工程實(shí)例解說水庫灌溉的工程設(shè)計(jì)

Word版本，下載可自由編輯工程實(shí)例解說水庫灌溉的工程設(shè)計(jì)本文介紹了麻溝水庫基本水利計(jì)算和工程設(shè)計(jì)以及其所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益，該工程的修建能解決灌區(qū)人畜飲水和農(nóng)業(yè)澆灌問題，以供參考。

1工程背景

當(dāng)前水庫澆灌是一項(xiàng)有效供水和澆灌措施[1-5]。麻溝水庫澆灌工程位于遵義市匯川區(qū)泗渡鎮(zhèn)麻溝村，是遵義市北片區(qū)唯一較高的水源點(diǎn)，壩址距泗渡鎮(zhèn)境內(nèi)210國道約8.0km，距遵義市約37.0km，有鄉(xiāng)村馬路從壩址利用，工程對外交通便利。

麻溝水庫壩址以上流域面積57.0km2，主河道長16.2km，主河道平均比降26.2‰。壩址處多年平均流量1.09m3/s，多年平均徑流量3440萬m3。設(shè)計(jì)流域及灌區(qū)屬中亞熱帶季風(fēng)潮濕氣候，冬無寒冷，夏無酷暑，受東南海洋和孟加拉灣暖濕氣流的影響，降水量較充沛，加上無霜期長，光、熱、水同季，有利于作物的生長。

2工程建設(shè)的須要性

在麻溝水庫灌區(qū)范圍內(nèi)，僅有雙仙和大廠溝兩座小型水庫：

大廠溝水庫在除險(xiǎn)后總庫容達(dá)140萬m3,興利庫容104萬m3，放水涵洞出口高程932.8m，設(shè)計(jì)澆灌面積3668畝，灌面高程在930.0m以下；

雙仙水庫經(jīng)除險(xiǎn)后總庫容139萬m3，興利庫容117.4萬m3，放水涵洞出口高程963.1m，設(shè)計(jì)澆灌面積5100畝，灌面高程在960.00m以下；兩水庫設(shè)計(jì)灌面共計(jì)8768畝，現(xiàn)在正在擔(dān)當(dāng)起泗渡鎮(zhèn)片區(qū)的澆灌和人蓄飲用的重?fù)?dān)，但因?yàn)殡p仙和大廠溝兩座小型水庫已修建多年，水庫的長年淤積和運(yùn)行，已導(dǎo)致水庫取水保證率低，再加之水庫本身的高程比較低，能籠罩的面積相對較小。

因?yàn)樗Y源的缺乏，用水無法保障，妨礙了綠色產(chǎn)業(yè)和糧食產(chǎn)量的進(jìn)展。為了更好的造福地方百姓，推進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的健康進(jìn)展，必需盡快解決缺水的問題。項(xiàng)目區(qū)澆灌基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，水利化程度較低，澆灌用水問題突出，急需修建較大的水利工程以解決項(xiàng)目區(qū)干旱缺水的現(xiàn)狀。

3工程水利計(jì)算

麻溝水庫澆灌工程的主要任務(wù)是澆灌。工程建設(shè)后將解決匯川區(qū)泗渡鎮(zhèn)、高坪鎮(zhèn)和董公寺鎮(zhèn)3924.5hm2的農(nóng)田澆灌和灌區(qū)內(nèi)15000人、大牲畜3000頭和小牲畜12000頭的人畜飲水問題?？紤]到社會經(jīng)濟(jì)進(jìn)展和當(dāng)?shù)厮Y源條件以及供水對象的特點(diǎn)，澆灌保證率取P=80%、農(nóng)村人畜飲水供水保證率取P=95％、環(huán)境用水保證率取P=90%。

3.1正常水位確實(shí)定

按照本工程的實(shí)際，綜合工程建壩條件、工程投資和水庫水量計(jì)算等因素，為滿足河流規(guī)劃要求，在本工程可行性討論階段初步擬定1036m、1038m、1040m三個(gè)正常蓄水位計(jì)劃舉行比選。從水量計(jì)算來看，麻溝水庫正常蓄水位從1036m增強(qiáng)到1038m時(shí)，興利庫容增強(qiáng)129萬m3，可供水量增強(qiáng)170萬m3，單方庫容增強(qiáng)1.32m3水；從1038m增強(qiáng)到1040m時(shí)，興利庫容增強(qiáng)150萬m3，可供水量增強(qiáng)132萬m3，單方庫容增強(qiáng)0.88m3水。

雖然1036m正常蓄水位計(jì)劃投資最省，比1038m正常蓄水位計(jì)劃少632.92萬元，但1036m正常蓄水位計(jì)劃可供水量比1038m正常蓄水位計(jì)劃少170萬m3，沒有達(dá)到充分通過水資源。而正常蓄水位1040m計(jì)劃工程總投資比正常蓄水位1038m計(jì)劃多438.24萬元。因此，綜合壩址地質(zhì)條件、工程投資和來水用水等因素，本階段推舉正常蓄水位為1038m，相應(yīng)庫容1040萬m3。

3.2水利調(diào)整計(jì)算

澆灌需水量按照工程的澆灌面積、田土比例及作物組成，采納相應(yīng)作物相應(yīng)年份的澆灌定額舉行長系列計(jì)算。麻溝水庫為不徹低多年調(diào)整，其計(jì)算時(shí)段5月～8月為旬，其他月份為月。灌區(qū)內(nèi)渠系水通過系數(shù)取為0.70，田間水通過系數(shù)0.95，澆灌水通過系數(shù)0.665。

經(jīng)計(jì)算，灌區(qū)多年平均澆灌用水量為1860萬m3，P=80%，澆灌用水量為2130萬m3。麻溝水庫在保證設(shè)計(jì)灌面澆灌前提下，還可以解決灌區(qū)范圍內(nèi)1.5萬人、0.3萬頭大牲畜和1.2萬頭小牲畜的人畜飲用水問題。按照有關(guān)規(guī)范，農(nóng)村人均用水定額采納0.075m3/d、大小牲畜用水定額采納0.050m3/d、0.030m3/d，設(shè)計(jì)擬采納渠道供水。

經(jīng)計(jì)算，麻溝灌區(qū)農(nóng)村人畜用水量為89.7萬m3/年。3.3渠道流量計(jì)算對麻溝水庫水稻、蔬菜歷年最大旬定額舉行統(tǒng)計(jì)，P=80%，水稻、蔬菜、果林最大旬定額為分離為64.8m3/畝、10.1m3/畝和3.87m3/畝。

按照其渠系布置及各渠道分布的灌面，自渠末逐渠道向渠首推算，計(jì)算得到各渠道設(shè)計(jì)流量成績，其中渠道輸水計(jì)劃渠系水通過系數(shù)為0.70，干、支渠輸水損失分離為10.72‰～25‰。按照各干支渠的控制灌面及渠道長度從支渠到干渠，再到總干渠逐條渠道計(jì)算澆灌設(shè)計(jì)流量，即得到總干渠首設(shè)計(jì)流量為3.84m3/s。因?yàn)楣鄥^(qū)人畜飲水供水采納渠道供水，人畜飲水供水量按渠長均分。

4工程總體布置及主要建造物

4.1工程總體布置

本工程規(guī)模為中型，工程等別為III等。本工程壩線具有唯一性，從壩線地形地質(zhì)條件看，該壩線可建剛性壩，也可考慮當(dāng)?shù)夭牧先嵝詨?。麻溝水庫澆灌工程樞紐總體布置為：鋼筋混凝土面板堆石主壩，鋼筋混凝土面板堆石副壩，主壩左岸邊溢洪道，左岸導(dǎo)流兼放空隧洞，左岸取水隧洞，南向灌區(qū)渠系建造物，其中鋼筋混凝土面板堆石主壩最大壩高54.3m，鋼筋混凝土面板堆石副壩最大壩高18.8m，水庫正常蓄水位1038m，死水位1017m，正常蓄水位以下庫容1040萬m3，最大庫容1160萬m3，取水隧洞布置于大壩左岸，取用流量3.84m3/s，設(shè)一岸塔式進(jìn)水口，取水隧洞全長808.44m，取水隧洞含有壓進(jìn)水口和無壓城門隧洞兩部分，取水隧洞尺寸為寬×高=2.0m×2.567m；灌區(qū)渠系及建造物平面總長度87.14km。

4.2主要樞紐建造物

鋼筋混凝土面板堆石壩軸線挑選重力壩壩軸線下游20.0m處，計(jì)算得防浪墻頂高程1041.00m，取防浪墻高1.2m，故壩頂高程為1039.80m，壩軸線長度為159.65m。大壩上、下游壩坡均為1∶1.4。擬定壩頂頂寬7.0m，凈寬為6.0m。河床段趾板建基面高程為985.50m，最大壩高54.30m。

本工程防滲混凝土面板采納等厚結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，厚度為0.45m；面板設(shè)垂直縫，在兩壩肩附近的面板設(shè)張性垂直縫，間距6m左右，其余部分的面板設(shè)壓性垂直縫，間距為8.0m。本計(jì)劃趾板采納趾板面等高線垂直于“X”線布置形式，趾板厚0.5m，其寬度按巖石地基容許水力梯度確定，趾板寬度統(tǒng)一取為6.5m，河床及兩岸趾板每隔12m～15m設(shè)一條伸縮縫。

溢流凈寬12m，堰頂高程1033.0m，分2孔，分離設(shè)6m×5m(寬×高)的平板鋼閘門，溢流堰為WES型有用堰，由上游面曲線、下游面曲線、泄槽段、圓弧段和底流消力池段組成，總長225.041m。取水隧洞進(jìn)水口布置在離大壩左壩肩約300.0m處。

灌區(qū)渠道設(shè)計(jì)考慮每隔10m設(shè)置伸縮縫，縫寬0.02m～0.03m，縫間采納適應(yīng)結(jié)構(gòu)變形，粘結(jié)能力強(qiáng)，防滲性能良好的填料填實(shí)。總干渠總長6.3km，渠首流量3.84m3/s，渠道斷面尺寸為寬×高=2.2m×2.70m。在總干渠末端分出北干渠和南干渠。

北干渠總長14.55km，渠首流量0.312m3/s，渠末流量0.128m3/s，渠道斷面尺寸為0.85m×1.10m～0.65m×0.8m。龍午壩支渠平面總長6.50km，渠首流量0.262m3/s，渠末流量0.252m3/s，其中，渠道總長6.05km，渠道斷面尺寸為0.8m×1.10m；倒虹管1座，總長450m，管徑Φ450。

5工程經(jīng)濟(jì)效益分析

工程總投資為58798萬元。靜態(tài)投資為58798萬元，其中：①工程部分投資33449.13萬元；②環(huán)境移民投資25348.87萬元；基本準(zhǔn)備費(fèi)率為5％；不計(jì)算建設(shè)期貸款利息。經(jīng)計(jì)算，本工程經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率8.13%，大于8%；經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值748萬元，大于0；效益費(fèi)用比1.01大于1；投資回收期13.7年。

經(jīng)濟(jì)分析各主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均大于基本要求，經(jīng)濟(jì)分析可行。據(jù)調(diào)查，灌區(qū)農(nóng)夫2023年人均可安排收入5135元/人，2023年～2023年按年平均增長率5%計(jì)算，預(yù)測2023年平均可安排收入6241元/人，多年平均年澆灌用水量2130萬m3，畝均用水362m3，初步確定按1.2%計(jì)算的可承受水價(jià)為2023年為0.20元/m3；人畜飲水水價(jià)按0.6%計(jì)算可承受水價(jià)，年平均每人、頭供水量為30m3，水價(jià)為1.23元/m3。

工程年財(cái)務(wù)收入合計(jì)536萬元，略大于年運(yùn)行成本支出520萬元，灌區(qū)能夠維持正常運(yùn)行。從財(cái)務(wù)初步分析可知，項(xiàng)目收入能保證項(xiàng)目正常運(yùn)行，但項(xiàng)目建設(shè)資金需要政府大力扶持，項(xiàng)目具備基本生存能力，財(cái)務(wù)分析可行。

6結(jié)語

本工程的修建，可以