【正文】 （ 3）設計灌水 周期的確定 設計灌水周期的確定 科左后旗蓮花吐塘壩農(nóng)田建設規(guī)劃典型工程設計 32 式中： T — 設計灌水周期，（ d）； m — 設計灌水定額，（ 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 ) 取蔬菜設計灌水定額 14 m3/畝，即 21mm。主要控制和量測井的出水量、管道壓力等，從而保證管道安全、正常運行。 表 51 過水斷面校核計算結 果列表 工程地址 計算值 F有效 fmin 大棚膜下滴灌示范區(qū) 由以上計算結果可以看出，濾水管有效過水斷面面積 F 有效 ，完全可以滿足設計涌水量所需最小面積 fmin的設計要求。鉆井井孔直徑 500毫米，濾料厚度 100毫米，填充高度應高于濾水孔 米，濾料規(guī)格應大于透水巖層顆粒徑的 8～ 10倍，采用濾料直徑 2～ 8 毫米，合理級配。 井按梅花形排列，確定計算公式為： 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 地勢較平坦 的特征作為典型地塊設計，地塊的形狀較規(guī)整，種植方向為南北，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算： 1. 7754. 10fF QhLd? ? ? ? 科左后旗蓮花吐塘壩農(nóng)田建設規(guī)劃典型工程設計 32 式中： L— 管長（ m），考慮不同井位時的最不利情況，輸水管最長取 500m； d— 管道內(nèi)徑（ mm），為 。 4 眼井聯(lián)合供水，供給時針式噴灌機。 r0— 機井半徑（ m） r0=。長度 44m，濾水管長度 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 3m 沉淀管，與井壁管同規(guī)格。 濾水管有效過水面積必須滿足設計涌水量所需最小面科左后旗蓮花吐塘壩農(nóng)田建設規(guī)劃典型工程設計 32 積，即： F有效 =2πRLn Fmin =允設VQ 式中： n— 修正系數(shù)，一般為 — ，取 。 渠道襯砌具體見渠道砼板襯砌結構圖。 管灌設計參數(shù)計算結果表 作物名稱 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 典型設計 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，干渠渠道水利用系數(shù)較低，輸水滲漏損失嚴重，造成水資源嚴重浪費。地塊規(guī)格 425 360m。 渠道四、五、六、七、八、九支渠與建筑物的設計流量，依據(jù)《灌溉排水與工程設計規(guī)范》 GB5028899公式（ ）計算確定，其公式為： QS=Q（ 1+σ L） Q=qS 三刀灌區(qū)是開發(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重等問題，所以進行田間配套工程建科左后旗蓮花吐塘壩農(nóng)田建設規(guī)劃典型工程設計 32 設是十分必要的。 三刀灌區(qū)現(xiàn)有的建筑物有永勝進水閘一座，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)行政所屬六個村，一個水庫管理所。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。三刀水庫科左后旗蓮花吐塘壩農(nóng)田建設規(guī)劃典型工程設計 32 興建于 1956 年，是我旗最早的一座小型水庫，壩質(zhì)為均質(zhì)砂土。 B、過流計算 02gHubeQ ? 式中： U— 流量系數(shù)， u= b— 底寬 (m,b= e— 閘門開度 ， 取最大開度計算 ， e= 科左后旗蓮花吐塘壩農(nóng)田建設規(guī)劃典型工程設計 32 H0— 閘前總水頭 (m)， H0=。洞身斷面厚 m，長 。 A、通過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)田建設規(guī)劃典型工程設計 32 T— 透水地基深取 2 倍的壩高（米）。 ②大壩穩(wěn)定計算 大壩結構穩(wěn)定計算 A、計算條件 根據(jù)《碾壓式土石壩設計規(guī)范》 SL27420xx進行壩體結構穩(wěn)定計算，計算條件為：設計洪水位下的穩(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、正常蓄水位時上、下游壩坡穩(wěn)定、水庫不利 水位（ 1/3壩高）時的上游壩坡穩(wěn)定四種計算情況。 D— 吹程（公里）； D= 公里。按照通常情況，它 是從壩算起沿著庫水面直到對岸的最大直線距離；當庫面特 別狹長時，以 5 倍平均水面寬度為限。 科左后旗蓮花吐塘壩農(nóng)田建設規(guī)劃典型工程設計 32 本次設計確定塘壩設計洪水標準為 10— 20 年一遇，校核洪水標準為 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，認為泥沙全部淤積在死庫容里。 （ 2） Cs 值，三刀、東五家子水庫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、三刀水庫、大青溝水文站等均有觀測資料，上述三個有觀測資料的站點，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型氣候特 征。 蓮花吐村總人口 585 人， 147 戶，勞動力 283人，大小畜 1200頭（只），人口自然增長率 ‰，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表 11。 以上分析，認為蓮花吐塘壩年徑流成果是合理的。同時考慮冰厚以及養(yǎng)魚過冬需水的水深為 左右，故確定死水位為 ，相應死庫容為 m3，滿足淤積與養(yǎng)魚、冰凍要求。設計洪水過程線見表 18 表 18 設計入庫洪水過程線計算表 時 段 設計入庫洪水過程線 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 本次設計采用原汛限水位 ，主要是因為灌溉要求與興利水位取一致。 D= 公里。 H— 壩前水深（米）。 經(jīng)計算，校核洪水位時壩體不能形成穩(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，故本次設計科左后旗蓮花吐塘壩農(nóng)田建設規(guī)劃典型工程設計 32 只考慮正常蓄水位與設計洪水位時水庫運行情況。 B、沿下游壩坡滲出段的出滲坡降計算為： 2202211 ?????? ???? HyHhmJ 沿壩基表面出滲坡降計算為： 39。消力池長 ，其中：斜科左后旗蓮花吐塘壩農(nóng)田建設規(guī)劃典型工程設計 32 坡段坡比為 1： 4，長 ，池深 ，消力池底板厚 ，U 型槽型式。 經(jīng)計算 ， Q=＞ 1m3/s 故孔口泄流能力滿足要求。 、氣象概況 水文 三刀灌區(qū)以三刀水庫為水源，根據(jù)三刀水庫初步設計，由于該地區(qū)無水文測站，年徑流采用等值線圖法。多年平均無霜期 144 天，多年平均最大風速 ，多年平均凍土深 ，最大凍土深 。 20xx年總人口，總勞動力 萬人，每勞力負擔人口 。 機電井情況 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)機電井只用于水田灌溉。 依據(jù)小型農(nóng)田水利工程設施規(guī)劃具體規(guī)定進行設計，小型農(nóng)田水利設施是指灌溉面積 1萬畝，除澇面積 3萬畝，庫容 10 萬立方米，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— 渠道設計流量（ m3/s） Q— 不計入輸水損失的渠道流量（ m3/s） qS— 設計灌水率（ m3/s管道總長 1730m，支管間距 90m，每條支管長 360m，給水栓間距 60m，設置 3 個安全給水栓，共 28 個給水栓，其中四個角和距離井最近出水口上安裝安全給水栓，每個給水栓控制面積 畝，平均每畝有管道 。導致灌區(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)國民經(jīng)濟發(fā)展科左后旗蓮花吐塘壩農(nóng)田建設規(guī)劃典型工程設計 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 考慮到水源井在運行過程中，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足需水要求，水源井的設計中機電井設計出水量擬定為 80m3/h。 經(jīng)計算，水源井出水量 109 m3/h，滿足機電井設計出水量要求。 灌區(qū)采用 8120 型時針式噴灌機用于灌溉 ,系統(tǒng)性能如表41. 8120型 (464m)時針式噴灌機組性能表 項 目 規(guī) 格 設備長度 (m) 跨體結構 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)田建設規(guī)劃典型工程設計 32 根據(jù)時針式噴灌機特性，地塊設計為圓形，半徑長 464m。 Q— 設計流量（ m3/h）， 50 m3/h。 水源井設計 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