【正文】 E=300=216m3/畝作物生長期的有效降水保證率以75%計算，灌區(qū)降水量按前河水庫降水量月分配計算，作物生長期3～，= m3,扣除有效降水后的作物凈灌溉定額為:M凈==由于小麥灌水3次，所以凈灌水定額M凈=。2）灌水率為了推算渠道設(shè)計流量，以時間為橫坐標，灌區(qū)的凈灌水率為縱坐標，將灌區(qū)內(nèi)同時灌水的各種作物的灌水率疊加，把一個灌溉周期（通常為一年）的凈灌水率繪制成圖，即為灌水率圖。灌區(qū)內(nèi)小麥、玉米、經(jīng)濟作物、飼草的種植比例為40:15:40:5，灌水持續(xù)時間為15天，對于渠道自流灌區(qū)，每天按24小時計算，灌溉面積：。灌水模數(shù)計算公式為：式中：q—作物灌水率（m3/s/萬畝）；α—作物種植比例，按小麥、玉米同時灌溉計算；m—毛灌水定額（小麥、玉米同時灌溉）；T—灌水延續(xù)時間，5天。每天灌水24小時。q=（++）/(15)=( m3/s/萬畝)表82 灌 水 率 計 算 表灌 水 日 期灌水天數(shù)冬小麥50%玉 米20%經(jīng)濟作物20%飼草10%灌水率〔m3/（s萬畝）〕5/4～20/41520/4～5/5151/6～15/61515/6～30/61515/10～30/1015合 計（3）干渠流量設(shè)計干渠Q凈=q凈A== m3/s（4） 支渠流量設(shè)計灌區(qū)為二級渠道，即干渠與支渠。干渠共有支渠41條，按4組輪灌，每次開2條支渠灌水，則支渠流量Q凈= Q干凈/2= m3/s（5） 渠道水利用系數(shù)①干渠輸水損失水量計算根據(jù)《農(nóng)田水利學(xué)》，用經(jīng)驗公式σ=和計算損失水量（土渠）。式中 σ—每公里渠道輸水損失系數(shù)；A—渠床土壤透水系數(shù)，查土壤透水參數(shù)表，中粘壤土，A=；m—渠床土壤透水指標，查土壤透水參數(shù)表，中粘壤土，m=；Qn—渠道凈流量，m3/s；Qg—渠道設(shè)計流量，m3/s；L—渠道長度，km；干渠L=，Qn= m3/s，經(jīng)計算，σ土=，Qs=(1+)=則η土干=(土渠時干渠水利用系數(shù))。U型砼板砌護后損失率可減少75%，干渠水利用系數(shù)η砼干=+=②土支渠輸水損失水量，按渠長200米計流量Q凈= m3/s，取L=σ===Qs=(1+1)= m3/s支渠η土=η支=+=，則干渠各支渠流量為:支渠:Q毛== m3/s考慮到干支渠流量較小，且流程較大，應(yīng)砌護后渠系水利用系數(shù)較高，但偶然的漏水及蒸發(fā)問題，干支渠設(shè)計按加大30%計，故干渠:Q設(shè)== m3/s各支渠(實為農(nóng)渠) Q支== m3/s（6）灌溉水利用系數(shù)計算渠系水利用系數(shù)η渠=η干η支==灌溉水利用系數(shù)η=η渠η田==（7）灌溉定額計算，則小麥灌溉定額為M毛=，由于小麥灌水3次，所以灌水定額M毛=；玉米灌溉定額為M毛=；蔬菜灌溉定額為M毛=；經(jīng)果林灌溉定額為M毛=；（8） 灌溉用水量計算① 綜合灌溉定額計算根據(jù)各種作物的灌溉定額，利用公式M綜=α1M1+α2M2+α3M3+α4M4可推算項目區(qū)綜合灌溉定額。 式中 M綜—全灌區(qū)綜合灌溉定額（m3/畝）；MMMM4—各種作物的灌溉定額m3/畝；α—各種作物種植比例。則M綜=+++=表83 鳳嶺灌區(qū)輪灌組劃分及支渠流量計算表支渠輪灌組控灌面積（畝）長度(米)選取斷面流量(m3/s)備注毛面積凈面積1第一組第一輪373472258531003524795410091865第二輪847614069587170712411218581341212109第三輪7467240109587120116458130小計918834154812第第二組第一輪7265701374671101413011816015363320016 第二輪5449140171771641351810898140小計65059195519第第三組 第一輪134121145201721561602123421212022524715523 第二輪11610680246458652510091902612911720027 第三輪1099931028898111029182165290306155210小計144013091935 31第 四 組 第一輪262495 32111101100 338779140 349788155 35 第二輪8578160 3683751203718817116038908218039第二輪1431301704025222930041229208240小計139212651820合計44004000625866③ 需水量計算由于灌溉凈面積為4000畝 ,則灌溉需水量為：W ==。經(jīng)計算前河水庫、中森水保骨干壩P75%，可滿足灌溉要求。 灌區(qū)節(jié)水措施本次節(jié)水改造將干渠改造為“U”型渠道輸水，襯砌干支兩級渠道，并配套量水設(shè)施、分水閘、節(jié)制閘、橋涵等渠系建筑物，確保渠道安全供水。改大畦灌為小畦灌，推行小畦灌溉技術(shù)。畦田規(guī)格3m50m或4m50m，田面比降1/300—1/500，進田流量15—20L/s。 工程布置原則（1）灌區(qū)渠系分干、斗、農(nóng)三級配置，干、斗、農(nóng)渠力求布置灌區(qū)較高地帶，使控制的自流灌溉面積最大，并實行山、水、田、林、路統(tǒng)一規(guī)劃，因地制宜科學(xué)配置各級渠道。（2）在以水力侵蝕為主的區(qū)域，要遵循自然規(guī)律，以小流域為單元，結(jié)合水保工程要全面規(guī)劃，統(tǒng)籌兼顧，使水利水保工程相互形成有效防護體系。（3）干、斗兩級渠堤布設(shè)一定綠化面積，通過種植林草，改善灌區(qū)生態(tài)環(huán)境。（4）干渠沿灌區(qū)上部邊緣布置，大體沿等高線平行，斗、農(nóng)渠布置應(yīng)滿足機耕要求，斗渠長度在70~390m之間，間距400~800m；農(nóng)渠長度為400~800m，間距100~200m。 灌區(qū)工程設(shè)計（1）干渠、支干渠斷面設(shè)計按照干渠布置原則并根據(jù)實地勘測，干渠分別在中森水保骨干壩輸水明渠建閘取水，于樁號3+100處匯合后沿北山而行，在樁號4+020處建支干渠一條（），干渠、。渠道采用“U”型橫斷面，混凝土標號為C15預(yù)制塊砌護。，根據(jù)Q設(shè)=AC計算。 式中：Q——過水流量，m3/s；A——過水?dāng)嗝婷娣e，m2；C——謝才系數(shù)，C=；n——糙率，；i——渠道設(shè)計比降，1/400；V——流速，m/s；h——水深，m；x——濕周，m；H0——襯砌渠槽深，m；a1——襯砌超高，m；a2——土堤超高，m；H——渠道總深度，m；r——下圓弧半徑，m；α——直立段外傾角，176。；θ——下圓弧圓心角，θ=163176。；h1——圓弧段水深，h1=r(1sinα) m；h2——圓弧段以上至水面的深度， m；D——口寬，m；將已知參數(shù)代入上式，經(jīng)計算,渠道技術(shù)指標及水力要素見下表：表84 明渠水力要素及斷面尺寸表渠道流量（m3/s）比降糙率半徑（米）水深（米）砌護高（米）土堤超高（米）襯砌厚度（米）鳳嶺灌區(qū)干渠1/400支渠1/400（2）渠堤寬度渠堤寬度根據(jù)交通、運行管理、施工、穩(wěn)定等要求綜合確定。設(shè)計干渠、干渠、支干渠渠堤共占地72畝。（3）伸縮縫適應(yīng)混凝土板伸縮變形，沿渠線方向每隔一定長度設(shè)橫向伸縮縫。伸縮縫間距10米，縫寬3cm，深46cm,采用聚乙烯油膏填塞。（4）干渠、支干渠建筑物 規(guī)劃配套建筑物127座，詳見建筑物工程統(tǒng)計表。表85 建筑物工程統(tǒng)計表滾水壩跌水陡坡渡槽支口排洪槽公路涵生產(chǎn)橋量水堰引水渠11212干渠119139154661支干渠12614111414合計12315241172233① 滾水壩因引水渠渠首從前河水庫下游河道取水，為抬高河道水位以便渠道引水，需在渠首處建滾水壩1座，設(shè)計滾水壩長12m。1）、滾水壩設(shè)計，最大過洪能力為前河水庫P=%時的下泄流量，采用WES剖面設(shè)計。 滾水壩高度確定：根據(jù)H溢=H設(shè)計+Δh+ΔD1H溢——滾水壩壩頂高程H設(shè)計——設(shè)計引水干渠渠首水位（）Δh——渠首進水閘過閘水頭損失，ΔD1——安全超高，H溢=++=壩頂高度= 壩頂高程壩基高程壩頂高度==根據(jù)公式H=（ Q/ mb）2/3， m=(P/H)式中Q——過堰流量m——堰流流量系數(shù) b——溢流寬度 H——堰上水頭 P——上游堰高通過試算確定：，壩寬12米。詳見滾水壩結(jié)構(gòu)圖。②渡槽鳳嶺灌區(qū)共布置渡槽2座。 1渡位于干渠2+395—2+410處，槽槽殼選用C25鋼筋混凝土“U”型薄殼渡槽，單跨10米，總長20米，比降1/400，槽殼采用定型設(shè)計。采用C25鋼筋混凝土預(yù)制排架支撐，C20鋼筋混凝土現(xiàn)澆擴大基礎(chǔ)。據(jù)現(xiàn)場勘察，該溝道平緩，溝內(nèi)第四紀紅色泥巖出露，通過開挖處理，可使擴大基礎(chǔ)位于基巖上，承載能力和穩(wěn)定性滿足設(shè)計要求。2渡槽位于引水渠0+—0+，單跨10米，總長30米。渡槽位置、結(jié)構(gòu)形式及進出口高程見下表。1）、總體布置1渡槽布設(shè)在干渠渠道樁號2+395—2+410。槽殼選用鋼筋混凝土“U”型薄殼渡槽，總跨度20m，共2跨，比降1/400，同渠道比降一致。槽殼設(shè)計支承為鋼筋砼預(yù)制安裝單排架，，渡槽位置、結(jié)構(gòu)形式、長度等主要指標表見下表表86 渡槽位置、結(jié)構(gòu)型式、長度等參數(shù)表 編 號進出口樁號跨數(shù)（跨）結(jié)構(gòu)型式長度（m）漸變段長（m）進、出口槽底高程（m）1渡槽2+395～2+4102“U”型鋼筋砼203～2渡槽0+～0+2“U”型鋼筋砼203～2）、水力計算，計算公式：Q=AC式中：各個參數(shù)的意義同前，各個渡槽水力要素詳見下表。表87 渡槽水力要素表 編號流量（m3/s）比降i半徑（m）槽深（m）流速（m/s）濕周（m）過水面積（m）水力半徑（m）總水頭損失△Z（m）1渡槽1/400因渡槽比降與渠道比降一致，均為1/400。渠道水深與渡槽水深相差很小，故設(shè)計采用進口槽底不抬高，出口槽底不降低。渡槽進口、出口段及槽身均按1/400比降布置，一坡到底，與渠道一致。3）、漸變段長度按“規(guī)范”規(guī)定，～～3倍，本工程為U型渠道，U型薄殼渡槽，兩水面寬度差值很小，為工程進、出口安全考慮。4）、止水槽殼采用V型橡皮止水，采用環(huán)氧樹脂粘結(jié)。5）、支承結(jié)構(gòu)渡槽支承結(jié)構(gòu)為排架式。，為“門”型單排架，鋼筋砼結(jié)構(gòu)。6）、基礎(chǔ)基礎(chǔ)采用剛性基礎(chǔ)及柔性基礎(chǔ)兩種形式。對于進、出口的重力墩采用漿砌石剛性基礎(chǔ)。柔性基礎(chǔ)為排架整體式杯口基礎(chǔ)，滿足防凍融及沖刷破壞要求。③ 陡坡經(jīng)實地勘察，原灌區(qū)共布設(shè)陡坡23座，其中干渠17座，支干渠6座，干渠、支干渠共有15座損毀嚴重需新建外，其余均完好。新建陡坡跌差最小1米，按1米級差遞增，陡坡比降采用１：３。陡坡基礎(chǔ)為Mu8漿砌石，C15混凝土現(xiàn)澆陡坡底，M10砂漿抹面。干渠9座，支干渠6座。詳見下表。表88 干渠、支干渠新建陡坡位置、跌差及坡比表干渠支干渠樁號（km+m）跌差（m）坡比樁號（km+m）跌差（m）坡比53536+00011:30+20011:37+32010+60017+7001