砌，護(hù)坡底部設(shè)素砼固腳，頂部設(shè)素砼固

11、肩，護(hù)砌長度分別為2m、4m。基礎(chǔ)換砂進(jìn)行防凍處理。 部分進(jìn)水閘設(shè)計要素見下表： 3.退水閘 為滿足灌溉退水要求，在支渠未端設(shè)退水閘，本次共布置退水閘35座。流量按渠道設(shè)計流量設(shè)計，水力計算同節(jié)制閘。 由于有交通要求，采用涵閘涉及型式。洞身采用預(yù)制混凝土涵管，壁厚8.5cm，洞徑為100cm，涵管底部采用鋼筋混凝土管座，管接頭用填充瀝青麻刀和細(xì)粒高標(biāo)號素砼止水環(huán)止水；進(jìn)出口采用一字墻，為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。 退水閘設(shè)計要素見下表： 致謝 本次畢業(yè)設(shè)計在老師和同學(xué)們的大力幫助下，歷經(jīng)2個月終于按時完成。這次設(shè)計是大學(xué)四年所學(xué)知識的一次綜合運用，靈活運用課本上的基礎(chǔ)知識，進(jìn)行工程的設(shè)計，使我對專業(yè)知識有了更深的掌握，對畢業(yè)后所要從事的事業(yè)有了初步的了解。 本次設(shè)計我在 老師的指導(dǎo)下順