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最新土地整理规划设计报告

5工程设计

5.1农田水利工程

5.1.1灌溉渠系工程

项目区内灌溉渠道已按干、支、斗、农分四级渠系布置。

灌溉支、斗渠为利用既有灌溉支、斗渠，其断面尺寸均需验算灌溉渠道的输水能力及灌溉水位。

灌溉渠道均存在比降缓、渠道长，输水速度慢，末端田块灌溉困难，延误灌水时间的弊端，将对灌溉支渠、斗渠进行防渗减糙衬砌，对断面尺寸达不到输水要求的渠道进行清淤。

5.1.1.1灌溉渠道布置

项目区位于“盘山灌区”的双南灌区，灌溉水源均由盘山灌区集中调配管理。

项目区为提水取水方式，四级渠系布置为：

项目区有两条引水干渠承担项目的灌溉任务，为东侧北引干引水干渠，北引干所辖4条灌溉支渠，总长为2638米，另一条为新开河总干渠，新开河总干渠下辖2条灌溉支渠，总长为5133米。

5.1.1.2设计标准

根据《灌溉与排水工程设计规范》规定，按灌溉流量的大小确定灌溉渠系工程的级别，项目区需要配套改造的灌溉支渠的设计流量均小于5m3/s，确定灌溉渠系工程为5级，相应5级工程的防洪标准为十年（重现期）。

5.1.1.3设计灌水模数确定

灌水模数是指灌区单位面积上所需灌溉的净流量。

与灌水延续时间、作物种类、灌区面积大小及农业生产劳动力等有关。

它是计算灌溉渠道设计流量的重要依据，影响着渠道的设计流量和渠道及渠系建筑物的造价。

根据灌溉制度设计而确定。

灌溉设计保证率为75%时，水稻最大一次灌水定额为泡田期定额204m3/亩，泡田期灌水延续时间为12天，排灌站每天开机时间为22小时。

水稻设计灌水模数计算公式如下：

灌水模数公式：

式中：

q净—净灌水模数（m3/s/亩）

M—最大一次灌水定额（m3/亩），取M=168m3/亩；

T—泡田期灌水延续时间（d），取T=12（d）；

T—水泵每天开机时间（h/d），取t=22（h/d）。

计算结果：

5.1.1.4灌溉渠道设计任务

通过对既有灌溉干、支渠控制的灌溉面积、灌溉流量、灌溉要求水位及上、下级灌溉渠道水位衔接的验算，对6条灌溉支渠、4条输水距离较长的灌溉斗渠进行防渗减糙衬砌。

各灌溉渠道开挖或清淤土方均用于填补两侧渠堤。

5.1.1.5渠道配水方式

因项目区的灌溉水源均由盘山灌区集中调配管理。

受调配水时间的制约，为了减少水量损失、集中灌水易于管理，灌溉干、支采用续灌方式、斗渠、农渠采用轮灌方式。

5.1.1.6渠道流量推算

灌溉渠道的设计流量是指灌水时期渠道需要通过的最大流量。

它是设计渠道断面和渠系建筑物尺寸的主要依据。

渠道设计流量与渠道所控制的灌溉面积大小，作物组成和作物的灌溉制度以及渠道的工作制度等有关。

该项目区既有灌溉渠系由干、支、斗、农渠道组成。

渠系的配水方式为灌溉干、支渠采用续灌方式、斗、农渠采用轮灌方式。

引水总干项目区内长7690米，总抽水流量为6立方米/秒，负担1.2万亩灌溉任务。

灌溉设计流量与各级渠道控制的灌溉面积、配水方式、最大灌水率及灌溉水利用系数有关，规划方案实施后，北引干所辖4条灌溉支渠及新开河总干所辖2条支渠的设计流量、加大流量按下列公式推求：

公式：

Q设计=（q净×A）N/η；Q加大=（1+J）×Q设计

式中：

Q设计—渠道设计流量（m3/s）；

q净—作物生育期最大灌水率（m3/s/亩），q净=0.000177m3/s/亩；

η—灌溉水利用系数h（0.7~0.9）

A—渠道灌溉面积（亩）；

N—轮灌组数，续灌N=1；轮灌N=2；

Q加大—为渠道加大流量，（m3/s）。

J—渠道流量加大系数，本次设计取J=30%。

经计算，引水干渠共负担12644.28亩，项目区干渠设计流量2.24m3/s，加大流量2.91m3/s，实际最大输水能力为6m3/s。

表5-1灌溉渠道设计流量计算成果表

灌溉渠道名称

灌溉面积（亩）

灌溉水利用系数

设计流量（m3/s）

加大流量（m3/s）

北引干1支

1096.500

0.790

0.246

0.319

北引干2支

581.200

0.790

0.130

0.169

北引干3支

507.600

0.790

0.114

0.148

北引干4支

626.700

0.790

0.140

0.183

新干1支

1169.200

0.790

0.262

0.341

新干2支

6496.500

0.790

1.456

1.892

新干2支1斗

1767.700

0.848

0.369

0.480

新干2支2斗

2878.400

0.848

0.601

0.781

新干2支3斗

1644.800

0.848

0.343

0.446

新干2支4斗

205.600

0.848

0.043

0.056

5.1.1.7灌溉渠道纵断面设计

因项目区内的四级灌溉渠系干、支、斗、农渠道的布置格局均形成，其灌溉水源为地表水，以机泵提水灌溉。

既有双丰一站、官家站和林家站排灌站的压力池设计水位则是项目区水田格田能否上水的灌溉控制水位。

为验算项目区内三座排灌站压力池的设计水位能否满足各级灌溉渠道的灌溉要求水位，将根据排灌站压力池的设计水位绘制引水干渠纵断面图，推算出各灌溉支渠渠首的灌溉控制水位。

各灌溉支渠渠首的灌溉要求水位是根据所辖灌溉斗渠控制范围内的田面平均高程，加上渠道沿程水头损失及水流通过渠系建筑物的局部水头损失，自下而上逐级推算而得。

其计算公式如下。

计算公式：

B=A0+h+∑Li+∑φ

式中:

B——渠首灌溉要求水位（m）；

A0——渠道所辖范围内地面平均高程（m）；

h——田面与末级固定渠道水面的高差（m）；取h=0.10m;

L——各级渠道长度（m）；

i——各级渠道的比降；

φ——水流通过渠系建筑物的局部水头损失（m），桥取φ=0.05m，闸取φ=0.05m，上下级φ=0.1。

计算结果见下表。

表5-2支渠渠首灌溉要求水位计算成果表

灌溉渠道名称

桩号

距离（m）

比降

田面高程（m）

灌溉水位（m）

设计渠底高程（m）

北引干1支

上断面

0+000

——

3.70

3.98

下断面

200

1/5000

3.70

3.88

3.65

断面

0+200

200

1/5000

3.60

3.83

3.60

断面

0+400

175

1/5000

3.50

3.78

3.55

断面

0+575

1/5000

3.45

3.73

3.50

表5-3支渠渠首灌溉要求水位计算成果表

灌溉渠道名称

桩号

距离（m）

比降

田面高程（m）

灌溉水位（m）

设计渠底高程（m）

北引干2支

上断面

0+000

——

3.60

3.78

下断面

200

1/5000

3.60

3.68

3.35

断面

0+200

3.64

3.31

200

1/5000

3.57

断面

0+400

3.60

3.27

200

1/5000

3.52

断面

0+600

3.56

3.23

200

1/5000

3.50

断面

0+620

表5-4支渠渠首灌溉要求水位计算成果表

灌溉渠道名称

桩号

距离（m）

比降

田面高程（m）

灌溉水位（m）

设计渠底高程（m）

北引干3支

上断面

0+000

——

3.60

3.77

下断面

200.00

1/5000

3.60

3.67

3.37

断面

0+200

3.63

3.33

200.00

1/5000

3.56

断面

0+400

3.59

3.29

200.00

1/5000

3.52

断面

0+600

3.55

3.25

100.00

1/5000

3.48

断面

0+700

3.41

3.11

表5-5支渠渠首灌溉要求水位计算成果表

灌溉渠道名称

桩号

距离（m）

比降

田面高程（m）

灌溉水位（m）

设计渠底高程（m）

北引干4支

上断面

0+000

——

3.65

3.83

下断面

200.00

1/5000

3.65

3.73

3.40

断面

0+200

3.69

3.36

200.00

1/5000

3.63

断面

0+400

3.65

3.32

200.00

1/5000

3.61

断面

0+600

3.61

3.28

143.00

1/5000

3.59

断面

0+743

3.57

3.24

3.57

表5-6北引干灌溉水位比较表

引干

桩号0+664

桩号0+915

桩号1+645

桩号2+315

桩号3+762

控制水位（m）

4.11

4

3.95

3.9

3.75

干渠渠底高程（m）

3.75

3.65

3.61

3.57

3.33

所辖支渠

北引干1支

北引干2支

北引干3支

北引干4支

林家引干

灌溉要求水位（m）

3.98

3.78

3.77

3.83

3.7

支渠渠底高程（m）

3.65

3.35

3.37

3.4

3.33

表5-7支渠渠首灌溉要求水位计算成果表

灌溉渠道名称

桩号

距离（m）

比降

田面高程（m）

灌溉水位（m）

设计渠底高程（m）

新干1支

上断面

0+000

——

3.60

3.82

下断面

200.00

1/5000

3.60

3.72

3.46

断面

0+200

3.68

3.42

200.00

1/5000

3.35

断面

0+400

3.64

3.38

200.00

1/5000

3.50

断面

0+600

3.60

3.34

200.00

1/5000

3.45

断面

0+800

3.56

3.30

200.00

1/5000

3.40

断面

1+000

3.52

3.26

133.00

1/5000

3.35

断面

1+133

3.48

3.22

3.30

表5-8支渠渠首灌溉要求水位计算成果表

灌溉渠道名称

桩号

距离（m）

比降

田面高程（m）

灌溉水位（m）

设计渠底高程（m）

新干2支1斗

上断面

0+000

——

3.70

4.08

下断面

200.00

1/5000

3.70

3.98

3.71

断面

0+200

3.94

3.67

200.00

1/5000

3.68

断面

0+400

3.90

3.63

200.00

1/5000

3.66

断面

0+600

3.86

3.59

200.00

1/5000

3.64

断面

0+800

3.83

3.55

200.00

1/5000

3.62

断面

1+000

3.78

3.51

200.00

1/5000

3.60

断面

1+200

3.74

3.47

200.00

1/5000

3.58

断面

1+400

3.70

3.43

200.00

1/5000

3.56

断面

1+600

3.66

3.39

200.00

1/5000

3.54

3.63

3.35

断面

1+800

200.00

1/5000

3.52

3.58

3.31

62.00

1/5000

3.50

断面

1+862

3.54

3.21

表5-9支渠渠首灌溉要求水位计算成果表

灌溉渠道名称

桩号

距离（m）

比降

田面高程（m）

灌溉水位（m）

设计渠底高程（m）

新干2支3斗

上断面

0+000

——

3.69

4.05

下断面

200

1/5000

3.69

3.95

3.69

断面

0+200

3.91

3.65

200

1/5000

3.67

断面

0+400

3.87

3.61

200

1/5000

3.65

断面

0+600

3.83

3.57

200

1/5000

3.63

断面

0+800

3.79

3.53

200

1/5000

3.61

断面

1+000

3.75

3.49

166

1/5000

3.59

断面

1+166

3.71

3.45

3.57

表5-10支渠渠首灌溉要求水位计算成果表

灌溉渠道名称

桩号

距离（m）

比降

田面高程（m）

灌溉水位（m）

设计渠底高程（m）

新干2支4斗

上断面

0+000

——

3.60

3.90

下断面

200.00

1/5000

3.60

3.80

3.54

断面

0+200

3.76

3.50

200.00

1/5000

3.57

断面

0+400

3.72

3.46

200.00

1/5000

3.54

断面

0+600

3.68

3.42

143.00

1/5000

3.51

断面

0+743

3.64

3.38

3.50

表5-11新干灌溉水位比较表

新干

桩号0+000

桩号0+650

桩号1+700

桩号2+745

桩号3+245

所辖支渠

新干1支

新干2支

控制水位（m）

4.12

4.12

4.10

4.09

3.98

支渠渠底高程（m）

3.80

3.80

3.78

3.73

3.60

所辖斗渠

无

新干2支

1斗

新干2支

2斗

新干2支

3斗

新干2支

4斗

灌溉要求水位（m）

3.82

4.08

4.07

4.05

3.90

渠底高程（m）

3.46

3.71

3.70

3.69

3.54

经验算，引水总干的灌溉控制水位满足各级灌溉渠道的灌溉要求水位。

5.1.1.8灌溉渠道横断面设计

根据项目区引水总干、支渠、斗渠计算的设计流量、渠道纵断设计推算的设计水位、灌溉支渠采用砼板衬砌的护坡结构形式及灌溉渠道的现状梯形断面尺寸，按稳定均匀流进行灌溉渠道横断面尺寸和渠道输水能力验算。

稳定均匀流计算公式中所需糙率（n）、边坡（m）、比降（i）等参数均按本次灌溉渠道纵断面设计时，依照《灌溉与排水工程设计规范》及参照既有渠道实测断面所采用值。

稳定均匀流计算公式如下：

公式：

Q=

×ω×3

×

式中：

Q——渠道设计流量（m3/s）；

n——糙率，取n=0.0275；

ω——渠道过水断面面积（m2）；

R——水利半径（m）；

i——渠道水力坡度。

经验算，其总干、支渠、斗渠现状断面的输水能力及灌溉控制水位均能满足轮灌配水方式所要求的设计流量及灌溉要求水位。

验算流速均大于不淤流速、小于不冲流速。

仅有少部分既有灌溉支渠结合渠道护坡衬砌整形断面时对渠底进行清淤，其清淤土方填筑堤顶，使之达到设计堤顶的要求。

详细结果见下表

表5-12灌溉渠道水力要素表

灌溉渠道

名称

设计流量（m3/s）

加大

流量

（m3/s）

设计

比降

渠道底宽（m）

设计水深（m）

糙率

边坡

流速（m/s）

北引干1支

0.25

0.32

1/5000

2.00

0.23

0.02

1.50

0.46

北引干2支

0.13

0.17

1/5000

2.00

0.33

0.02

1.50

0.16

北引干3支

0.11

0.15

1/5000

2.00

0.30

0.02

1.50

0.15

北引干4支

0.14

0.18

1/5000

2.00

0.33

0.02

1.50

0.17

新干1支

0.26

0.34

1/5000

3.00

0.26

0.02

1.50

0.30

新干2支

1.46

1.89

1/5000

3.00

0.27

0.02

0.5

1.58

新干2支

1斗

0.37

0.48

1/5000

2.00

0.27

0.02

1.50

0.57

新干2支

2斗

0.60

0.78

1/5000

3.00

0.27

0.02

1.50

0.65

新干2支

3斗

0.34

0.45

1/5000

2.00

0.26

0.02

1.50

0.55

新干2支

4斗

0.04

0.06

1/5000

2.00

0.26

0.02

1.50

0.07

5.1.1.9灌溉渠道防渗减糙衬砌

（1）防渗减糙衬砌的原因

项目区的灌溉水源是由双丰一站、官家站和林家站排灌站抽水供给。

而供水的水源均由“盘山灌区”统一调配管理。

项目区内灌溉支渠、灌溉斗渠，输水线路长，渠道比降缓，淤积较重，使之渠道流速小，水入格田时间长，每年泡田期需水高峰时，灌溉渠道所控制的灌溉面积几乎每年都因上水不及时而延误农时减产。

因此项目规划方案中，对部分灌溉支渠及其所辖灌溉斗渠采取防渗减糙衬砌。

其目的是增加渠道的光滑程度，达到渠道减糙加大流速，提高输水能力。

（2）渠道防渗减糙衬砌型式

防渗减糙渠道属于既有土渠改造工程，多年来均采取集中供水分组轮灌的配水方式，渠道的横断面尺寸较大。

按照经济合理、经久耐用、运用安全、管理方便的原则，对支渠渠道的内坡及坡底均采取预制钢筋网混凝土板衬砌型式渠道所经地段的土壤质地为粘壤土，地下水位埋深为1～2米，冻土深度为1.0米。

因此必须采取防冻措施，防止冻胀影响而遭破坏。

最简单的防冻措施是在混凝土护面下铺设粗砂垫层。

（3）渠道衬砌设计

渠道边坡采用0.10米厚的直接浇筑钢筋混凝土板，下铺设0.15米厚砂石垫层；衬砌板安装时预留0.02米板间缝，填充沥青木板封堵。

（4）渠道减糙衬砌工程量

减糙衬砌支渠共计5条，总长7227.7米，新干二支采用浆砌石挡墙，总长为3250米，斗渠4条，总长6496.50米。

其横断面尺寸，渠道深度和长度均已定型。

按其控制水田面积分组轮灌配水方式进行了渠道过流量和灌溉要求水位的衔接验算，均满足水田灌溉的要求。

依照10条渠道纵断面设计分析，每条渠道的横断面尺寸变化不大，其每条减糙衬砌渠道采取典型标准断面进行工程量计算。

详见单项建筑物设计附图。

5.1.1.10灌溉渠道工程量

在尽量利用既有灌溉干、支、斗、农渠的前提下，对既有渠道进行衬砌，使其利于水量流通。

灌溉渠道工程量见表5-13。

表5-13灌溉渠道工程量统计表

灌溉渠道名称

渠道长（m）

设计

比降

渠道

底宽

（m）

高

（m）

衬砌断面型号

边坡

挖方量（m3）

混凝土（m3）

伸缩缝（m2）

砂石

垫层

（m3）

钢筋（t）

北引干1支

575

1/5000

2

1.5

A

1.5

287.5

517.5

329.67

747.5

14.38

北引干2支

620

1/5000

2

1.5

A

1.5

310．0

558.0

355.47

806.00

15.50

北引干3支

700

1/5000

2

1.5

A

1.5

350.0

630.0

401.33

910.00

17.50

北引干4支

743

1/5000

2

1.5

A

1.5

371.5

668.7

425.99

965.90

18.58

新干1支

1133

1/5000

3

1.5

B

1.5

566.5

1303.0

649.59

1869.45

38.52

新干1支A段

750

1/5000

2

1.5

A

1.5

375.0

675.0

430.00

975.00

18.75

新干2支1斗

1862

1/5000

2

1.5

A

1.5

931.0

1675.8

1067.55

2420.60

46.55

新干2支2斗

2027

1/5000

3

1.5

B

1.5

1013.5

2331.1

1162.14

3344.55

68.92

新干2支3斗

1166

1/5000

2

1.5

A

1.5

583.0

1049.4

668.51

1515.80

29.15

新干2支4斗

743

1/5000

2

1.5

A

1.5

371.5

668.7

425.99

965.90

18.58

合计

6784.5

13814.6

7779.56

19883.20

396.92

表5-14灌溉渠道新干二支工程量统计表

灌溉渠道名称

渠道长（m）

设计

比降

渠道底宽（m）

高（m）

挖方量（m3）

填方量（m3）

浆砌石基础（m3）

浆砌石挡墙（m3）

伸缩缝（m2）

砂石垫层（m3）

新干

二支

3250

1/5000

3

1.6

28275

11050

7150

10400

5850

585

图5-1灌溉支渠衬砌渠道（A、B型号）示意图

5.1.2排水沟道工程

5.1.2.1农田排水工程现状

该项目区位于辽宁省盘锦市盘山县坝墙子镇，属于盘山灌区的双南灌区。

项目区内排水属于自排与机排相结合的形式，已按干、支、斗、农级排水沟布置。

5.1.2.2排水沟布置

项目区位于“盘山灌区”的双南灌区，布设有四级排水沟系统。

其布置为：

排水支沟主要位于道路两侧布置单排或双排，共布置13条排水支沟总长15523米。

5.1.2.3设计标准

（1）防洪标准

按“防洪标准”规定，以乡村为主的防护区，根据防护区人口，防护区耕地面积，该项目区防洪等级应为Ⅳ等，其承泄河道的防洪标准视西排总干防洪堤标准拟定，为10年（重现期）。

（2）排涝标准

以排水区发生一定重现期的暴雨，农作物不受涝作为排涝设计标准。

排涝标准的设计暴雨重现期应根据排水区的自然条件，涝灾的严重程度及影响大小等因素，经技术经济论证确定。

根据“辽宁省十年治涝规划”分析成果确定；水稻区采取三日暴雨五日排除。

其排涝标准为十年一遇。

（3）排渍标准

有渍害的地区应根据地下水埋深超过某一高度及其持续时间的累积值与农作物产量的关系作为确定农作物排渍标准的依据。

农作物关键生长期地下水位应以设计排渍