【文章內(nèi)容簡介】 于經(jīng)濟效益，為此縣、鎮(zhèn)、村三級領(lǐng)導(dǎo)對項目實施十分重視，多次深入實地，現(xiàn)場辦公，排除一切干擾，為項目的實 施盡可能營造良好的社會氛圍和政策環(huán)境。 13 第 四 章 建設(shè)內(nèi)容及規(guī)模 根據(jù)中央關(guān)于建設(shè)社會主義新農(nóng)村的方針政策 ，充分利用以工代賑政策的幫扶優(yōu)勢，結(jié)合項目區(qū)實際情況，因地制宜、合理規(guī)劃、注重工程質(zhì)量、講求實際效益，通過該項目建設(shè)，大幅度提升項目區(qū)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，使當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)增產(chǎn)，農(nóng)民增收 ， 盡快走上致富道路，同時為全縣發(fā)展優(yōu)質(zhì)高效農(nóng)業(yè)，優(yōu)化種植結(jié)構(gòu)起到典型示范作用。 發(fā)展灌溉面積 2500 畝，其中高標(biāo)準(zhǔn) 節(jié)水灌溉園區(qū) 2500 畝。 水源工程 ：興建 水力自動翻板閘 壩 1 座 ，全長 68 米， 攔泥壩二條，全長 156 米， 蓄水 9 萬立 方 米；建設(shè) 增壓提水 泵站 3處，配套 機 泵 8 臺套 ，裝機容量 120KW；建設(shè) 150 立 方 米 蓄 水池 2 座； 電力配套工程：鋪設(shè) 10KV 高壓線路 1 公里，低壓地埋線 2公里， 安裝變壓器 3 臺 ，容量 160KVA（ 其中： 100KVA1 臺，30KVA2 臺） ； 輸水工程： 鋪設(shè)輸水 管道 7000 米 ，安裝 ZY－ 1 噴頭 400 組，建閘閥井 20 個； 田面工程：田面整修 2500 畝。 14 第 五 章 工程 設(shè)計 和施工方 案 設(shè)計 原則 充分利用項目區(qū)自然資源優(yōu)勢，合理安排資金投向，在全面了解掌握基礎(chǔ)資料的前提下科學(xué)論證，固本減末，力求使工程設(shè)計經(jīng)濟合理、切實可行。 設(shè)計任務(wù) 主要包括：灌區(qū)設(shè)計、水源工程設(shè)計、增壓泵站設(shè)計、輸水管道設(shè)計、噴灌系統(tǒng)設(shè)計、蓄水工程設(shè)計六個部分。 設(shè)計依據(jù) （ 1）《節(jié)水灌溉技術(shù)規(guī)范》； （ 2）《噴灌工程技術(shù)規(guī)范》； （ 3）《噴灌工程技術(shù)管理規(guī)程》； （ 4）《水工設(shè)計手冊》第六卷泄水與過壩建筑物和第八卷灌區(qū)建筑物。 工程布局 該項目以鎮(zhèn)石勒河為水源，在相應(yīng)地段 建水力自動翻板閘壩一座，并建中心增壓泵站，通過輸水管道至三奇蓄水池和泊里蓄水池；而后在兩地各建一處增壓泵站，通過管道輸水到灌區(qū)各部位（具體工程布局詳見附圖 1）。 15 灌區(qū)設(shè)計 灌溉設(shè)計保證率 項目區(qū)以旱作農(nóng)業(yè)為主，根據(jù)《節(jié)水灌溉技術(shù)規(guī)范》，確定灌溉設(shè)計保證率為 P＝ 75%。 灌溉制度的擬定 （ 1）作物構(gòu)成的調(diào)整 項目區(qū)多年沿襲的傳統(tǒng)種植結(jié)構(gòu)以玉米為主，同時兼種谷物、馬鈴薯和小雜糧，為提高農(nóng)作物的商品率，對項目區(qū)各村種植結(jié)構(gòu)作以下調(diào)整。即在新發(fā)展的 2500 畝節(jié)水灌溉 面積中，設(shè)計玉米為60%，蔬菜為 40%。 （ 2）作物生長期耗水量 項目區(qū)以旱作農(nóng)業(yè)為主，且縣尚無相關(guān)資料，根據(jù)同類地區(qū)實驗資料，各種作物耗水量如下表： 作物生長期耗水量表 表 2 作物 玉米 蔬菜 單位 種植比例 60 40 % 中等偏旱年需水量 280 320 立方米 /畝 （ 3）作物生長期有效降雨量 根據(jù)氣象局觀察設(shè)計，經(jīng)頻率計算， P＝ 75%的年降水量為 362 毫米，參照相關(guān)規(guī)定，當(dāng)日降水量小于 5 毫米時，為無效雨 16 量，若大于 5 毫米，則有效降水量用下式計算： P＝ σ P0 式中： P－日有效降水量 P0－日有降水量 σ －降水有效利用系數(shù) 取 σ＝ 經(jīng)計算，灌溉設(shè)計保證率 P＝ 75%的各類作物有效降水量如下表： 作物有效降雨量表 表 3 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) 作物 生長期天數(shù) （天） 降水量 （毫米） 有效降水量 （毫米） （立方米 /畝） P＝ 755 玉米 160 362 271 181 蔬菜 90 362 271 181 （ 4）灌溉定額 采用水量平衡方程式計算： M＝ EP0S＋ Δ V 式中 ： M－作物生長期灌溉用水量 E－生長期需水量 P0－有效降雨量 S－地下水補給量 Δ V－生長期初未，根系儲水量 因 S 和Δ V 對作物影響因素過小，故略去不計。 17 經(jīng)計算，作物灌溉用水量如下表： 作物灌溉用水量表 表 4 作物 作物需水量 （立方米 /畝） 有效降雨量 （毫米） 灌溉用水量 計算值 采用值 玉米 280 181 99 100 蔬菜 320 181 139 130 （ 5） 設(shè)計灌水定額及灌水周期 因項目 區(qū)缺乏試驗資料，按《噴灌工程技術(shù)規(guī)范 GBJ85— 85》 公式 計算： m=100rh（ β1— β2） 1/η 式中： m—— 設(shè)計灌水定額 （ mm）； T—— 設(shè)計灌水周期 （ d）； r—— 土壤容量 （ kg/cm3）； h—— 計劃濕潤層深度 （ cm）； β1—— 適宜土壤含水量上限（重量百分比）； β2—— 適宜土壤含水量下限（重量百分比）； η—— 噴灌水利用系數(shù) ，取 ； w—— 日需水量 （ mm/d） ，取灌水臨界期的平均日需水量。 該園區(qū)土壤為砂壤土，取土壤容量 r= 公斤 /立方厘米；根據(jù)種植物的種類取計劃濕潤層深度 h=40 厘米； 砂壤土田間持水量取 20%（重量 %），適宜土壤含水量上、下限分別取田間持水量 18 的 90%和 55%， β1==18%， β2==11%。 該園區(qū)無實測資料，根據(jù)氣候條件，風(fēng)速為 米 /秒， 取噴灌水利用系數(shù) η=；因無實測資料按同類地區(qū)相比該園區(qū)主作物玉米耗水量最旺期為抽穗一灌漿期，其日需水量 w=3 毫米 /天。 則 m=10040（ 1811） 1/ = 取 m=46 毫米 （ 6）灌溉次數(shù) 采用同類地區(qū)經(jīng)驗資料，玉米生長期最旺耗水量在撥節(jié)、抽穗和灌漿三個時期。另外，為使農(nóng)田在播前有較好墑情，下種后達至苗全苗旺，分別根據(jù)冬季和春季的雨雪情況進行一次春（冬）灌；蔬菜種植以甘藍為主 ，其需水旺季為緩苗、 蓮座期、 包心期 三個時期 。 另外，為保證植苗的成活率，進行春灌一次。 作物灌水定額計算表 表 5 作物 灌水性質(zhì) 灌水定額（立方米 /畝） 玉米 撥節(jié) 30 抽穗 30 春（冬）灌 40 蔬菜 緩苗 40 蓮座期 40 包心期 40 春灌 40 （ 7）灌水周期 用下式計算： 19 T＝ m/e 式中： T－灌水周期； e－日蒸發(fā)系數(shù)； m－灌水定額，取 。 據(jù)上式分別計玉米為 6 天，蔬菜為 7 天。 灌溉用水量計算 灌 溉用水量計算表 表 6 作物 種植面積（畝） 灌水次數(shù) 灌水定額（立方米 /畝） 灌溉用量（萬立方米） 玉米 1500 撥節(jié) 30 抽穗 30 春（冬）灌 40 6 小計 15 蔬菜 1000 緩苗 40 4 催生 40 4 膨大 40 4 春灌 40 4 小計 16 合計 31 灌溉流量計算 （ 1）灌溉水利用系數(shù) 根據(jù)《節(jié)水灌溉設(shè)計 規(guī)范 》確定，灌溉水利用系數(shù)取 η ＝ 。 （ 2）灌水模數(shù) 用下式計算： 20 q 凈 ＝ am/ q 毛 ＝ q 凈 /η 式中： q 凈 －凈灌水模數(shù)（立方米 /秒 /萬畝）； q 毛 －毛灌水模數(shù)； a－作物種植比例； m－灌水定額； T－灌水周期； η －灌溉水利用系數(shù)。 計算經(jīng)過如下： 玉米： q 凈 ＝ 6?? ＝ 立方米 /秒 /萬畝 q 毛 ＝ ＝ 立方米 /秒 /萬畝 蔬菜： q 凈 ＝ 7?? ＝ 立方米 /秒 /萬畝 q 毛 ＝ ＝ 立方米 /秒 /萬畝 灌溉流量計算 用下式： Q＝ ω q 毛 式中： Q－灌溉流量； q－同上； ω－種植面積。 計算過程如下： 玉米： Q＝ 1500 ? ＝ 立方米 /秒 21 蔬菜： Q＝ 1000 ? ＝ 立方米 /秒 即，灌溉流量 Q＝ +＝ 。 水量平衡分析 經(jīng)實測，石勒河徑流量為 ~ 立方米 /秒，兩種作物輪灌一次的用水量為 302500247。＝ 83333 立方米 ，在輪灌期內(nèi)來水量以最枯流量計，則來水量為 13360024＝ 24710 立方米，那么水源工程至少應(yīng)有 8333324710＝ 58623 立方米的調(diào)蓄能力。 水源工程設(shè)計 根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀毁Y源分布狀況，水源工程布置在距三奇村北部 1公里處的石勒河下游，在該處建一座 水力 控 制 自動翻板閘壩；根據(jù)灌區(qū)需水量要求并兼顧項目區(qū)今后擴大灌溉面積以及淤積等因素，閘壩調(diào)蓄功能按 9 萬立方米設(shè)計。 水文計算 閘壩上游為土石山區(qū)，植 被覆蓋率達 60%以上，區(qū)域內(nèi)涵養(yǎng)水源條件較好。河川地質(zhì)為第四紀(jì)覆蓋層，據(jù)上游機井地質(zhì)資料 ，平均厚度為 40 米左右，河道流域長度 18 公里，縱坡 20‰，壩址位于河道驟變地帶，由于地表徑流的沖刷 ， 主河道部分地段有基巖出露 ， 距壩址下游 100米左右， 形成臺階梯式瀑布，匯入溝底峽谷。 （ 1）設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)堤防工程技術(shù)規(guī)范閘壩設(shè)計 標(biāo)準(zhǔn) P＝ 5%。 （ 2）設(shè)計暴雨量計算 22 用下式： H24P＝ KP 24H 式中： — 頻率為 P 的 24 小時暴雨量 （ mm） ； KP— 頻 率為 P 的 皮 III 曲線 模比系數(shù)； H 24 — 最大 24 小時暴雨均值 （ mm） ； 查 相關(guān)資料，縣 H 24=70mm， 相應(yīng) CV=； 當(dāng) P＝ 5%時，KP=。 代入?yún)?shù)得： =70=147mm （ 3） 設(shè)計洪峰流量 計算 用下式： QP=C1H 24PF 2/3 式中： Q— 洪峰流量 （ m3/s） ； C1— 洪峰地理參數(shù)，取 ； － 同上 ； F— 閘壩 控制 流域 面積 ； 代入?yún)?shù)得： Q=1 47562/3= 閘壩結(jié)構(gòu)設(shè)計 工程布置 （ 1） 閘壩結(jié)構(gòu) 閘壩主要由閘 壩 、閘室、 閘板、基礎(chǔ)四部分構(gòu)成 。 根據(jù)壩址處筑壩材料，確定基礎(chǔ)部分為漿砌片石，地面部分閘墩和底板為拋石加筋砼，閘板和支鉸為鋼結(jié)構(gòu)。 23 （ 2）閘壩各部位尺寸擬定 初步擬定基礎(chǔ)部分為矩形，底寬 米，埋深 米；地面部分閘底板以下同基礎(chǔ)部分，高 米；底板以上閘墩為梯形斷面，向水側(cè)為立面，背水側(cè)為 1： 斜面，頂寬 米， 考慮將來投入運行后盡量延長閘壩的使用年限，在利用水力清淤時少留死角，確定兩端閘墩長 5 米，高 4 米，閘室長 58 米，中間設(shè) 4 個中墩分為5 孔，每孔跨度為 10 米，由兩組閘板組成。中墩高度和閘板垂直高度齊平，同為 米。閘壩總長度為 68 米。 詳見附圖 9。 建筑物設(shè)計 （ 一 ） 閘板 設(shè)計 （ 1） 閘板構(gòu)造 翻板閘的工程構(gòu)造除閘門與閘墩外，其防滲鋪蓋、護底、消力池、閘墻等均與提升閘相同。從 附 圖 4 可以看出翻板閘的閘門構(gòu)造，在門后約 1/3 高度處有兩個高度相等的活動門座，并用橫軸與固定在閘墩上的門座相連接 ，閘門啟閉時即系圍繞門后的橫軸翻轉(zhuǎn)。 翻板閘的閘墩位于閘門后面，其長度、厚度均較直升閘的閘墩為小，且沒有閘門槽。每扇閘門需設(shè)閘墩兩個。 閘門止水橡皮設(shè)于閘門兩側(cè)及門底。閘門用鋼板制造；為了使水位降低后閘門能自動關(guān)閉，閘門底部需加均重砼塊。 詳見附圖 4。 （ 2） 閘門應(yīng)力分析 24 面板采用厚 8 毫米 鋼板，橫梁采用 14槽鋼，縱梁采用 25槽鋼，邊梁采用 12槽鋼。 面板按不等跨連續(xù)梁進行計算，橫梁按兩頭外排的簡支梁進行計算，縱梁按懸壁梁進行計算，經(jīng)計算均滿足要求。 ① 閘門穩(wěn)定 系數(shù) K1 的計算 要求與閘門齊平時，閘門能處于穩(wěn)定狀態(tài) 門軸設(shè)在 米處。 門軸以上水壓力 P=力臂為： 力矩為 M