广丰县某灌区初设报告.pdf
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1、1综合说明1.1 灌区基本情况X X 灌区位于X X 县西南部的X X 镇,灌区分布在十五都港一级支流的十五都港下游左岸,呈带状分布,长约4.5K m,最宽处约1.5k m。该灌区设计灌溉面积1 9 5.6 h a,地理坐标为东径 1 1 8 1 4 1 9 1 1 8 1 5 35,北纬 28 20 1 5 28 1 8 20”,灌区土地肥沃,水源丰富,适宜农作物生长,是 x x 县的主要产粮区之一。目前灌区内主要以种植水稻为主,经济作物种植面积较小,主要品种有:蔬菜、花生、西瓜、大豆、油菜等。x x 灌区隶属于x x 县 x x 镇管辖。灌区所在的沙田镇全乡总面积45.7 K m 2,有
2、8个村委会。截止20 0 5年底全乡总人口 29 8 6 2人,7 528 户;全乡现有耕地7 7 8.7 h a,其中水田6 9 0 h a;乡财政收入1 6 5万元,农民年人均纯收入36 50 元;粮食总产量7 6 30 吨,果园面积20 h a。x x 灌区于上世纪七十年代中期动工兴建,1 9 7 4年春开始发挥效益,后经过逐年续建,于 1 9 8 0 年达到现有规模,该工程主要由当地政府组织受益区内的农民投工投劳建成。该灌区设计灌溉面积1 9 5.6 h a,支渠总长9.55k m,其中x x 水库东支渠1.446 k m,西支渠3.1 35k m,胜利渠潭头支渠4.9 7 k m,斗
3、渠共1 2条长6.535k m。现实际支渠只51 27 m,无斗渠,且现有的渠道大部分断面为梯形断面且仅作小部分衬护。为满足田间灌排要求,沿途兴建了隧洞、渡漕、倒虹管、泄洪口、泄洪拱涵、渡砂槽等建筑物共1 5座。灌溉渠道大部分为土渠、未衬护,由于年久失修,支渠存在问题较多,漏水严重,灌区水利用系数低。目前x x 灌区灌溉面积只有1 24h a,只占设计灌溉面积的6 3.4%,1.2 水文气象X X 灌区位于十五都港的下游流域,主河流的左岸,十五都港位于X X 县的南部,是丰溪河上游的主要支流之一,全长59.44K m,地理座标为东经1 1 8 1 3 -1 1 8 2 6 ,北纬2 8 0 0
4、z-2 8 2 5”,总集雨面积3 7 6 平方米,十五都港流域上的中型蓄水工程主要有七星、军潭、两座中型水库。x x 水库位于十五都港的支流岩岭水的上游,位于x x 县沙田镇十六都村,全长4.5 k m,地理座标为东经1 1 8 1 4 1 1 8 1 5 3.4 -1 1 8 1 4 1 1 8 1 5 3.4,北纬 2 8 1 9 3 2 2 8 1 8 2 0 ,总集雨面积4.6 平方米,该流域只x x 水库一个蓄水工程,属于小(二)水库,水库坝址以上控制流域面积0.3 4k m 2,水库于2 0 0 4年进行了除险加固处理,安全达标,水库蓄水可以满足设计要求。本灌区属亚热季风气候区,
5、气候特点为:春夏多雨,盛夏炎热,伏秋干旱,冬季温和,四季分明邛日光充足,无霜期长,适宜种各种作物。多年雨平均气温1 7.7 3,年平均相对湿度为7 7.5%,年平均日照小时数为1 8 9 0 小时,年平均无霜期为2 6 5 天,年平均蒸发量为1 49 8 m m,年平均风速1.9 1 m 3/s,多年平均降雨量为1 7 9 2.0 m m,主要发生要春夏季,其中3 6月份降雨量为9 8 5.6 m m,占全年降雨量的5 5%。7 1 0月降雨为3 9 3.8 m m,仅占全年的2 2%,降雨量的年际变化很大,47月份常有暴雨,其中以6 月份发生暴雨机率最大;多年平均最大2 4小时暴雨量为1 0
6、 6.6 m m。x x 灌区水源工程为团结坝和x x 水库。团结坝是拦截军潭水库发电尾水的拦河坝,通过胜利总干、潭头支渠向X X 灌区供水。上饶市水利水电勘测设计院1 9 9 2 年编写的 X X 县关胜灌区加固续建配套工程初步设计书中,将潭头支渠列为胜利总干渠的首条支渠,胜利总干流量为7.0 m 3/s,潭头支渠流量为(Um%,设计灌溉保证率为9 0%,故潭头支渠的水源有保证,本渠灌区的径流计算,只计算x x 的径流。x x 水库所处的岩岭水流域无径流测站,按灌区8 0%保证率的要求,本次设计选用邻近流域项源水文站作x x 水库径流计算的参证站,项源水文站1 9 6 2-1 9 6 3 年
7、径流系列采用铁路坪降雨资料插补,按面积比一次方的方法加降雨修正值将项源水文站径流系列援引至x x 水库,作为x x 水库的径流系列,求得灌区设计代表年(19 85年)的径流成果(P=80%),年平均流量0.012m 3/s,最小月份流量为O.z)3 m 3/s,最大月份流量为0.027 m 3/S o本工程所在区域内的洪水均由暴雨产生,暴雨主要成因是受季风影响。本灌区工程位于十五都港流域,属中高山区,山溪纵坡陡峻,洪水具有历时特点,汇流快,洪峰尖高的特点,从暴雨到洪水发生只有几个小时,一次洪水过程则数个小时,长则13天,洪水发生时间与暴雨时间密切相关,大多发生在7 月份,尤以6月份最高,部分年
8、份89月份也会产生洪水。x x灌区位于十五都港的左岸十六都村。根据XX县信江防洪治理规划报告对十五都港军潭坝址以下至溪东出口河道进行洪水推算,xx灌区地面高程大部分与五年一遇水面线持平,局部可满足十年一遇洪水水面线,即使河道洪水超过十年一遇标准,由于洪水历时短,加上上游有军潭水库调度,可造成漫入灌区的流通量过程一般仅为几个小时,而几个小时的淹没对农作物产理通常影响不大。由此可见,十五都港对xx灌区危害是不大的。XX水库入库洪水计算方法采用推理公式,计算得10%、5%频率设计出库洪峰1.26m3/s 1.8 m3/So xx灌区的内涝按2 4小时暴雨在2 4小时内排至作物耐淹深度的原则治理。XX
9、灌区内无降雨测站,在十五都港中游的岭底设有岭底雨量站,本次设计采用岭底雨量站作为XX灌区暴雨的设计代表站。岭底站有1966年迄今的实测暴雨资料,将其作为一个实测原则进行排频排序并采用PIII型曲线定线,最终采用PIII型曲线参数为x=106.6mm,Cv=0.4,Cs=3.5Cv,由此确定十年一遇的设计2 4小时暴雨值为163.1mm,相应灌区内每平方公里十年一遇设计内洪总量为16.31xl04m3,平排量为 1.89m3/so灌区周边山地丘陵的洪水采用推理公式计算。xx灌区的山洪分片导排,本次设计考虑采取典型片计算并分折其与集雨面积一次方的模数,再利用此模数推求各分片分区的洪峰。计算得,本区
10、域的十年一遇洪峰模数为6.5m3/s.km2。1.3工程地质XX灌区沿十五都港,呈条带状展布,支渠位于十六都左岸的一级阶地和丘陵上,斗渠从山坡和田间开挖通过。XX灌区地貌由十五都港一级阶地和丘陵组成,地形平坦开阔,一级阶地地面高程138m-147.5m,丘陵区山顶高程173-288m,山头分布零乱,多为缓坡园顶状,地势由渠首向灌区下游逐渐降低,xx支渠以西属丘陵岗埠地貌,山体雄厚,呈浑圆状,山顶高程一般150m,冲沟发育,山间平地分布较广泛,山坡较缓,山坡角一般2535组成支渠岸坡及底板的地层岩性地层岩性为白垩系上统南雄群(K z n n)浅灰紫色、约褐色、浅灰色细中粒砂岩,含砾精砂岩,砂砾岩
11、及砾岩,夹紫红色、灰紫色、灰绿色粉砂质纸岩,细粉砂岩及粗粉砂岩。第四系冲积(Q 4 )砂 卵(砾)石,砂壤,含少量砾的壤土及粘土。上体防渗性能较好,不存在基础渗漏及渗透变形等。渠系建筑物均座落在弱风化紫红色砂砾岩上,其允许承载力能满足渡槽墩台的要求。本工程所需天然建筑材料有砂砾石料,块石料及土料。其储量质量能满足工程需求。1.4 工程任务与规模X X 灌区于上世纪七十年代中期动工兴建,1 9 7 4 年春开始发挥效益,后经过逐年续建,于 1 9 8 0 年达到现有规模,该工程主要由当地政府组织受益区内的农民投工投劳建成。该灌区设计灌溉面积1 9 5.6 h a,支渠总长9.5 5 k m,其中
12、x x 水库东支渠1.4 4 6 k m,西支渠3.1 3 5 k m,胜利渠潭头支渠4.9 7 k m,斗 渠 共 1 2 条 长 6.5 3 5 k m。x x 灌区渠系及渠系建筑物经过近三十年的运行,已出现了不同程度的老化和损坏。现状存在的主要问题有:1、渠系不完善,按设计 x x 灌区有东、西和潭头三条支渠和十二条斗渠,现只东支渠9 9 7 m,潭头支渠4 2 2 0 m,其下游出现断流。西支渠无渠道,只利用山弄的排洪沟自由流灌,水量浪费大,整个 x x 灌区有7 1.6 h a 农田无水灌溉。2、渠道渗漏严重。大部分渠道为土渠、部分干砌石衬护,有部分虽然采用了研防渗,但不连续,只衬护
13、了外侧,且高度不够,渠道底部及两侧边坡下部分布有砂砾(碎)石层,其透水性强,是渠道产生漏水的主要原因。渠道上共有9个排洪口,没有闸门,均临时用土堆挡,部分水量从泄洪渠白白流失,减少了下游的可用水量。3、边坡稳定性差。渠道边坡主要为土质。渠道开挖边坡较陡,局部甚至为倒立。局部坍塌时有发生。4、渠道淤积严重。x x 灌区渠道淤积相当严重,其主要原因是:由于渠道两侧开挖边坡陡,边坡稳定条件较差,局部渠段已出现边坡失稳,造成渠道淤积;(2)渠道沿线冲沟发育,山洪季节坡面水及溪水挟带泥沙进入渠道;(3)渠道内杂草丛生,现场调查时沿线只见杂草不见渠道,另外现场调查时还发现支渠上有多处人工堆石体,其用途是村
14、民为了引水灌溉以提高渠道水深;(4)渠道穿越多个居民点,村民的生活垃圾和建筑垃圾倒入渠中,造成渠道严重淤积。5、渠道进水口没有安设闸门,整个灌区均没有设置量水设施。6、分支渠与斗渠以下渠道灌排不分,既用于灌水,又作为排水,多数农田直接从支、分支渠上开口取水,采用串、漫灌方式进行灌溉,造成灌溉用水不均,且水量浪费严重。因此,对现状渠道进行加固、防渗、清淤;对现状渠系建筑物进行加固、维修;配套田间灌排系统,完善灌区排水设施,减少灌溉用水浪费,增加灌区有效灌溉面积是非常必要的。x x 灌区从关胜灌区胜利总干渠和x x 水库取水灌溉。胜利渠总干流量7 m3/s,潭头支渠流量0.2 n?/s(设计灌溉保
15、证率为9 0%);x x 水库代表年水量平衡计算成果上看,由于受x x 水库来水量的限制,x x 水库承担最大灌溉面积为2 8 h a,其 余 6 5。6 5.6 h a耕地可以从灌区内山塘、区间小流域引水灌溉。因此,灌区的灌溉用水量是有保障的。设计期间我们曾多次进行了现场踏勘并与农民代表座谈,农民代表们大多表示:加固、维修渠道,改善灌溉设施,增加灌区有效灌溉面积;调整农业种植结构;增加农民收入,即使合理提高了水价,农民仍然是欢迎的。因此,该项目是可行的。1.5灌区水利计算根 据 X X 县有关部门进行的现场调查和灌区内农民反馈的意见,项目区内主要作物品种为水稻、大豆、花生、绿肥、油菜及蔬菜等
16、,根据灌区设计水平年的作物组成计算得灌区复种指数为2.5 o本灌区农作物以水稻为主,水稻是灌区的用水大户,水稻灌溉制度选用间歇灌溉制度。旱作物的灌溉制度以典型调查资料为主,并结合其它部分省份妁旱作物灌溉试验资料同时参照水利电力出版社 灌溉管理手册有关资料以及项目区内农民参与活动中的调查情况综合确定。根 据 x x 灌区的灌溉定额分析成果,按满足灌区最大用水量的要求的原则推求灌溉设计流量。根据设计代表年逐月用水量情况,确定按用水量最大的9月份计算灌区设计净流量。考虑到灌区用水量在月内分配也是不均匀的,参考部分邻近工程的经验及农民参与活动中的调查情况,确定本灌区的用水量不均匀系数为1.2。由此计算
17、得xx灌区总设计净流量为0.25m3/s,单位公顷设计净流量为0.0013m3/so1.6水利工程设计XX灌区灌溉面积195.6ha(即2934亩),灌溉支渠渠道及渠系建筑物的设计流量为 0.31301%,根据 灌溉与排水工程设计规范GB5028899中的规定,该工程主要建筑物级别为5 级。灌区主要建筑物设计标准为十年一遇的洪水标准。根据灌区地形、地质条件及耕地分布情况,x x 灌区由三条支渠和12条斗渠组成。支渠总长9.55Km,斗渠总长6.535Km。xx灌区为自流灌区,渠系主要是为灌区补充水量,根 据 灌溉与排水工程设计规范(GB502889 9)有关规定,干渠渠道水利用系数取0.86,
18、支渠或支斗渠渠道水利用系数取0.9 0,斗渠渠道水利用系数取0.9 5,水稻田间水利用系数取0.95,渠系水利用系数为0.735,灌区灌溉水利用系数为0.7。渠道加大流量取设计流量的1.3倍,最小流量取设计流量的60%。堤顶超高按Fb=h/4+0.2公式进行复核计算,式中Fb为堤岸超高(m),h 为渠道加大水深(m)。渠道的衬砌超高为0.3m0.6m,堤岸宽度因无交通要求取0.5m1.0m。根据灌区耕地分布,XX灌区共布置了 XX东、西支渠和潭头支渠,支渠总长9.55km,x x 东西支渠直接从xx水库上取水,潭头支渠从胜利总干渠上吸水。斗渠从支渠上取水,其中团结坝底斗渠也从胜利总干渠上取水。
19、斗渠底高程高出田面0.05m,共设计斗渠12条,总长6535m,全部新建。(l)xx东支渠。x x 支渠长1.446km,在 x x 水库平涵出口取水,设计灌溉面积51.55ha,设计灌溉流量0.083m3/s,取水口底板高程192.8m。现状渠道在0+0000+058段为土渠,际底城隧洞淤积严重,岩石风化,0+127-0+407段为排洪沟,0+4070+997段采用了干砌石衬护,0+997桩号以后的渠道全部淤积。现渠道底宽0.60.8m,高0.6-1.0m,为梯形断面,内 边 坡 根 据 地 质 资 料,本次设计拟对0+0000+058、0+4070+560和0+5600+997段渠道设计的
20、底宽0.6m,渠里侧边坡1:0.5,渠外侧边坡 1:0.3,纵坡0.002,设计走水深分别为0.18m、0.18m、0.16m,设计渠堤高0.8m,设计堤顶宽0.5m,两侧边坡采用0.4m厚的干砌石护坡,两侧边坡、底板采用10cm厚 C15碎防渗,部分渠堤外坡采用0.4m厚干砌石护坡,墙外边坡1:1;0+997-1+189段渠道设计底宽0.5m,设计走水深0.14m,设计渠堤高0.7m,渠里侧边坡1:0.3,其它同上。0+同上1+446段设计渠道底宽0.2m,两侧边坡1:0.2,纵坡0.002,设计走水深0.08m,设计渠堤高0.7m,设计堤顶宽0.5m,两侧边坡采用0.4m厚的干砌石护坡,两
21、侧边坡、底板采用10cm厚 C15碎防渗,部分渠堤外坡采用0.4m厚干砌石护坡,外边坡1:1。际底城隧洞设计洞宽度1.2m,高 1.7m,城门型,纵坡0.002,设计走水深0.14m,两侧边坡、底板采用10cm厚 C15碎防渗;0+1270+407段(为灌排两用渠)维修加固排洪沟的挡墙,断面尺寸、形状保持原状不变,设计走水深0.13m。(2)xx西支渠。xx西支渠长3.135km,在xx水库上引水,设计灌溉面积42.05ha,设计灌溉流量0.06701%,取水口底板高程192.8m,属新开渠道。根据地质资料,本次设计拟对0+0000+040、0+2402+415渠段设计底宽0.6m,两侧边坡1
22、:0.3,纵坡0.0005,设计走水深0.26m,设计渠堤高0.8m,设计堤顶宽0.5m,两侧边坡采用0.4m厚的干砌石护坡,两侧边坡、底板采用10cm厚C15碎防渗,部分渠堤外坡采用0.4m厚干砌石护坡,外边坡1:1;2+2653+135渠段设计底宽0.5m,两侧边坡1:0.3,纵坡 0.0005,设计走水深0.12m,设计渠高0.8m,设计堤顶宽0.5m,两侧边坡采用0.4m厚的干砌石护坡,两侧边坡、底板采用10cm厚C15碎防渗,部分渠堤外坡采用0.4m厚干砌石护坡,外边坡1:1;江家隧洞设计洞宽度1.2m,高 1.7m,城门型,纵坡0.002,设计走水深0.14m,两侧边坡、底板采用1
23、0cm厚 C15碎防渗;0+040+240段(为灌排两用渠)维修加固排洪沟的挡墙,断面尺寸、形状保持原状不变,设计走水深0.07m。(3)潭头支渠。潭头支渠长4.97km,在胜利干渠0+407上取水,设计灌溉面积102ha,设计灌溉流量0163m3/s,取水口底板高程145.8m。现状渠道只有部分用了干砌石或浆砌体衬护以及碎防渗,碎防渗质量差且老化漏水严重,大多数为土渠,1 +100-1+48渠段为砖砌体边墙渠道,采用了水泥砂浆粉刷防渗,由于施工质量差,砂浆的标号低,经二年运行已剥落,漏水严重。渠道底宽0.81.2m,高0.61.0m,为梯形断面,边 坡 1:0 1:0.5。根据地质资料,本次
24、设计拟对渠道全部采用10cm厚的C15碎对渠道进行防渗衬护处理,纵坡0.0005,设计渠堤高0.8m,设计堤顶宽1.0m,0+260-0+400段渠堤外坡采用0.5m厚桨砌石衬护,外边坡1:1;0+0007+100渠段设计底宽0.8m,两侧边坡1:0.3,设计走水深0.38m;1+100-1+480渠段设计底宽0.8m,矩形断面,设计走水深0.34m;1+4802+230渠段设计底宽0.8m,两侧边坡1:0.3,设计走水深0.3m;2+2304+220渠段设计底宽0.8m,两侧边坡1:0.3,设计走水深0.29m;4+2204+470渠段为隧洞,设计洞宽1.2m,高 1.7m,城门洞型,设计走
25、水深0.16m;4+4704+970渠段设计底宽0.6m,两侧边坡1:0.3,设计走水深0.25m。XX灌区共设计斗渠12条,总长6535m,全部新建,斗渠均采用梯形断面,底宽0.20.4m,边坡1:0.20.3,采用6cm厚水泥土衬护。本次设计拟布置6 条排洪渠,中其十六都和潭头为新建,其余均利用现有排洪沟渠,xx灌区现状排洪沟都为天然冲沟,基本上能满足排洪要求。但由于现状排水沟渠形状不太规则,且无实测纵横断面,故无法作准确的断面复核,仅将部分断面较小的排水沟渠适当拓宽,并进行浆砌石衬护。新开翁家排洪支渠采用0.06m厚水泥土衬护,边坡系数1:0.5,底坡0.001 0.002,排洪渠长7k
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