【正文】 （ 3）設(shè)計(jì)灌水 周期的確定 設(shè)計(jì)灌水周期的確定 科左后旗蓮花吐塘壩農(nóng)田建設(shè)規(guī)劃典型工程設(shè)計(jì) 32 式中： T — 設(shè)計(jì)灌水周期，（ d）； m — 設(shè)計(jì)灌水定額，（ mm）； 21 W — 作物日需水量，（ mm）； η — 灌溉水利用系數(shù) ,取 。 1/η m蔬菜 ＝ 40 （ ） 1/ ＝ （ mm） ＝ (m3/畝 ) 取蔬菜設(shè)計(jì)灌水定額 14 m3/畝，即 21mm。主要控制和量測(cè)井的出水量、管道壓力等，從而保證管道安全、正常運(yùn)行。 表 51 過(guò)水?dāng)嗝嫘：擞?jì)算結(jié) 果列表 工程地址 計(jì)算值 F有效 fmin 大棚膜下滴灌示范區(qū) 由以上計(jì)算結(jié)果可以看出，濾水管有效過(guò)水?dāng)嗝婷娣e F 有效 ，完全可以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)涌水量所需最小面積 fmin的設(shè)計(jì)要求。鉆井井孔直徑 500毫米，濾料厚度 100毫米，填充高度應(yīng)高于濾水孔 米，濾料規(guī)格應(yīng)大于透水巖層顆粒徑的 8～ 10倍，采用濾料直徑 2～ 8 毫米，合理級(jí)配。 井按梅花形排列，確定計(jì)算公式為： 00 FL ? 式中 :L0井距， m； FO單井 控制灌溉面積，畝。 因甘旗卡鎮(zhèn)北甘旗村 地勢(shì)較平坦 的特征作為典型地塊設(shè)計(jì)，地塊的形狀較規(guī)整，種植方向?yàn)槟媳?，種植作物全部 為蔬菜。 塑料管道沿程水頭損失按下列公式計(jì)算： 1. 7754. 10fF QhLd? ? ? ? 科左后旗蓮花吐塘壩農(nóng)田建設(shè)規(guī)劃典型工程設(shè)計(jì) 32 式中： L— 管長(zhǎng)（ m），考慮不同井位時(shí)的最不利情況，輸水管最長(zhǎng)取 500m； d— 管道內(nèi)徑（ mm），為 。 4 眼井聯(lián)合供水，供給時(shí)針式噴灌機(jī)。 r0— 機(jī)井半徑（ m） r0=。長(zhǎng)度 44m，濾水管長(zhǎng)度 33m，井壁管與濾水管連接部分采用粘土止水，封閉上部淺層水止水厚度 37m，以增加井的出水量，濾水管下設(shè) 3m 沉淀管，與井壁管同規(guī)格。 濾水管有效過(guò)水面積必須滿(mǎn)足設(shè)計(jì)涌水量所需最小面科左后旗蓮花吐塘壩農(nóng)田建設(shè)規(guī)劃典型工程設(shè)計(jì) 32 積，即： F有效 =2πRLn Fmin =允設(shè)VQ 式中： n— 修正系數(shù)，一般為 — ，取 。 渠道襯砌具體見(jiàn)渠道砼板襯砌結(jié)構(gòu)圖。 管灌設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算結(jié)果表 作物名稱(chēng) r kg/cm3 h cm β 1 % β 2 % η m w md T （ d） mm m3/畝 玉 米 60 54 36 6 9 典型設(shè)計(jì) 灌區(qū)干渠為土渠輸水，渠道土質(zhì)以砂性土為主，滲透性能較強(qiáng)，干渠渠道水利用系數(shù)較低，輸水滲漏損失嚴(yán)重，造成水資源嚴(yán)重浪費(fèi)。地塊規(guī)格 425 360m。 渠道四、五、六、七、八、九支渠與建筑物的設(shè)計(jì)流量，依據(jù)《灌溉排水與工程設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB5028899公式（ ）計(jì)算確定，其公式為： QS=Q（ 1+σ L） Q=qS 三刀灌區(qū)是開(kāi)發(fā)四十年的小型灌區(qū)，但灌區(qū)存在老化不配套及輸水滲漏損失嚴(yán)重等問(wèn)題，所以進(jìn)行田間配套工程建科左后旗蓮花吐塘壩農(nóng)田建設(shè)規(guī)劃典型工程設(shè)計(jì) 32 設(shè)是十分必要的。 三刀灌區(qū)現(xiàn)有的建筑物有永勝進(jìn)水閘一座，三刀干渠跌水六座，節(jié)制分水閘二座，農(nóng)橋四座；地卜干渠樞紐一處，跌水一座。 灌區(qū)行政所屬六個(gè)村，一個(gè)水庫(kù)管理所。多年平均蒸發(fā)量 （ 20cm），冬季寒冷蒸發(fā)量小，夏季炎熱蒸發(fā)量高。三刀水庫(kù)科左后旗蓮花吐塘壩農(nóng)田建設(shè)規(guī)劃典型工程設(shè)計(jì) 32 興建于 1956 年，是我旗最早的一座小型水庫(kù)，壩質(zhì)為均質(zhì)砂土。 B、過(guò)流計(jì)算 02gHubeQ ? 式中： U— 流量系數(shù)， u= b— 底寬 (m,b= e— 閘門(mén)開(kāi)度 ， 取最大開(kāi)度計(jì)算 ， e= 科左后旗蓮花吐塘壩農(nóng)田建設(shè)規(guī)劃典型工程設(shè)計(jì) 32 H0— 閘前總水頭 (m)， H0=。洞身斷面厚 m，長(zhǎng) 。 A、通過(guò)壩體與壩基的滲流量為 TTHmL HHKqq D 210 ?? ??? 式中： q— 壩體部分滲流量，按在不透水地基上的均質(zhì)土壩 計(jì)算 K0— 地基滲透系數(shù)為 米 /晝夜 H1— 上游水深 H2— 下游水深 L— 壩體上游水深至下游壩腳的水平距離（米） m1— 上游邊坡 滑 弧 K 斷 面 科左后旗蓮花吐塘壩農(nóng)田建設(shè)規(guī)劃典型工程設(shè)計(jì) 32 T— 透水地基深取 2 倍的壩高（米）。 ②大壩穩(wěn)定計(jì)算 大壩結(jié)構(gòu)穩(wěn)定計(jì)算 A、計(jì)算條件 根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》 SL27420xx進(jìn)行壩體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定計(jì)算，計(jì)算條件為：設(shè)計(jì)洪水位下的穩(wěn)定滲流期的上、下游壩坡穩(wěn)定、校核洪水位下的穩(wěn)定滲流期的上、下游壩坡穩(wěn)定、正常蓄水位時(shí)上、下游壩坡穩(wěn)定、水庫(kù)不利 水位（ 1/3壩高）時(shí)的上游壩坡穩(wěn)定四種計(jì)算情況。 D— 吹程（公里）； D= 公里。按照通常情況，它 是從壩算起沿著庫(kù)水面直到對(duì)岸的最大直線(xiàn)距離；當(dāng)庫(kù)面特 別狹長(zhǎng)時(shí)，以 5 倍平均水面寬度為限。 科左后旗蓮花吐塘壩農(nóng)田建設(shè)規(guī)劃典型工程設(shè)計(jì) 32 本次設(shè)計(jì)確定塘壩設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為 10— 20 年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為 30 年一遇 ， 20 年 一遇洪水洪峰流量為 m3/s， 10年一遇 洪水洪峰流量為 。 由于塘壩上游植被較好，泥沙淤積總量不大，認(rèn)為泥沙全部淤積在死庫(kù)容里。 （ 2） Cs 值，三刀、東五家子水庫(kù)以及大青溝水文站以及鄰近地區(qū)均在 Cs= Cv、 Cs= Cv之間，所以本次采用Cs= Cv是合理的。 蓮花吐塘壩位于小青溝中游 ，其鄰近流域有東五家子水庫(kù)、三刀水庫(kù)、大青溝水文站等均有觀測(cè)資料，上述三個(gè)有觀測(cè)資料的站點(diǎn)，大青溝位于柳河流域與蓮花吐塘壩最近，因此本次蓮花吐塘壩年徑流量參證站采用大青溝水文站。 蓮花吐塘壩屬于柳河流域，具有半干旱大陸性季風(fēng)型氣候特 征。 蓮花吐村總?cè)丝?585 人， 147 戶(hù)，勞動(dòng)力 283人，大小畜 1200頭（只），人口自然增長(zhǎng)率 ‰，人均純收入970元?，F(xiàn)有耕地 5880 畝，主要農(nóng)作物為玉米、 水稻。根據(jù)甘旗卡站觀測(cè)資料，多年平均降雨量為，降水年內(nèi)分配極不均勻，年際變化大，春季 4— 5 月份平均降水量在 20— 70mm 之間，占全年降水量的 5— 16%，夏季降水集中， 7— 8 月份平均降水 150— 250mm，占全年降水的 40— 60%，入秋以后降水減少， 9 月份降水30— 80mm，占全年的 7— 18%，冬季降水極少。大青溝水文站與蓮花吐塘壩流域特征見(jiàn)表 11。 以上分析，認(rèn)為蓮花吐塘壩年徑流成果是合理的。同時(shí)考慮冰厚以及養(yǎng)魚(yú)過(guò)冬需水的水深為 左右，故確定死水位為 ，相應(yīng)死庫(kù)容為 m3，滿(mǎn)足淤積與養(yǎng)魚(yú)、冰凍要求。設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線(xiàn)見(jiàn)表 18 表 18 設(shè)計(jì)入庫(kù)洪水過(guò)程線(xiàn)計(jì)算表 時(shí) 段 設(shè)計(jì)入庫(kù)洪水過(guò)程線(xiàn) Q典 2% 5% 10% 20% 0 0 0 0 0 0 2 4 6 8 10 15 12 14 16 18 20 22 24 26 5 28 30 32 0 0 0 0 0 本次設(shè)計(jì)采用原汛限水位 ，主要是因?yàn)楣喔纫笈c興利水位取一致。 D= 公里。 H— 壩前水深（米）。 經(jīng)計(jì)算，校核洪水位時(shí)壩體不能形成穩(wěn)定滲流，可不考慮此種情況；且 1/3壩高與正常蓄水位相接近，故本次設(shè)計(jì)科左后旗蓮花吐塘壩農(nóng)田建設(shè)規(guī)劃典型工程設(shè)計(jì) 32 只考慮正常蓄水位與設(shè)計(jì)洪水位時(shí)水庫(kù)運(yùn)行情況。 B、沿下游壩坡滲出段的出滲坡降計(jì)算為： 2202211 ?????? ???? HyHhmJ 沿壩基表面出滲坡降計(jì)算為： 39。消力池長(zhǎng) ，其中：斜科左后旗蓮花吐塘壩農(nóng)田建設(shè)規(guī)劃典型工程設(shè)計(jì) 32 坡段坡比為 1： 4，長(zhǎng) ，池深 ，消力池底板厚 ，U 型槽型式。 經(jīng)計(jì)算 ， Q=＞ 1m3/s 故孔口泄流能力滿(mǎn)足要求。 、氣象概況 水文 三刀灌區(qū)以三刀水庫(kù)為水源，根據(jù)三刀水庫(kù)初步設(shè)計(jì)，由于該地區(qū)無(wú)水文測(cè)站，年徑流采用等值線(xiàn)圖法。多年平均無(wú)霜期 144 天，多年平均最大風(fēng)速 ，多年平均凍土深 ，最大凍土深 。 20xx年總?cè)丝?，總勞?dòng)力 萬(wàn)人，每勞力負(fù)擔(dān)人口 。 機(jī)電井情況 灌區(qū)共有完好井 50 眼，均為農(nóng)田灌溉井，全部配套，灌區(qū)內(nèi)機(jī)電井只用于水田灌溉。 依據(jù)小型農(nóng)田水利工程設(shè)施規(guī)劃具體規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)，小型農(nóng)田水利設(shè)施是指灌溉面積 1萬(wàn)畝，除澇面積 3萬(wàn)畝，庫(kù)容 10 萬(wàn)立方米，渠道流量每秒 1 立方米以下的水利工程和農(nóng)村供水工程。 AS 式中： QS— 渠道設(shè)計(jì)流量（ m3/s） Q— 不計(jì)入輸水損失的渠道流量（ m3/s） qS— 設(shè)計(jì)灌水率（ m3/s管道總長(zhǎng) 1730m，支管間距 90m，每條支管長(zhǎng) 360m，給水栓間距 60m，設(shè)置 3 個(gè)安全給水栓，共 28 個(gè)給水栓，其中四個(gè)角和距離井最近出水口上安裝安全給水栓，每個(gè)給水栓控制面積 畝，平均每畝有管道 。導(dǎo)致灌區(qū)水資源供需矛盾日益突出，地下水位持續(xù)下 降，使地下環(huán)境惡化，給灌區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展科左后旗蓮花吐塘壩農(nóng)田建設(shè)規(guī)劃典型工程設(shè)計(jì) 32 及生態(tài)環(huán)境造成不良影響。 供水工程主要以水源井，取用地下水灌溉為主。 R— 濾水管半徑， 。 井的出水量校核 考慮到水源井在運(yùn)行過(guò)程中，濾水管有淤塞和沙化現(xiàn)象，降低井的出水量，為使水源井的后期出水量也能滿(mǎn)足需水要求，水源井的設(shè)計(jì)中機(jī)電井設(shè)計(jì)出水量擬定為 80m3/h。 經(jīng)計(jì)算，水源井出水量 109 m3/h，滿(mǎn)足機(jī)電井設(shè)計(jì)出水量要求。 灌區(qū)采用 8120 型時(shí)針式噴灌機(jī)用于灌溉 ,系統(tǒng)性能如表41. 8120型 (464m)時(shí)針式噴灌機(jī)組性能表 項(xiàng) 目 規(guī) 格 設(shè)備長(zhǎng)度 (m) 跨體結(jié)構(gòu) 8*+懸臂 控制面積 (畝 ) 1000 系統(tǒng)最大流量 (m3/h) 200 調(diào)壓器壓力 (磅 /平方英寸 ) ６ 噴頭類(lèi)型 Valley Ｌｅｎ６ｐｓｉＣ／ｒｅｇ 入口壓力 (米水壓 ) 22 科左后旗蓮花吐塘壩農(nóng)田建設(shè)規(guī)劃典型工程設(shè)計(jì) 32 根據(jù)時(shí)針式噴灌機(jī)特性，地塊設(shè)計(jì)為圓形，半徑長(zhǎng) 464m。 Q— 設(shè)計(jì)流量（ m3/h）， 50 m3/h。 水源井設(shè)計(jì) 示范區(qū)節(jié)水灌溉工程水源為地下水。 單井控制灌溉面積為 ，經(jīng)計(jì)算 ,干擾井距為 46m。 井的 參數(shù)校核 單井涌水量校核 根據(jù)本 地區(qū)水文地質(zhì)資料及鉆孔柱狀圖，確定該井為潛水非完整井。 表 52