【文章內(nèi)容簡介】 薯、棉花等，約占耕地面積的80％。灌區(qū)各種作物播種面積見表11。表11 紙坊灌區(qū)基本農(nóng)田整理項(xiàng)目區(qū)作物種植類型及播種面積（單位：萬畝）作物小麥棉花玉米谷子面積紙坊灌區(qū)各農(nóng)作物的生育期見表12：表12 紙坊灌區(qū)典型作物的生育期棉花小麥生育階段時(shí)段生育階段時(shí)段苗期 ～越冬~播種～蕾期6．13～播種~返青～花鈴期～返青~拔節(jié)～絮期～拔節(jié)~抽穗3．11～抽穗~成熟～玉米谷子生育階段時(shí)段生育階段時(shí)段播種~出苗～播種~拔節(jié)～出苗~拔節(jié)～拔節(jié)~抽穗～拔節(jié)~抽雄～抽穗~灌漿～抽雄~灌漿～灌漿~收獲～灌漿~成熟～ 灌區(qū)自然條件 氣候 紙坊灌區(qū)位于河南省禹州市西南部崗區(qū)，屬溫帶季風(fēng)氣候，氣候溫和，℃，℃，℃。全年無無霜期218天，年日照時(shí)數(shù)2415小時(shí)，日照率55%，氣溫、光照對作物生長極為有利。 地形、地貌、土壤紙坊灌區(qū)位于我市東南部崗區(qū)，干渠沿西北東南向布置，地勢西北高、東南低，灌區(qū)地勢起伏不平、地面坡度較大，地面坡度為1/2001/100。地表主要被第四季黃土覆蓋，土壤以紅黃土、立黃土為主，崗地與平原交接地帶為黃壚土、潮壚土，土壤保水、保費(fèi)性能較好，肥力中等。查規(guī)范可得到表13，砂壤土的各項(xiàng)參數(shù)范圍；表13 項(xiàng)目區(qū)土壤普查簡表土壤名稱深度（m）顏色孔隙度(體積%)田間持水率（占孔隙率%）砂壤土0 ～10黃色40~4540~65 工程水文地質(zhì) 根據(jù)禹州市1980年農(nóng)業(yè)區(qū)劃資料，紙坊灌區(qū)為山前傾斜崗地，地下水含水層為沙礫石零星分布，地下水埋深多大于10m，飽氣帶巖性上部多為Q3黃土狀亞砂土，厚310m；中部為Q2亞粘土鈣質(zhì)結(jié)核，厚210m；下部為Q1地層，區(qū)內(nèi)地下水資源貧乏，179。/km178。年，大部分區(qū)域無成條件。 水資源、降水及自然災(zāi)害 灌區(qū)水資源取自紙坊水庫，該水庫位于禹州市西25㎞穎河支流泉河上，是1958年4月投資興建，1959年竣工，㎞178。，是以防洪灌溉為主、結(jié)合養(yǎng)殖等綜合利用的中型水利樞紐。水庫總庫容6500萬m179。,其中防洪庫容4920萬m179。，興利庫容1580萬m179。經(jīng)25年水庫來水量資料系列頻率計(jì)算，多年平均來水量1000萬m179。，灌溉設(shè)計(jì)保證率為75%，水量充足。灌區(qū)主要水資源為地表水，地下水資源貧乏，大部分區(qū)域無成井條件，灌區(qū)農(nóng)田基本全部靠地表水灌溉。灌區(qū)多年平均降水量650㎜，降雨有以下特點(diǎn)：一是年際變化大，二是年內(nèi)季節(jié)分布不均，降雨多集中在汛期69月份，汛期降雨量約占全年降雨量的70%左右。因此，灌區(qū)內(nèi)旱澇災(zāi)害頻繁，特別是旱災(zāi)十年有九，旱災(zāi)最多的是春旱，其次是初夏旱、伏旱，旱災(zāi)是灌區(qū)農(nóng)作物餓主要災(zāi)害。以1979年為典型年。降雨量分配見表14，逐日降雨量見表15。表14 1979年禹縣月降水量分配表月份123456789101112全年降水量（mm）比例（%）100 表15 禹縣1979年逐日降雨量統(tǒng)計(jì)表　　　 （單位：mm）月日一二三四五六七八九十十一十二12345678591011012131401516171819202122232425026270280293031 灌區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施灌區(qū)內(nèi)交通便利，北鄰許（昌）洛（陽）公路，縣鄉(xiāng)公路、鄉(xiāng)村公路四通八達(dá)，為灌區(qū)節(jié)水灌溉工程建設(shè)提供了方便的交通條件。 灌區(qū)附近的天然建筑材料的儲量豐富，質(zhì)量能滿足灌區(qū)工程建設(shè)需要。石子采用禹州市無梁、淺井石料廠的料石和石子，中細(xì)砂采用禹州市褚河砂廠的砂，粗砂選用襄縣汝河沙場的優(yōu)質(zhì)水撈砂，水泥采用我市水泥廠生產(chǎn)的天瑞牌水泥，均河南省免檢產(chǎn)品。2 灌區(qū)灌排工程規(guī)劃設(shè)計(jì) 灌區(qū)灌排工程規(guī)劃設(shè)計(jì)原則 （1）參照綜合農(nóng)業(yè)規(guī)劃成果，根據(jù)地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)、布局和發(fā)展要求以及灌區(qū)水源的可供水量進(jìn)行灌溉工程的總體規(guī)劃，并力求單位水量達(dá)到最大的增產(chǎn)效益。 （2）灌區(qū)總體布置應(yīng)在可能條件下，兼顧防洪、除澇、排漬、水電、航運(yùn)和工業(yè)、城市供水等各方面的要求。在易澇、易堿地區(qū)應(yīng)同時(shí)規(guī)劃健全的排水系統(tǒng)，切實(shí)做到旱、澇、堿綜合治理。 （3）應(yīng)在區(qū)域水土資源平衡和效益分析的基礎(chǔ)上，按照工程投資少，灌溉綜合效益 大的原則，選定適宜的灌溉工程方案。 （4）灌區(qū)總體規(guī)劃涉及各方面的問題很多，各種因素都要考慮到。因此，只要認(rèn)真貫徹全面安排、分期實(shí)施、統(tǒng)籌兼顧、綜合開發(fā)、因地制宜、保證實(shí)效等原則，才能保證總體規(guī)劃質(zhì)量，以充分發(fā)揮灌區(qū)工程的綜合效益。 （5）灌區(qū)水資源的開發(fā)利用應(yīng)在符合全流域水利規(guī)劃和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上，根據(jù)當(dāng)?shù)鼐唧w條件分別采取地表水、地下水并用；大、中、小并重，蓄、引、排相結(jié)合；渠、溝、井、塘、庫聯(lián)合運(yùn)用以及其他合理的方式，充分利用當(dāng)?shù)厮Y源（包括回歸水），提高水利用率。 灌區(qū)灌排工程規(guī)劃設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)1. 《農(nóng)田排水工程技術(shù)規(guī)范》（SL/T41999）；2. 《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB/5028899）；3. 《節(jié)水灌溉技術(shù)規(guī)范》（GB/T503632006）；4. 《渠道防滲工程技術(shù)規(guī)范》（SL182004）；5. 《土地開發(fā)整理項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范》（TD/T10122000）；6. 《灌溉排水渠系設(shè)計(jì)規(guī)范》（SDJ 21784）7. 《灌溉與排水渠系建筑物設(shè)計(jì)規(guī)范》（2007征求意見稿）8. 《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》SL26520019. 《水利水電工程制圖標(biāo)準(zhǔn)》（SL731995）； 灌區(qū)工程布局灌區(qū)總體規(guī)劃布置根據(jù)旱、澇、洪、漬綜合治理及經(jīng)濟(jì)合理的原則，與當(dāng)?shù)乜傮w規(guī)劃相結(jié)合，對灌區(qū)水源工程、灌排渠系、灌排建筑物等進(jìn)行合理布置，繪制灌區(qū)總體布置圖。 灌溉工程布局灌溉工程布局就是對灌溉渠系進(jìn)行規(guī)劃，灌溉渠道系統(tǒng)是從水源取水，通過渠道及其附屬建筑物輸、配水，經(jīng)由田間工程進(jìn)行農(nóng)田灌水的工程系統(tǒng)。將項(xiàng)目區(qū)可分為十個(gè)灌溉區(qū)域，分別由十條支渠控制灌溉。，各項(xiàng)統(tǒng)計(jì)見下表：21 各支渠長度和控制面積表渠道名稱控制面積灌溉面積長度hm2hm2m一干一支一干二支520一干三支900一干四支一干五支1280一干六支2699,65一干七支一干八支總計(jì)二干一支2520二干二支2220總計(jì) 排澇工程布局排水系統(tǒng)有著重要的作用，收集從田間排出的水，將水輸送到容泄區(qū)，以及將農(nóng)業(yè)區(qū)的棄水排出，以達(dá)到排出地面水和降低地下水位的目的，即起到除澇、排漬、治堿的目的。在規(guī)劃排水系統(tǒng)時(shí)，必須從實(shí)際出發(fā)，分析和搜集有關(guān)資料，摸清澇、漬的情況及原因，以此確定規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)和措施。在布置排水系統(tǒng)時(shí)有以下原則：（1）充分利用水土資源，盡量擴(kuò)大自然排水面積，減少占地面積，節(jié)省投資。（2）系統(tǒng)分級合理，長短適當(dāng)，排水與行政區(qū)劃相結(jié)合，以便于機(jī)耕和統(tǒng)一管理。（3）建筑物盡量集中，做到一物多用。（4）盡量利用現(xiàn)有水利設(shè)施，尤其要注意不打亂自然排水流勢，保證排水流暢。（5）系統(tǒng)線路在滿足排水要求的前提下，盡量做到“一直、二短、三安全”。線路盡量避免深挖高填、風(fēng)化巖層、節(jié)理發(fā)育的破碎帶和強(qiáng)透水帶。（6）灌排配套，有灌有排，保證及時(shí)灌溉與排水。排水方式一般有水平排水、垂直排水兩種，而水平排水又分為明溝排水和地下暗管排水，本設(shè)計(jì)采用的是水平排水方式中的明溝排水。所謂明溝排水就是建立一套完整的地面排水系統(tǒng)，把地面、地下和土壤中多余的水排走，控制適宜的地下水位和土壤水分。本設(shè)計(jì)排水溝布置在地勢較低處，布置形式有灌排相鄰和灌排相間兩種方式。地面向一側(cè)傾斜的地區(qū)采取灌排相鄰的方式，當(dāng)?shù)匦纹教够蛭⒂衅鸱?，則采取灌溉相間的方式。為了節(jié)省投資，不便占用過多土地，減少人力和物力，在某些灌溉區(qū)域，應(yīng)充分利用原有的排水溝，以及灌區(qū)內(nèi)本有的河流與塘，將多余的水排出。3 灌區(qū)灌溉制度設(shè)計(jì)農(nóng)作物的灌溉制度是指作物播種前（或水稻插秧前）及全生育期內(nèi)的灌水次數(shù)，每次灌水的灌水日期、灌水定額以及灌溉定額。它是灌區(qū)規(guī)劃及管理的重要依據(jù)。作物灌溉制度隨作物種類、品種、自然條件及農(nóng)業(yè)技術(shù)措施的不同而變化。因此，在確定作物灌溉制度時(shí)，必須結(jié)合地區(qū)與農(nóng)時(shí)的具體情況進(jìn)行具體分析。本設(shè)計(jì)按水量平衡原理并結(jié)合群眾豐產(chǎn)灌水經(jīng)驗(yàn)分析制定作物灌溉制度，主要制定典型作物小麥、棉花、玉米、谷子的灌溉制度。 作物布局設(shè)計(jì)灌區(qū)主要農(nóng)作物以小麥為主，小麥種植面積約占耕地面積的70％，早秋作物有旱谷，約占耕地面積的20％，晚秋作物有晚玉米、棉花等，約占耕地面積的80％。各種作物的播種面積見表11。 灌溉保證率的選擇 灌溉設(shè)計(jì)保證率是作物灌溉制度確定的前提，它指灌區(qū)灌溉用水量在多年期間能夠得到充分滿足的機(jī)率。因?yàn)楦鞯氐慕涤曩Y料很多，需要選擇一個(gè)達(dá)到某一灌溉保證率的年份（即典型年），利用其降雨資料制定灌溉制度。而且，它的選定，直接影響著工程建筑物的規(guī)模（如壩高、庫容、渠系建筑物的尺寸、抽水站裝機(jī)容量）或灌溉面積的大小。灌溉設(shè)計(jì)保證率可用下式計(jì)算： （31）式中：——灌溉設(shè)計(jì)保證率，%； ——水源供給灌溉用水的數(shù)量大于或等于灌溉用水量的年份，年； ——計(jì)算系列的總年份，年。本設(shè)計(jì)取灌溉設(shè)計(jì)保證率是75%，表示平均在100年中可能有75年滿足設(shè)計(jì)灌水要求，即有75年水源供給灌溉用水的數(shù)量大于或等于灌溉用水量。 根據(jù)1971~1980年系列降水量資料，按式（31）計(jì)算，保證率為75%的年份為1979年。因此，確定1979年為典型年。灌溉工程規(guī)劃設(shè)計(jì)就是在這個(gè)保證率前提下，依據(jù)典型年所擁有的基本資料逐步展開。表31 灌溉設(shè)計(jì)保證率標(biāo)準(zhǔn)參考值灌水方法地區(qū)作物種類灌溉設(shè)計(jì)保證率（%）地面灌溉干旱地區(qū)或水資源緊缺地區(qū)以旱作為主50~75以水稻為主70~80半干旱、半濕潤地區(qū)或水資源不穩(wěn)定地區(qū)以旱作為主70~80以水稻為主75~80濕潤地區(qū)或水資源豐富地區(qū)以旱作為主75~80以水稻為主80~95噴灌、微灌各類地區(qū)各類作物85~95 作物需水量的計(jì)算作物需水量的計(jì)算是作物灌溉制度制定的前提，只有知道作物個(gè)生育期的耗水量（需水量），再結(jié)合降雨資料，才能制定出詳細(xì)合理的灌溉制度。作物需水量的確定是灌排工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和管理的基本依據(jù)，它是指生長在大面積上的無病蟲害作物，在最佳水、肥等土壤條件和生長環(huán)境中，取得高產(chǎn)潛力所需滿足的植株蒸騰和棵間蒸發(fā)之和，又稱作物蒸發(fā)蒸騰量或騰發(fā)量。作物需水量的大小與氣象條件（溫度、日照、濕度、風(fēng)速）、土壤含水狀況、作物種類及其生長發(fā)育階段、農(nóng)業(yè)技術(shù)措施、灌溉排水措施等有關(guān)，而且各因素對需水量的影響相互聯(lián)系，錯(cuò)綜復(fù)雜。因項(xiàng)目區(qū)資料有限，本設(shè)計(jì)參照陳玉民等所編的《中國主要農(nóng)作物需水量與灌溉》選取與灌區(qū)自然條件較接近地區(qū)的作物需水量，作為本區(qū)作物需水量。各作物各生育期的需水量見表32,33,34,35。 表32 冬小麥各生育期的需水量 （mm）生育期播種~越冬越冬~返青返青~拔節(jié)拔節(jié)~抽穗抽穗~成熟全期需水量 表33 棉花各生育期需水量 （mm）生育期苗期蕾期花鈴期絮期全期階段需水量模系數(shù)日需水量