農(nóng)田水利設(shè)施工程設(shè)計(jì)

農(nóng)田水利設(shè)施工程設(shè)計(jì)4．3．1目的保證適時(shí)適量提供，并滿足作物不同生長發(fā)育階段需要的人工補(bǔ)充水量。農(nóng)田水利設(shè)施工程有兩類，一是水源工程，其作用是將適宜的水（量）從灌溉水源中取引出來，該項(xiàng)工程有蓄水工程、引水工程、提水工程和蓄、引、提相結(jié)合的工程等。二是輸配水工程和田間工程，輸配水工程的作用是將適宜的水（量）逐級(jí)輸送并分配到田間，這類工程包括渠道或管道系統(tǒng)，以及系統(tǒng)上的建（構(gòu)）筑物等，田間工程包括排灌溝渠、畦、格田工程以及土地平整工程等。4．3．2設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)4．3．2．1堤防工程的級(jí)別及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)a）堤防工程的防洪標(biāo)準(zhǔn)及級(jí)別1）堤防工程防護(hù)對(duì)象的防洪標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)確定。堤防工程的防洪標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)防護(hù)區(qū)內(nèi)防洪標(biāo)準(zhǔn)較高于防護(hù)對(duì)象的防洪標(biāo)準(zhǔn)確定。堤防工程的級(jí)別應(yīng)符合附錄B表B1的規(guī)定。2）遭受洪災(zāi)或失事后損失巨大，影響十分嚴(yán)重的堤防工程，其級(jí)別可適當(dāng)提高；遭受洪災(zāi)或失事后損失及影響較小或使用期限較短的臨時(shí)堤防工程，其級(jí)別可適當(dāng)降低。采用高于或低于規(guī)定級(jí)別的堤防工程應(yīng)報(bào)行業(yè)主管部門批準(zhǔn)；當(dāng)影響公共防洪安全時(shí)，應(yīng)同時(shí)報(bào)有批準(zhǔn)權(quán)的水利行政主管部門批準(zhǔn)。3）海堤的鄉(xiāng)村防護(hù)區(qū)，當(dāng)人口密集、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)較發(fā)達(dá)。農(nóng)作物高產(chǎn)或水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)值較高時(shí)，其防洪標(biāo)準(zhǔn)可適當(dāng)提高，海堤的級(jí)別亦相應(yīng)提高。4）蓄、滯洪區(qū)堤防工程的防洪標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)批準(zhǔn)的流域防洪規(guī)劃或區(qū)域防洪規(guī)劃的要求專門確定。5）堤防工程上的閘、涵、泵站等建筑物及其他構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)，不應(yīng)低于堤防工程的防洪標(biāo)準(zhǔn)，并應(yīng)留有適當(dāng)?shù)陌踩６取）安全加高值及穩(wěn)定安全系數(shù)1）堤防工程的安全加高值應(yīng)根據(jù)堤防工程的級(jí)別和防浪要求按附錄B表B2的規(guī)定確定。l級(jí)堤防重要堤段的安全加高值，經(jīng)過論證可適當(dāng)加大，但不得大于1.5m。2）無粘性土防止?jié)B透變形的允許坡降應(yīng)以土的臨界坡降除以安全系數(shù)確定，安全系數(shù)宜取1.5?2。無試驗(yàn)資料時(shí)，無粘性土的允許坡降可按附錄B表B3選取，有濾層時(shí)可適當(dāng)提高。特別重要的堤段，其允許坡降應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)的臨界坡降確定。3）土堤的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)不應(yīng)小于附錄B表B4的規(guī)定。4）濱海軟弱堤基上的土堤的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)，當(dāng)難以達(dá)到規(guī)定數(shù)值時(shí)，經(jīng)過論證，并報(bào)行業(yè)主管部門批準(zhǔn)后，可以適當(dāng)降低。5）防洪墻抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)，不應(yīng)小于附錄B表B5的規(guī)定。6）防洪墻抗傾穩(wěn)定安全系數(shù)不應(yīng)小于附錄B表B6的規(guī)定。灌溉標(biāo)準(zhǔn)a）設(shè)計(jì)灌溉工程時(shí)應(yīng)首先確定灌溉設(shè)計(jì)保證率。南方小型水稻灌區(qū)的灌溉工程也可按抗旱天數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。b）灌溉設(shè)計(jì)保證率可根據(jù)水文氣象、水土資源、作物組成。灌區(qū)規(guī)模、灌水方法及經(jīng)濟(jì)效益等因素，按照附錄B表B7確定。排水標(biāo)準(zhǔn)a）排澇標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)暴雨重現(xiàn)期應(yīng)根據(jù)排水區(qū)的自然條件、澇災(zāi)的嚴(yán)重程度及影響大小等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證確定，一般可采用5－10年，或參照經(jīng)國家或相關(guān)權(quán)威部門批準(zhǔn)過的地區(qū)性提法。經(jīng)濟(jì)條件較好或有特殊要求的地區(qū)，可適當(dāng)提高標(biāo)準(zhǔn)；經(jīng)濟(jì)條件目前尚差的地區(qū)，可分期達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。b）設(shè)計(jì)暴雨歷時(shí)和排除時(shí)間應(yīng)根據(jù)排澇面積、地面坡度、植被條件、暴雨特性和暴雨量、河網(wǎng)和湖泊的調(diào)蓄情況，以及農(nóng)作物耐淹水深和耐淹歷時(shí)等條件，經(jīng)論證確定。旱作區(qū)一般可采用1—3d暴雨從作物受淹起1—3d排至田面無積水;水稻區(qū)一般可采用1—3d暴雨3—5d排至耐淹水深。具有調(diào)蓄容積的排水系統(tǒng)，可根據(jù)調(diào)蓄容積的大小采用較長歷時(shí)的設(shè)計(jì)暴雨或一定間歇期的前后兩次暴雨作為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；排空調(diào)蓄容積的時(shí)間，可根據(jù)當(dāng)?shù)乇┯晏匦?，統(tǒng)計(jì)分析兩次暴雨的間歇天數(shù)確定，一般可采用7—15dC）農(nóng)作物的耐淹水深和耐淹歷時(shí)，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)鼗蜞徑貐^(qū)有關(guān)試驗(yàn)或調(diào)查資料分析。無試驗(yàn)或調(diào)查資料時(shí)，可按附錄B表B8選取。d）設(shè)計(jì)排澇模數(shù)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)鼗蜞徑貐^(qū)的實(shí)測資料分析確定。無實(shí)測資料時(shí)，可根據(jù)排水區(qū)的自然經(jīng)濟(jì)條件和生產(chǎn)發(fā)展水平等，選用經(jīng)過論證的方法計(jì)算。e）設(shè)計(jì)排漬深度、耐漬深度、耐漬時(shí)間和水稻田適宜日滲漏量，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)鼗蜞徑貐^(qū)農(nóng)作物試驗(yàn)或種植經(jīng)驗(yàn)調(diào)查資料分析確定。無試驗(yàn)資料或調(diào)查資料時(shí)，旱田設(shè)計(jì)排漬深度可取0.8—1.3m,水稻田設(shè)計(jì)排漬深度可取0.4—0.6m；旱作物耐漬深度可取0.3—0.6m,耐漬時(shí)間3—4d。水稻田適宜日滲漏量可取2—8mm/d（粘性土取較小值，沙性土取較大值）。f）有漬害的旱作區(qū)，農(nóng)作物生長期地下水位應(yīng)以設(shè)計(jì)排漬深度作為控制標(biāo)準(zhǔn),但在設(shè)計(jì)暴雨形成的地面水排除后,應(yīng)在旱作物耐漬時(shí)間內(nèi)將地下水位降至耐漬深度。水稻區(qū)應(yīng)能在曬田期內(nèi)3—5d將地下水位降至設(shè)計(jì)排漬深度。土壤滲漏量過小的水稻田,應(yīng)采取地下水排水措施使其淹水期的滲漏量達(dá)到適宜標(biāo)準(zhǔn)。g）適于使用農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)的設(shè)計(jì)排漬深度，應(yīng)根據(jù)各地區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械耕作的具體要求確定，一般可采用0石一0.sin。h）設(shè)計(jì)排漬模數(shù)應(yīng)采用當(dāng)?shù)鼗蜞徑貐^(qū)的實(shí)測資料確定；無實(shí)測資料時(shí)，可采用公式（2）：10311Hqh= 86.4T（2）式中：qh—設(shè)計(jì)排漬模數(shù)，m3/s?km2；1——土壤給水度（釋放水量與土壤體積的比值）；H——地下水位設(shè)計(jì)降低深度，m；T——排漬歷時(shí)，d?？诟牧见}堿土或防治土壤次生鹽堿化的地區(qū)，其排水標(biāo)準(zhǔn)除應(yīng)執(zhí)行上述各條規(guī)定外，還應(yīng)在返鹽季節(jié)前將地下水控制在臨界深度以下，地下水臨界深度應(yīng)根據(jù)各地區(qū)試驗(yàn)或調(diào)查資料確定。無試驗(yàn)或調(diào)查資料時(shí)，可按經(jīng)驗(yàn)值確定，其數(shù)值可查附錄B表B9。4.3.2.4防洪標(biāo)準(zhǔn)a）蓄水樞紐工程建筑物的防洪標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)根據(jù)其級(jí)別按附錄B表B10確定。b）引水、提水樞紐工程建筑物的防洪標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)根據(jù)其級(jí)別按附錄B表B11確定。c）灌排建筑物、灌溉渠道的防洪標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)根據(jù)其級(jí)別按附錄B表B12確定。d）潮汐河口灌排（兼擋潮）建筑物的防洪標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)根據(jù)其級(jí)別按附錄B表B13確e）灌區(qū)內(nèi)必須修建的排洪溝（撇洪溝），其防洪標(biāo)準(zhǔn)可根據(jù)其洪流量的大小，按重現(xiàn)期5－10年確定。f）灌區(qū)內(nèi)防洪堤或擋潮堤的防洪標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)根據(jù)防護(hù)對(duì)象的重要程度和受災(zāi)后損失的大小，按GB50286的規(guī)定確定。4．3．2．5灌排水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)a）以地面水、地下水或處理后的城市污水與工業(yè)廢水作為灌溉水源時(shí)，其水質(zhì)均應(yīng)符合GB5084的規(guī)定。b）在作物生育期內(nèi)，灌溉時(shí)的灌溉水溫與農(nóng)田地溫之差宜小于10℃。水稻田灌溉水溫宜為15－35℃。C）灌區(qū)內(nèi)外農(nóng)田、城鎮(zhèn)及工礦企業(yè)排人灌排渠溝的地面水和污水水質(zhì)必須符合GB3838和GB8978的規(guī)定；回灌地下水的水質(zhì)除應(yīng)符合上述規(guī)定外，還應(yīng)該符合GB5084的規(guī)定。4．3．3蓄水工程設(shè)計(jì)蓄水工程是指通過人工修筑工程的方法攔蓄天然降水或利用地下水，以供灌溉用。本項(xiàng)工程應(yīng)由具有資質(zhì)的水利工程設(shè)計(jì)部門專門負(fù)責(zé)。4．3．3．1設(shè)計(jì)要求a）灌溉供水水庫工程設(shè)計(jì)，應(yīng)以項(xiàng)目規(guī)劃和灌區(qū)灌溉設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)。b）大、中型灌溉供水水庫工程設(shè)計(jì)規(guī)模應(yīng)根據(jù)灌溉設(shè)計(jì)保證率、水資源的可利用條件、灌溉用水量和其他用水量等，經(jīng)調(diào)節(jié)計(jì)算進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。c）以灌溉水稻為主的水庫，應(yīng)采用分層取水的方式。取水口的分層及底部高層應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)鼗蛳噜彽貐^(qū)水庫的水溫與水深相關(guān)關(guān)系及其季節(jié)性變化的特點(diǎn)等分析確定。大、中型水庫可采用塔式取水建筑物，小型水庫可采用臥管式取水設(shè)施。4.3.3.2用作農(nóng)田水利設(shè)施的水庫，蓄水量在曠一l”d范圍內(nèi)，筑壩材料應(yīng)因地制宜，采用當(dāng)?shù)夭牧希缟狭?、砂礫、石料以及混凝土。4.3.3.3水庫工程包括擋水建筑物、放水建筑物和溢洪道。擋水建筑物即蓄水壩，是水庫的主體工程，按建筑材料分，蓄水壩分土壩、堆石壩、土石混合壩，習(xí)慣上還包括漿砌石壩。4.3.3.4水庫位置應(yīng)充分利用天然地形，根據(jù)經(jīng)濟(jì)與安全原則考慮。壩址盡可能選擇河谷較窄、庫內(nèi)地形平坦、地質(zhì)可靠、不漏水、不坍塌、不滑動(dòng)、水源可靠、有足夠來水量的地段，集雨面積應(yīng)是灌溉面積的1.5倍以上；壩址附近有足夠的適宜筑壩材料。壩址盡可能接近灌區(qū)，縮短渠道線路長度，減少渠系建筑物數(shù)量和沿途滲漏及蒸發(fā)損失；要注意保護(hù)庫區(qū)內(nèi)的山林綠化，防止水土流失，避免造成水庫淤積。4.3.3.5設(shè)計(jì)內(nèi)容包括水庫容積、來水量、用水量計(jì)算和水庫建筑物設(shè)計(jì)。4.3.4引水工程4.3.4.1渠首引水工程設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)河（湖）水位、河（湖）岸地形。地質(zhì)條件和灌溉對(duì)引水高程、引水流量的要求，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定后選擇采用無壩引水或有壩（閘）引水方式。4.3.4.2當(dāng)河（湖）岸地形較陡。岸坡穩(wěn)定時(shí)，渠首工程宜采用岸邊式布置；當(dāng)河（湖）岸地形較緩、岸坡不穩(wěn)定時(shí)，可采用引渠式布置。4.3.4.3元壩引水的渠首的引水角度宜取300—60°。引水角前沿寬度不宜小于進(jìn)水口寬度的2倍。4.3.5灌溉泵站設(shè)計(jì)4．3．5．1灌溉泵站設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)揚(yáng)程、流量、泵的數(shù)量進(jìn)行計(jì)算，泵址應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)、水流、動(dòng)力源等條件確定。3．5．2泵站應(yīng)進(jìn)行泵房、泵房機(jī)電設(shè)備、進(jìn)水管系、出水管系及配套設(shè)施的設(shè)計(jì)計(jì)算。4．3．5．3灌溉泵站設(shè)計(jì)詳見GB／T50265和GB50288。4．3．6機(jī)井設(shè)計(jì)3．6．1機(jī)井設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)水文地質(zhì)條件和地下水資源可利用情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，并進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。3．6．2機(jī)井設(shè)計(jì)應(yīng)計(jì)算機(jī)井最大可能出水量、最大可能水位降落值、單井群井影響半徑、機(jī)井?dāng)?shù)量及井距。詳見GB50288。4．3．7灌溉輸配水工程a）輸配水工程的作用是將適宜的水（量）逐級(jí)輸送并分配到田間。這類工程包括渠道或管道系統(tǒng)及相應(yīng)的建（構(gòu)）筑物等。4．3．7．1灌溉渠道系統(tǒng)設(shè)計(jì) 幻輸配水渠道系統(tǒng)通常分為干、支、斗、農(nóng)渠四級(jí)。各級(jí)渠道上可根據(jù)需要修建渠系建筑物，包括分水閘、節(jié)制閘、渡槽、跌水、陡坡、倒虹吸、橋梁、涵洞、涵管和量水建筑物等。b）灌溉渠道系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括橫斷面設(shè)計(jì)和縱斷面設(shè)計(jì)。灌溉渠道設(shè)計(jì)流量計(jì)算及渠道橫斷面、縱斷面設(shè)計(jì)具體方法參見附錄C中C1、C2、C3。4．3．7．2灌溉管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)a）灌溉管道系統(tǒng)組成及配置1）灌溉管道系統(tǒng)可根據(jù)地形、水源和用戶用水情況，采用環(huán)狀管網(wǎng)或樹枝狀管網(wǎng)。2）各用水單位應(yīng)設(shè)置獨(dú)立的配水口。配水口的位置、給水栓的型式和規(guī)格尺寸，必須與相應(yīng)的灌溉方法和移動(dòng)管道連接方式一致。3）各級(jí)管道進(jìn)口必須設(shè)置節(jié)制閥，分水口較多的輸配水管道，每隔3－5個(gè)分水口應(yīng)設(shè)置一個(gè)節(jié)制閥；管道最低處應(yīng)設(shè)置排水閥。4）水泵出口逆止閥或壓力池放水閥下游，以及可能產(chǎn)生水錘負(fù)壓或水柱分離的地方安裝進(jìn)氣閥。5）管道的駝峰處或長度大于3km但無明顯駝峰的管道中段安裝排氣閥。6）水泵出口處（逆止閥下游或閘閥上游）安裝水錘防護(hù)裝置。7）在適當(dāng)位置設(shè)置壓力、流量計(jì)量裝置。b）地下灌溉管道斷面形狀1）圓形管，以預(yù)制混凝土管套接埋設(shè)或現(xiàn)場澆制。2）馬蹄形管，上圓下方，可以預(yù)制構(gòu)件裝配，也可現(xiàn)場澆制。3）橢圓形管，宜現(xiàn)場澆筑。c）灌溉管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)1）系統(tǒng)進(jìn)口設(shè)計(jì)流量應(yīng)根據(jù)全系統(tǒng)同時(shí)工作的各配水口所需要設(shè)計(jì)流量之和確定，設(shè)計(jì)壓力應(yīng)經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。如局部地區(qū)水壓不足，提高全系統(tǒng)工作壓力又不經(jīng)濟(jì)時(shí)，可另行增壓；部分地區(qū)水壓過高時(shí)，應(yīng)安裝調(diào)減壓裝置。2）管道沿程水頭損失和局部水頭損失計(jì)算可詳見附錄C中C4的有關(guān)部分。3）管道設(shè)計(jì)流速應(yīng)控制在經(jīng)濟(jì)流速0.9—1.5m/s,超出此范圍時(shí)應(yīng)經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。4）管道的縱、橫斷面應(yīng)通過水力計(jì)算確定，并應(yīng)驗(yàn)算輸水管道產(chǎn)生水錘的可能性及水錘壓力值。管道轉(zhuǎn)角不應(yīng)小于90°。5）輸水管道的強(qiáng)度可按下列各種荷載組合情況進(jìn)行計(jì)算?！钔梁瓦\(yùn)輸工具對(duì)放空管道的壓力?！艿乐兴墓ぷ鲏毫?、土壓力和運(yùn)輸工具壓力?！艿乐挟a(chǎn)生水錘時(shí)的水壓力和土壓力。d）管材選擇應(yīng)符合下列要求：所選管材的工作壓力應(yīng)大于或等于灌溉管道系統(tǒng)分區(qū)或分段的設(shè)計(jì)工作壓力。2）固定管道宜優(yōu)先選用硬塑料管、鋼絲網(wǎng)水泥管或鋼筋混凝土管，選用鋼管、鑄鐵管時(shí)，應(yīng)進(jìn)行防腐蝕處理。3）所選管材外形、規(guī)格、尺寸、公差配合和技術(shù)性能指標(biāo)必須符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，管材使用年限應(yīng)符合SL72的規(guī)定。4）所選管材必須經(jīng)國家計(jì)量認(rèn)證的質(zhì)檢機(jī)構(gòu)抽檢合格。e）千畝以上連片農(nóng)田的灌溉管道系統(tǒng)，宜采用優(yōu)化方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。4.3.7.3渠道防滲工程設(shè)計(jì)a）渠道防滲工程是節(jié)約用水、保護(hù)水土資源、提高水的利用效率的重要措施。b）渠道防滲工程設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件、灌區(qū)規(guī)模、水資源豐缺情況以及社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境等諸因素綜合評(píng)價(jià)，經(jīng)論證確定，優(yōu)選符合當(dāng)?shù)鼐唧w條件的防滲工程。c）防滲材料的運(yùn)用應(yīng)堅(jiān)持因地制宜、就地取材、量力而行和符合生態(tài)環(huán)境保護(hù)的原則。可選用土料、砌石、塑膜材料、瀝青混凝土、混凝土等材料。各種材料的防滲性能應(yīng)經(jīng)過科學(xué)試驗(yàn)，材料配合比應(yīng)經(jīng)過試驗(yàn)確定。詳見SL18。4．3．7．4噴灌、滴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)噴灌系統(tǒng)一般包括水源、動(dòng)力、水泵、管道系統(tǒng)及噴頭等部分。噴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括灌水定額和灌水周期的設(shè)計(jì)及計(jì)算噴頭數(shù)。支管數(shù)、管道系統(tǒng)的水頭損失及水泵選擇動(dòng)力功率。滴灌系統(tǒng)一般包括壓力源、輸配水管路、滴頭等部分。滴灌系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括確定系統(tǒng)用水率、確定系統(tǒng)面積及進(jìn)行滴灌系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)、滴灌系統(tǒng)水力設(shè)計(jì)。具體方法參見附錄C中C4、CS。4．3．8農(nóng)田排水工程設(shè)計(jì)農(nóng)田排水工程，根據(jù)排水的目標(biāo)基本分為除澇降低地