畢業(yè)設(shè)計(jì)---灌區(qū)節(jié)水配套改造設(shè)計(jì)

1、<p>　　高峰灌區(qū)節(jié)水配套改造設(shè)計(jì)</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘 要1</b></p><p><b>　　關(guān)鍵詞1</b></p><p><b>　　1 前言2</b></p>

2、<p>　　2 灌區(qū)所在地經(jīng)濟(jì)社會(huì)概況2</p><p><b>　　2.1自然狀況2</b></p><p>　　2.2經(jīng)濟(jì)社會(huì)狀況3</p><p>　　2.3基礎(chǔ)設(shè)施狀況3</p><p>　　3 灌區(qū)骨干工程存在的主要問(wèn)題4</p><p>　　4 水資源評(píng)價(jià)及

3、供需平衡分析5</p><p>　　4.1灌區(qū)現(xiàn)狀水量供需分析5</p><p>　　4.1.1灌區(qū)現(xiàn)狀5</p><p>　　4.1.2灌區(qū)灌溉制度6</p><p>　　4.1.3灌區(qū)供水量分析17</p><p>　　4.1.4灌區(qū)現(xiàn)狀需水量分析19</p><p>　　4.1

4、.5現(xiàn)狀水量平衡分析23</p><p>　　4.2灌區(qū)改造后水量供需分析26</p><p>　　4.2.1農(nóng)作物水平年需水量計(jì)算26</p><p>　　4.2.2工業(yè)需水量27</p><p>　　4.2.3水平年生活需水量27</p><p>　　4.2.4生態(tài)需水量28</p>&l

5、t;p>　　4.2.5生態(tài)年總需水量28</p><p>　　4.2.6改造后水量平衡分析29</p><p>　　4.3灌區(qū)配水計(jì)算32</p><p>　　4.4 灌溉水質(zhì)分析39</p><p>　　5 等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)39</p><p>　　6 總體布置及主要單項(xiàng)工程設(shè)計(jì)方案選擇40</

6、p><p>　　6.1 總體布置原則40</p><p>　　6.2工程布置及方案選擇40</p><p>　　7 干渠防滲襯砌工程41</p><p>　　7.1 基本情況41</p><p>　　7.2 干渠斷面設(shè)計(jì)41</p><p>　　7.3 設(shè)計(jì)參數(shù)確定42<

7、/p><p>　　7.4 渠道水力計(jì)算42</p><p>　　7.5 襯砌材料及強(qiáng)度48</p><p>　　7.6 渠道襯砌設(shè)計(jì)48</p><p>　　7.6.1渠道襯砌安全超高48</p><p>　　7.6.2 襯砌厚度48</p><p>　　7.6.3 伸縮縫48

8、</p><p>　　8 干渠險(xiǎn)工險(xiǎn)段除險(xiǎn)加固工程設(shè)計(jì)53</p><p>　　8.1基本情況53</p><p>　　8.2加固方案53</p><p>　　9 干渠渠系建筑物加固56</p><p>　　9.1 渠首節(jié)制閘工程56</p><p>　　9.1.1基本資料56

9、</p><p>　　9.1.2 加固方案56</p><p>　　9.2 分水閘工程57</p><p>　　9.2.1基本資料57</p><p>　　9.2.2 加固方案58</p><p>　　9.2.3 過(guò)流能力復(fù)核58</p><p>　　9.2.4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5

10、9</p><p>　　10 干渠險(xiǎn)工險(xiǎn)段建筑物加固60</p><p>　　10.1 原渡槽加固工程60</p><p>　　10.1.1基本資料60</p><p>　　10.1.2 原渡槽加固設(shè)計(jì)60</p><p>　　10.1.3 原渡槽加固后過(guò)流能力復(fù)核60</p><

11、p>　　10.2 新建箱涵工程61</p><p>　　10.2.1 基本資料61</p><p>　　10.2.2 加固方案62</p><p>　　10.2.3 過(guò)流能力復(fù)核62</p><p>　　10.2.4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)63</p><p>　　10.3 新建渡槽工程63</p

12、><p>　　10.3.1 基本資料63</p><p>　　10.3.2 加固方案選擇64</p><p>　　10.3.4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)64</p><p>　　10.3.5 渡槽過(guò)流能力復(fù)核65</p><p>　　11 其它工程66</p><p>　　11.1 人行橋6

13、6</p><p>　　11.2 標(biāo)示牌66</p><p>　　11.2.1 樁號(hào)牌66</p><p>　　11.2.2 標(biāo)志牌66</p><p>　　11.3 監(jiān)測(cè)及量水設(shè)計(jì)67</p><p><b>　　12 結(jié)論67</b></p><p>

14、;<b>　　參考文獻(xiàn)67</b></p><p><b>　　致 謝68</b></p><p><b>　　附錄68</b></p><p>　　郴州市蘇仙區(qū)高峰灌區(qū)節(jié)水配套改造設(shè)計(jì)</p><p>　　摘 要：高峰水庫(kù)是以灌溉為主的中型水利工程，灌區(qū)地處該區(qū)政治、

15、經(jīng)濟(jì)、文化中心地區(qū)，是蘇仙區(qū)的主要商品糧基地和“十五”期間農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重點(diǎn)示范區(qū)，完成工程配套，保障供水，是灌區(qū)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)的重要條件。高峰灌區(qū)的節(jié)水改造項(xiàng)目實(shí)施的目的是提高灌溉水利用率、節(jié)約水資源和提高農(nóng)業(yè)綜合能力，增加灌區(qū)內(nèi)經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)緩解水資源供需矛盾，實(shí)現(xiàn)灌區(qū)可持續(xù)發(fā)展。</p><p>　　本文介紹了研究背景、闡述建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的基本理論和方法。根據(jù)本地區(qū)的水土資源和社會(huì)、經(jīng)濟(jì)狀況，從灌區(qū)所在

16、地經(jīng)濟(jì)社會(huì)概況及灌區(qū)基本現(xiàn)狀、灌區(qū)骨干工程存在的主要問(wèn)題及項(xiàng)目建設(shè)的必要性和水資源評(píng)價(jià)及供需平衡分析等方面，對(duì)高峰灌區(qū)節(jié)水改造設(shè)計(jì)。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：高峰灌區(qū)；供需平衡；節(jié)水改造</p><p><b>　　1 前言</b></p><p>　　對(duì)黨中央、國(guó)務(wù)院關(guān)于農(nóng)業(yè)、農(nóng)村和農(nóng)民以及水利工作的一系列新的方針政策，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)水利基

17、礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，提高農(nóng)田抗御旱澇災(zāi)害的能力，提高農(nóng)業(yè)特別是糧食綜合生產(chǎn)能力，促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)及農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，迫切需要進(jìn)一步加快中型灌區(qū)農(nóng)業(yè)綜合開(kāi)發(fā)節(jié)水配套改造步伐。</p><p>　　為推進(jìn)農(nóng)業(yè)綜合開(kāi)發(fā)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田示范工程建設(shè)，湖南省郴州市蘇仙區(qū)高峰水庫(kù)中型灌區(qū)節(jié)水配套改造項(xiàng)目已納入《全國(guó)農(nóng)業(yè)綜合開(kāi)發(fā)重點(diǎn)中型灌區(qū)節(jié)水配套改造建設(shè)規(guī)劃》。高峰水庫(kù)中型灌區(qū)設(shè)計(jì)灌溉面積為5.595萬(wàn)畝，該設(shè)計(jì)主要為

18、農(nóng)業(yè)綜合開(kāi)發(fā)中低產(chǎn)田提供灌排骨干工程條件，通過(guò)加強(qiáng)農(nóng)業(yè)水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，提高農(nóng)業(yè)特別是糧食綜合生產(chǎn)能力，為保障國(guó)家糧食安全作出貢獻(xiàn)。</p><p>　　蘇仙區(qū)位于湖南省南部，湘江支流耒水上游。北瞻衡岳，南倚五嶺，東界羅霄，周邊與郴州市北湖區(qū)、桂陽(yáng)縣、資興市、永興縣、宜章縣接壤。截至2013年12月31日，蘇仙區(qū)轄6個(gè)街道、9個(gè)鎮(zhèn)、1個(gè)鄉(xiāng)。下轄170個(gè)村民委員會(huì)、52個(gè)居民委員會(huì)(其中社區(qū)居委會(huì)

19、24個(gè))，1848個(gè)村民小組?？?cè)丝?6.42萬(wàn)人，其中市鎮(zhèn)人口13.85萬(wàn)人；土地總面積1342.27平方公里，其中耕地面積25.66萬(wàn)畝。全區(qū)年地表徑流總量65億立方米，總水面5.47萬(wàn)畝。地形以山地為主，丘陵、平原相當(dāng)，崗地、水面較少，呈現(xiàn)出“八山半水分半田”格局。交通便捷，基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)達(dá)。京廣鐵路、107國(guó)道、京珠高速公路貫通南北，1813省道、郴資桂高等級(jí)公路橫貫東西。區(qū)、鄉(xiāng)、村公路縱橫交錯(cuò)，大都實(shí)現(xiàn)道路硬化，全區(qū)屬亞熱帶濕潤(rùn)季

20、風(fēng)氣候，四季分明，季節(jié)性強(qiáng)。</p><p>　　高峰水庫(kù)位于郴州市蘇仙區(qū)坳上鎮(zhèn)、大奎上鄉(xiāng)、五蓋山林場(chǎng)、柿竹園礦與白露塘鎮(zhèn)之交界處，屬湘江水系耒水支流郴江鴉市河上游，壩址地理位置為東經(jīng)113°07’44”，此緯25°43’24”。壩址以上控制集雨面積44.5km2，干流長(zhǎng)度14.1km，河道平均坡降22.6‰。</p><p>　　高峰水庫(kù)灌區(qū)涉及良田、坳上、白露塘3個(gè)

21、鄉(xiāng)鎮(zhèn)58個(gè)行政村，區(qū)域面積395.72km2，人口9.25萬(wàn)人，耕地面積7.8萬(wàn)畝，其中水田6.7萬(wàn)畝，旱土1.4萬(wàn)畝，本次設(shè)計(jì)灌溉面積5.6萬(wàn)畝，其中水田4.5萬(wàn)畝，旱土1.1萬(wàn)畝。</p><p>　　2 灌區(qū)所在地經(jīng)濟(jì)社會(huì)概況</p><p><b>　　2.1 自然狀況</b></p><p>　　地形、地貌、土壤：項(xiàng)目區(qū)屬平崗丘陵

22、區(qū),地處東江河、郴江河流域河谷地帶，沿河流呈帶狀展布，地勢(shì)比較平坦開(kāi)闊；丘崗地貌波狀起伏，坡度平緩，絕大部分在15度以下，呈平頂狀或渾圓狀。海拔高程位于110.0m~350.0m。所有項(xiàng)目區(qū)內(nèi)耕地連片,土地肥沃，土壤以紅壤土和水稻土為主，特別適宜水稻、蔬菜等農(nóng)作物的生長(zhǎng)，對(duì)發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工程非常有利。</p><p>　　降雨：項(xiàng)目區(qū)屬亞熱帶濕潤(rùn)氣候區(qū)，區(qū)內(nèi)年平均濕度為81.2%。多年平均降水量達(dá)1732.8mm，

23、一般四月初至六月底為雨季。秋季雨水較少，每年進(jìn)入7月前后都有一段少雨時(shí)期，該段時(shí)間雨水少，氣溫高，農(nóng)作物需水量大。當(dāng)?shù)亟涤甑闹饕攸c(diǎn)為年內(nèi)分配不均，多年平均連續(xù)三個(gè)月占全年降水量的42%，一般出現(xiàn)在4~6月，而7~9月的降水量?jī)H占全年的23%；年際變化大，豐水年年降水量達(dá)2247.6mm，枯水年年降水量?jī)H為901.6mm，年際間變幅為1346mm。</p><p>　　氣溫、日照：區(qū)內(nèi)氣溫具有年際、月際變化大的特

24、點(diǎn)。多年平均氣溫17.7ｏC；每年7月氣溫最高，平均28.9ｏC，元月氣溫最低，日平均氣溫5.9ｏC，極端低溫-5.3ｏC。區(qū)內(nèi)多年平均日照時(shí)數(shù)為1614.1h,其中4~10月份平均日照為1184.8h,占全年的73.4%。區(qū)內(nèi)日照充足，無(wú)霜期平均290天，能滿(mǎn)足多種農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育的需求。多年平均風(fēng)速1.5m/s，夏季多為南風(fēng)和東南風(fēng)，最大風(fēng)速為17m/s。</p><p>　　水資源：項(xiàng)目區(qū)灌溉水資源較豐富，現(xiàn)

25、有水利工程分為基礎(chǔ)設(shè)施和骨干工程兩部分，基礎(chǔ)設(shè)施共有888處，?。?）型水庫(kù)19座，總庫(kù)容401.59萬(wàn)m3，山塘869處，總庫(kù)容1029.5萬(wàn)m3。項(xiàng)目區(qū)內(nèi)湘江水系秧溪河、郴江從項(xiàng)目區(qū)穿境過(guò)境。水資源以地表水為主，地下水為輔，其多年平均降雨量1732.8mm，多年平均徑流深1016.4mm。</p><p>　　2.2 經(jīng)濟(jì)社會(huì)狀況</p><p>　　高峰水庫(kù)灌區(qū)主要灌溉蘇仙區(qū)境內(nèi)良

26、田、坳上、白露塘3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)58個(gè)行政村共計(jì)5.595萬(wàn)畝的灌溉任務(wù)。</p><p>　　本灌區(qū)所轄區(qū)域內(nèi)共有鄉(xiāng)村戶(hù)數(shù)30380戶(hù)，總?cè)丝?.25萬(wàn)人，農(nóng)業(yè)人口4.7338萬(wàn)人。灌區(qū)區(qū)域內(nèi)居民主要從事農(nóng)業(yè)、手工業(yè)及農(nóng)副業(yè)。農(nóng)業(yè)有：林業(yè)、畜牧業(yè)、漁業(yè)，主要農(nóng)作物以雙季水稻為主。本灌區(qū)區(qū)域內(nèi)工業(yè)有：采掘業(yè)、制造業(yè)、水電生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、建筑業(yè)等。第三產(chǎn)業(yè)有農(nóng)業(yè)牧漁服務(wù)業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)、批發(fā)零售貿(mào)易業(yè)、餐飲業(yè)等。</p&

27、gt;<p>　　2.3 基礎(chǔ)設(shè)施狀況</p><p>　　交通：縣道到灌區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，灌區(qū)內(nèi)100%村、組通公路，90%以上村75%以上組通公路，已混凝土硬化，交通十分方便。</p><p>　　電力：項(xiàng)目區(qū)內(nèi)100%戶(hù)已通電；10kv線(xiàn)路到村、三相四線(xiàn)到組。</p><p>　　通信：程控電話(huà)到村、組，移動(dòng)電話(huà)復(fù)蓋項(xiàng)目區(qū)。</p><

28、;p>　　天然建筑材料主要指當(dāng)?shù)亟ú牡纳?、礫石及塊石等。建筑材料：水泥從良田采購(gòu)，平均運(yùn)距20km，二次轉(zhuǎn)運(yùn)1.0km；鋼材宜郴州市城區(qū)采購(gòu)，平均運(yùn)距20km，二次轉(zhuǎn)運(yùn)1.0km；河砂、卵石從硚口鎮(zhèn)采購(gòu)，平均運(yùn)距30km，二次轉(zhuǎn)運(yùn)1.0km；碎石及片石從良田鎮(zhèn)采購(gòu)，平均運(yùn)距20km，二次轉(zhuǎn)運(yùn)1.0km。各處料場(chǎng)儲(chǔ)量豐富，質(zhì)量滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　本工程所在地附近都有村莊，施工用電可以就地連接，

29、距離200~500米不等，不需自備電源，施工用水可以從山溪水中抽取，生活用水可以就地就近村取水或就近井水抽取。</p><p>　　3 灌區(qū)骨干工程存在的主要問(wèn)題</p><p>　　高峰水庫(kù)灌區(qū)工程于七十年代初建成，工程施工質(zhì)量較差，工程隱患較多，已運(yùn)行了40多年，工程年久失修，砼襯砌老損嚴(yán)重，致使灌溉、供水效益難于發(fā)揮，根據(jù)實(shí)際調(diào)查，主要存在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：</p>

30、<p>　　1、渠系及建筑物老損嚴(yán)重</p><p>　?。?）灌區(qū)渠系已襯砌渠段老化破損嚴(yán)重，未襯砌渠段雜草叢生，渠底沖刷嚴(yán)重，滲漏特別嚴(yán)重，還有部分渠段未開(kāi)通，渠系水利用系數(shù)低。</p><p>　?。?）渠道沿線(xiàn)險(xiǎn)工險(xiǎn)段較多，沉陷、崩塌、滑坡現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，造成渠道輸水中斷。</p><p>　　（3）個(gè)別已建渡槽進(jìn)口段下沉，影響通水。</p&

31、gt;<p>　?。?）隧洞、暗涵施工質(zhì)量較差，已襯砌的由于材料差，襯砌不規(guī)整，出現(xiàn)部分洞身裂縫，未襯砌隧洞圍巖風(fēng)化剝落嚴(yán)重，塌垮阻水易于發(fā)生。</p><p>　　（5）各類(lèi)節(jié)制閘、分水閘亟需更新，由于運(yùn)行多年，部分閘門(mén)、閘身破損，閘門(mén)鋼筋顯露，閘身出現(xiàn)裂縫，無(wú)啟閉機(jī)或已壞，不能正常泄水。</p><p>　　（6）渠系附屬建筑物配套不全，給沿線(xiàn)居民及管理帶來(lái)很大的不便。&

32、lt;/p><p>　　2、管理水平與現(xiàn)代化要求不符</p><p>　　盡管高峰水庫(kù)管理所克服重重困難，努力加強(qiáng)渠系設(shè)施建設(shè)，加強(qiáng)用水管理，但由于總體投資不夠，其規(guī)模遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)現(xiàn)行社會(huì)科技發(fā)展，由于灌區(qū)范圍大，管理段分散，辦公條件差，通信交通不便，致使管理人員對(duì)灌區(qū)管理極為不便。</p><p>　?。?）管理設(shè)施陳舊，渠道管理總站辦公樓、各管理分站辦公室用房歷經(jīng)多

33、年已破舊不堪，房頂漏水嚴(yán)重，墻面粉刷脫落，門(mén)窗破損，管理人員難以進(jìn)行正常工作。</p><p>　　（2）渠道維護(hù)因渠系公路未建，維修物資運(yùn)送不便，給維修工程帶來(lái)一定的困難。</p><p>　?。?）由于管理人員太多，收入甚少，渠道維修經(jīng)費(fèi)嚴(yán)重不足，同時(shí)管理設(shè)施陳舊，管理水平落后。</p><p>　　4 水資源評(píng)價(jià)及供需平衡分析</p><

34、p>　　4.1 灌區(qū)現(xiàn)狀水量供需分析</p><p>　　4.1.1 灌區(qū)現(xiàn)狀</p><p>　　高峰灌區(qū)位于蘇仙區(qū)，主要由總干渠和東、南、北3條干渠組成，總長(zhǎng)95.8km，其中總干渠長(zhǎng)8.2km，南干渠全長(zhǎng)32.6km，沿途經(jīng)坳上鎮(zhèn)的東市—水塘—蘇木頭—幸福—良田鎮(zhèn)的向陽(yáng)—鄧家塘鄉(xiāng)南水界。北干渠全長(zhǎng)30km，從大壁口分水，沿途經(jīng)白露塘的觀山洞—白水—香山坪—臘樹(shù)下—雅市。東干

35、渠全長(zhǎng)25km，從大壁口處分水，沿途經(jīng)白露塘的觀山洞—珠江橋—白露塘—塘溪的和平；灌區(qū)工程于七十年代初建成，至今已運(yùn)行40余年，工程年久失修，砼襯砌老損嚴(yán)重，現(xiàn)狀的灌溉水利用率為0.52。</p><p>　　高峰灌區(qū)主要灌溉蘇仙區(qū)境內(nèi)良田、坳上、白露塘3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)58個(gè)行政村，區(qū)域內(nèi)共有鄉(xiāng)村戶(hù)數(shù)30380戶(hù)，總?cè)丝?.25萬(wàn)人，農(nóng)業(yè)人口4.7338萬(wàn)人。灌區(qū)區(qū)域內(nèi)居民主要從事農(nóng)業(yè)、手工業(yè)及農(nóng)副業(yè)。灌區(qū)涉及鄉(xiāng)鎮(zhèn)的土地

36、總面積為395.72km2，本次設(shè)計(jì)灌溉面積為5.595萬(wàn)畝，其中水田4.5萬(wàn)畝，旱土1.1萬(wàn)畝；其中東干渠設(shè)計(jì)灌溉面積為2.3萬(wàn)畝；南干渠設(shè)計(jì)灌溉面積為2.2萬(wàn)畝；北干渠設(shè)計(jì)灌溉面積為1.05萬(wàn)畝。</p><p>　　項(xiàng)目區(qū)灌溉水資源較豐富，現(xiàn)有水利工程分為基礎(chǔ)設(shè)施和骨干工程兩部分，基礎(chǔ)設(shè)施共有888處，?。?）型水庫(kù)19座，總庫(kù)容401.59萬(wàn)m3，山塘869處，總庫(kù)容1029.5萬(wàn)m3。</p>

37、;<p>　　高峰水庫(kù)為項(xiàng)目區(qū)的骨干水源工程，水庫(kù)位于湖南省南部郴州市中部，北瞻衡岳，南恃五嶺，東界羅霄，坐標(biāo)為東徑12°41′，北緯25°25′地形南高北低，由南向北傾斜。壩址以上集雨面積為44.5km2，干流長(zhǎng)14km，平均坡降22.6‰，多年平均降雨量（1974-2012）1732.8mm，水庫(kù)總庫(kù)容1270萬(wàn)m³，興利庫(kù)容為1189萬(wàn)m³，死庫(kù)容為10.8萬(wàn)m³。&

38、lt;/p><p>　　表1 灌區(qū)現(xiàn)有水利工程統(tǒng)計(jì)表</p><p>　　Table 1 A statistical table of water conservancy projects in the irrigation district</p><p>　　4.1.2 灌區(qū)灌溉制度</p><p>　　(1)灌溉保證率:本項(xiàng)目區(qū)內(nèi)骨干水

39、源高峰水庫(kù)有實(shí)測(cè)降雨量資料，本次設(shè)計(jì)收集了其1974年～2012年降雨資料，對(duì)項(xiàng)目區(qū)的降雨量有較好的代表性。</p><p><b>　　續(xù)表2</b></p><p><b>　　續(xù)表4</b></p><p>　　灌區(qū)以種植水稻為主，盛產(chǎn)蔬菜、油料等經(jīng)濟(jì)作物，是蘇仙區(qū)主產(chǎn)糧區(qū)。灌溉設(shè)計(jì)保證率按照《灌溉與排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（

40、GB50288-99）中3.1.2條規(guī)定。本區(qū)灌溉方法為地面灌溉，屬水資源豐富地區(qū)，作物以水稻為主，灌溉設(shè)計(jì)保證率為80～95%。</p><p><b>　　表 3 灌溉保證率</b></p><p>　　Table 3 Irrigation ass</p><p>　　本灌區(qū)灌溉方法為地面灌溉，屬水資源豐富地區(qū)，作物以水稻為主，灌溉設(shè)計(jì)保證

41、率為80～95%。根據(jù)本項(xiàng)目區(qū)的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)灌溉保證率采用90％。</p><p>　　灌溉設(shè)計(jì)代表年選擇：根據(jù)歷年降水長(zhǎng)系列資料作頻率分析確定。對(duì)高峰水庫(kù)1974年～2012年4-10月降雨量進(jìn)行排頻計(jì)算，采用年降雨量經(jīng)驗(yàn)頻率。查保證頻率P＝90％的降雨量為767mm，考察歷年4-10月降雨量，其中1982年為767mm，故選定1982年作為設(shè)計(jì)代表年。</p><p><b&g

42、t;　　續(xù)表5</b></p><p><b>　　續(xù)表5</b></p><p>　　(2）灌區(qū)灌溉定額灌溉制度是灌區(qū)作灌溉需水量計(jì)算的依據(jù)，灌溉制度設(shè)計(jì)中灌水定額合理與否，直接影響到灌溉需水量的多少。本次設(shè)計(jì)，為體現(xiàn)以節(jié)水灌溉為中心的指導(dǎo)思想，盡可能改變?cè)瓉?lái)的舊習(xí)慣、舊觀念、參照國(guó)內(nèi)先進(jìn)灌區(qū)節(jié)水灌溉成果，結(jié)合本地特點(diǎn)，本次灌溉制度設(shè)計(jì)主要遵循以下原則：

43、</p><p>　　以科研試驗(yàn)資料為基礎(chǔ)，合理確定作物生育期參數(shù)。</p><p>　　在計(jì)算采用參數(shù)方面，盡可能采用灌溉試驗(yàn)站灌溉試驗(yàn)成果，山丘區(qū)的作物生長(zhǎng)因土壤、氣候等各種灌溉試驗(yàn)站灌溉試驗(yàn)差異，各個(gè)生育期需水量不同。因此，一定要開(kāi)展對(duì)主要農(nóng)作物的灌溉試驗(yàn)工作，研究它們的生長(zhǎng)規(guī)律和各生育期需耗水量，對(duì)作物生理需水進(jìn)行測(cè)定，總結(jié)實(shí)驗(yàn)成果資料，為灌溉制度設(shè)計(jì)提供可靠的數(shù)據(jù)資料。</

44、p><p>　　因地制宜，推廣經(jīng)濟(jì)、成熟的節(jié)水灌溉方式。</p><p>　　在灌溉制度設(shè)計(jì)，盡可能結(jié)合土地結(jié)構(gòu)及地貌、經(jīng)濟(jì)條件，因地制宜，采用投資較省、技術(shù)比較成熟、群眾易于廣泛采用的農(nóng)耕農(nóng)藝節(jié)水措施，以降低灌溉定額，從而使設(shè)計(jì)的灌溉制度符合實(shí)際，又能節(jié)水。</p><p><b>　　一、水稻灌溉定額</b></p><p&

45、gt;　　水稻是本灌區(qū)的主要糧食作物之一，播種面積大，是需水量最大的作物。目前以常規(guī)浸灌為主，水田長(zhǎng)期泡水，致使灌區(qū)水長(zhǎng)流不止，水量浪費(fèi)嚴(yán)重。在水資源日趨緊張的今天，推廣節(jié)水灌溉且保證水稻高產(chǎn)是一種必然趨勢(shì)。在實(shí)施完成灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造后，灌區(qū)水稻節(jié)水灌溉主要應(yīng)推廣旱育秧技術(shù)及生育期“淺、薄、濕、曬”灌溉模式。</p><p>　　水稻秧田推廣旱育秧技術(shù)：旱育秧技術(shù)目前已在灌區(qū)內(nèi)開(kāi)始應(yīng)用，今后要全面推廣。旱育

46、秧具有“三早”（即早播、早發(fā)、早熟）、“三省”（省力、省水、省秧田）、“兩增”（增產(chǎn)、增收）的顯著優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　水稻本田泡田期采用淺水泡田，不僅可以節(jié)省灌水量，還利用土壤增濕保溫，提高土壤肥力，促進(jìn)秧苗返青，一般在耕地后淺水泡田，耕田地時(shí)泥塊半浸半露，耙后保持濕潤(rùn)，增溫后維持2cm淺水層至插秧，推廣拋種技術(shù)。</p><p>　　本田水稻生育期：采用“淺、薄、濕、曬”灌溉。根

47、據(jù)水稻各生育期的需水和要求進(jìn)行灌溉與排水，為水稻生長(zhǎng)創(chuàng)造良好的生態(tài)環(huán)境，達(dá)到節(jié)水增產(chǎn)的目的。</p><p>　　大力開(kāi)展節(jié)水灌溉，推廣新的灌溉技術(shù)</p><p>　　由于灌區(qū)水源結(jié)構(gòu)復(fù)雜，灌溉水源點(diǎn)多面廣，無(wú)法得到大量散布于灌區(qū)內(nèi)塘堰等基礎(chǔ)水利設(shè)施灌溉供水量的準(zhǔn)確資料，不能直接得出灌溉定額。因而，根據(jù)灌區(qū)作物需、供水水量平衡原理，計(jì)算主要作物灌溉定額。</p><p

48、>　　該方法理論基礎(chǔ)是：灌區(qū)實(shí)際有效灌溉面積上的作物，其生育階段生理需水量均得到了灌溉供水保證。那么，只要準(zhǔn)確求得作物各生育階段需水量，按供需平衡原理，即可求得實(shí)際凈灌水定額。</p><p>　　作物需水量計(jì)算，國(guó)內(nèi)外作了大量研究，取得了一些成果，其中應(yīng)用較廣泛的為聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織推薦的彭曼法。</p><p>　?、賲⒖甲魑矧v發(fā)量計(jì)算</p><p>　　參

49、考作物騰發(fā)量是計(jì)算作物需水量的重要參數(shù)。根據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織定義：參考作物騰發(fā)量是指從高度一致、生長(zhǎng)旺盛、完全覆蓋地面而不缺水的8~15cm高的綠色草地上所蒸發(fā)、騰發(fā)的速率。</p><p>　　計(jì)算參考作物騰發(fā)量公式很多。這里應(yīng)用聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織推薦的，世界上應(yīng)用廣泛的彭曼公式：</p><p><b>　?。?） </b></p><p>　

50、　式中：△——在飽和水汽壓與溫度關(guān)系曲線(xiàn)上，當(dāng)溫度在某一定值時(shí)的斜率（hPa/度）；</p><p>　　當(dāng)Ｔ>０℃時(shí)，△＝ea×4249.9/(241.9+T)2</p><p>　　當(dāng)Ｔ<０℃時(shí)，△＝ea×5807.7/(265.5+T)2</p><p>　　ea——飽和水汽壓（hPa）</p><p>

51、　　當(dāng)Ｔ>０℃時(shí)， ea＝</p><p>　　當(dāng)Ｔ≤０℃時(shí)，ea＝</p><p>　　γ——溫度計(jì)算常數(shù)，γ＝0.66hPa/℃；</p><p>　　Rn——為太陽(yáng)凈輻射量，以可能蒸發(fā)的水層深度計(jì)（mm/d）；</p><p>　　Rn =0.75Ra(a+b)-(0.56-0.079)×(0.1+0.9)</p&

52、gt;<p>　?。襛——大氣頂部太陽(yáng)輻射（mm/d 1mm=59卡/cm2）</p><p>　　Ｒa =i/o2×t/л×(ω0×sinδ＋sinω0×cosφ×cosδ)</p><p>　　其中i為太陽(yáng)常數(shù)　　　i＝２卡／分.cm2</p><p><b>　　t=1440min&

53、lt;/b></p><p>　　ω0=15×N/2(度)</p><p>　?。巍獮樽畲罂赡苋照諘r(shí)數(shù)（h/d）；</p><p>　?。危?/15*arcsin｛SQR〔sin2((90.57+φ-δ)/2)/cosφ*cosδ〕｝</p><p><b>　　φ——為地理緯度</b></p&g

54、t;<p>　　δ——為赤緯：δ=23.5sin(0.986m-78.9)</p><p>　　m=30.4*I-15.2</p><p><b>　　I——為月序</b></p><p>　　p——為日地平均距離比，隨月份不同而異，其值如下表。</p><p>　　表 5 各月日平均距離比表</p

55、><p>　　Table 5 The table of daily average distance radio every month</p><p>　　a、b——用日照時(shí)間估算太陽(yáng)總輻射的系數(shù)；</p><p>　　n——為實(shí)際日照數(shù)(h/d)</p><p>　　σＴk4——為黑體輻射量（mm/s）：</p><p&

56、gt;　　其中σ——斯蒂芬－波爾曼常數(shù)</p><p>　　σ=1.9847*10(-9)(mm/d.度４)</p><p>　　Tk——為開(kāi)氏溫標(biāo)計(jì)的絕對(duì)溫度</p><p>　　Tk=273+T(℃)</p><p>　?。浴獮槠骄鶞囟龋ā妫?lt;/p><p>　　Ea——干燥力(mm/d)：</p>

57、<p>　?。臿=0.26(1+Ｂu2)(ea-ed)</p><p>　　其中ed——實(shí)際水汽壓（hPa）：</p><p>　　u2——地面以上2m高處風(fēng)速（m/s）其它高度的風(fēng)速應(yīng)換算；</p><p>　?。隆L(fēng)速修正系數(shù)，在日最低氣溫平均值大于５℃且最高氣溫與日最低氣溫之差的平均值△t大于12℃時(shí)，Ｂ=0.7△t-0.265；其余條件下，Ｂ＝

58、0.54。</p><p>　　根據(jù)省氣象臺(tái)提供的蘇仙區(qū)1971~1998年氣象資料，計(jì)算參考作物騰發(fā)量ET0，為灌區(qū)作物各生育階段需水量分析計(jì)算奠定了基礎(chǔ)。</p><p><b>　?、谧魑镄杷坑?jì)算</b></p><p>　　作物需水量按下式計(jì)算：ET=Ｋω*ＫＣ* ET0</p><p>　　式中ＥＴ——作物階

59、段日平均需水量（mm/d）；</p><p>　　Ｋω——土壤水分修正系數(shù)，對(duì)水稻田Ｋω＝１，對(duì)水澆地、菜地Ｋω＝0.8；</p><p>　?。耍谩魑锵禂?shù)；它是由作物階段實(shí)測(cè)耗水量與同一階段由彭曼公式計(jì)算的參考作物騰發(fā)量之比，即Ｋc=Etc/ET0；KC由灌溉試驗(yàn)資料分析求得。</p><p><b>　　1）水稻ＫＣ值：</b><

60、/p><p>　　《中國(guó)主要農(nóng)作物需水量等值線(xiàn)圖研究》收集了全國(guó)各主要灌溉試驗(yàn)站的灌溉試驗(yàn)資料，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析給出了水稻ＫＣ統(tǒng)計(jì)回歸公式為：</p><p>　　早稻：ＫＣ=0.993+0.25T-0.05T2, γ=0.832</p><p>　　中稻：ＫＣ=0.94+0.26T-0.043T2, γ=0.972</p><p>　　晚稻：ＫＣ=0

61、.906+0.349T-0.065T2, γ=0.932</p><p>　　式中：T——水稻插秧后的月數(shù)；γ——統(tǒng)計(jì)相關(guān)系數(shù)。</p><p>　　按照上式計(jì)算作物階段需水量，作為灌溉定額計(jì)算的主要依據(jù)。</p><p>　　2）水稻灌溉定額的計(jì)算</p><p>　　水稻灌溉定額可近似為泡田定額與生育期灌溉定額之和。</p>

62、<p>　　泡田定額根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)擬定，本次設(shè)計(jì)泡田定額確定為：早、中稻均為60m3/畝，晚稻為30m3/畝。</p><p>　　水稻生育期灌溉定額，通過(guò)田間逐時(shí)段（日或旬）水量平衡演算求得： h2=h1+p+m-ET-F-C</p><p>　　式中：h2——時(shí)段末田面水層深（mm），不小于允許水層下限hmin：見(jiàn)表6。</p><p>　　表 6

63、水稻“控水灌溉”灌溉模式設(shè)計(jì)水層參數(shù)表 </p><p>　　Table 6 Design water table of rice controlled irrigation model (單位:mm)</p><p><b>　　續(xù)表 7</b></p><p>　　h1——時(shí)段初田面水層深（mm），不大于允許

64、水層上限hmax；</p><p>　　P——時(shí)間內(nèi)稻田攔蓄的有效雨量（mm）；</p><p>　　m——時(shí)間內(nèi)灌水量。當(dāng)h2小于hmin時(shí)，即為灌水時(shí)間內(nèi)灌水量m=h-h2（h為設(shè)計(jì)灌水定額）；</p><p>　　ET——時(shí)段內(nèi)作物需水量(mm)，水稻需水量計(jì)算成果。</p><p>　　F——時(shí)段內(nèi)田間滲漏量（mm）；</p&g

65、t;<p>　　C——時(shí)段內(nèi)稻田排水量（mm），當(dāng)h2>hmix時(shí)，多余水量即排出田間。</p><p>　　由于灌區(qū)內(nèi)無(wú)實(shí)測(cè)日降雨資料，故本次計(jì)算，依據(jù)水稻需水量計(jì)算成果，以市氣象站實(shí)測(cè)日降雨量資料，考慮日滲漏量逐日進(jìn)行水量平衡計(jì)算，求得灌區(qū)的水稻灌溉定額。</p><p>　　表 7 灌區(qū)代表年水稻灌溉定額計(jì)算成果表</p><p>　　Ta

66、ble 7 Calculation results table of rice irrigation quote of irrigation representative</p><p><b>　　二、旱作物灌溉定額</b></p><p>　　主要旱作物需水量計(jì)算的α值參照湖南省《旱作物灌溉定額計(jì)算》內(nèi)有關(guān)資料確定，計(jì)算灌水定額根據(jù)鄰近灌區(qū)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了一定的修

67、正，由于旱作物品種較多，故本次計(jì)算時(shí)，旱作物灌溉定額采用各旱作物定額平均值，即160 m3/畝，平均分配到5~9月。</p><p>　　4.1.3 灌區(qū)供水量分析</p><p>　　項(xiàng)目區(qū)灌溉水資源較豐富，現(xiàn)有水利工程分為基礎(chǔ)設(shè)施和骨干工程兩部分，基礎(chǔ)設(shè)施共有888處，?。?）型水庫(kù)19座，總庫(kù)容401.59萬(wàn)m3，山塘869處，總庫(kù)容1029.5萬(wàn)m3。</p>&l

68、t;p>　　高峰水庫(kù)為項(xiàng)目區(qū)的骨干水源工程，水庫(kù)總庫(kù)容1270萬(wàn)m³，興利庫(kù)容為1189萬(wàn)m³，死庫(kù)容為10.8萬(wàn)m³，壩址以上集雨面積為44.5km2,干流長(zhǎng)14km，平均坡降22.6‰。</p><p><b>　　1、水庫(kù)產(chǎn)水量計(jì)算</b></p><p>　　根據(jù)資料分析，高峰水庫(kù)多年平均降雨量為1732.8mm，多年平均徑

69、流深為1016.4mm，多年平均產(chǎn)水量為4523萬(wàn)m3，多年平均徑流系數(shù)為0.59。</p><p>　　通過(guò)分析計(jì)算，高峰灌區(qū)不同月降雨量對(duì)應(yīng)的徑流系數(shù)見(jiàn)表9，代表年月降雨量分配見(jiàn)表10。</p><p>　　表 9 徑流系數(shù)對(duì)應(yīng)表</p><p>　　Table 9 Runoff coefficient table</p><p>　　

70、水庫(kù)產(chǎn)水量按下式計(jì)算：</p><p>　?。ㄈf(wàn)m³) (2)</p><p>　　W——產(chǎn)水量(萬(wàn)m3) </p><p><b>　　a——徑流系數(shù)</b></p><p>　　F——供水水源集雨面積(km2)</p><p>　　P——

71、降雨量(mm)</p><p>　　高峰水庫(kù)的集雨面積為44.5km2，19座小二型水庫(kù)總共的集雨面積為10.82km2，考慮0.9的利用系數(shù)，得出項(xiàng)目區(qū)代表年水庫(kù)的每月供水量見(jiàn)下表：</p><p><b>　　2、山塘產(chǎn)水計(jì)算</b></p><p>　　灌區(qū)內(nèi)山塘有869處，總庫(kù)容1029.5萬(wàn)m3，單個(gè)塘堰容積較小，對(duì)當(dāng)?shù)氐膹搅髁空{(diào)節(jié)作

72、用不大，采用復(fù)蓄次數(shù)計(jì)算來(lái)水，并以月降雨資料為依據(jù)來(lái)計(jì)算塘堰供水量，復(fù)蓄次數(shù)可按年降雨豐缺類(lèi)型確定。當(dāng)P≤25%，為豐水年，復(fù)蓄次數(shù)為2.0；當(dāng)25%＜P≤50%，為平水年，復(fù)蓄次數(shù)為1.6；當(dāng)50%＜P≤75%，為中旱年，復(fù)蓄次數(shù)為1.2；當(dāng)P＞75%，為干旱年，復(fù)蓄次數(shù)為0.75。塘堰供水量計(jì)算公式：W=N·V 式中：W— 塘堰供水量(萬(wàn)m3)；N— 復(fù)蓄次數(shù)； V— 塘堰

73、有效容積(萬(wàn)m3)。結(jié)合本灌區(qū)的山塘現(xiàn)狀，綜合考慮0.9的利用系數(shù)，根據(jù)代表年的降雨量分析得出灌區(qū)內(nèi)山塘每月的供水量，見(jiàn)下表：</p><p>　　4.1.4 灌區(qū)現(xiàn)狀需水量分析</p><p>　　（1）農(nóng)作物現(xiàn)狀需水量計(jì)算</p><p><b>　?。ㄒ唬﹥粜杷?lt;/b></p><p>　　由農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)計(jì)算農(nóng)

74、業(yè)灌溉需水量，按下式計(jì)算：</p><p>　　式中：——第i時(shí)段灌溉需水量；</p><p>　　——第j種作物灌溉面積；</p><p>　　——第j種作物第i時(shí)段灌水定額；</p><p>　　——灌溉水利用系數(shù)，。</p><p>　　根據(jù)項(xiàng)目區(qū)各農(nóng)作物灌溉定額和種植結(jié)構(gòu)，從而可算出項(xiàng)目區(qū)灌溉期各月凈需水量如表

75、13。</p><p>　?。ǘ┈F(xiàn)狀年毛需水量</p><p>　　根據(jù)灌區(qū)現(xiàn)狀調(diào)查及渠道配水計(jì)算成果綜合分析，項(xiàng)目區(qū)的現(xiàn)狀條件下，渠系水利用率為0.52，低于《灌溉排水設(shè)計(jì)規(guī)范》3.1.11的要求；田間水利用系數(shù)0.95，則渠系綜合灌溉水利用系數(shù)為0.49。項(xiàng)目實(shí)施前現(xiàn)狀年農(nóng)業(yè)灌溉毛需水量計(jì)算見(jiàn)表14。</p><p>　?。?）工業(yè)需水量;根據(jù)調(diào)查，該項(xiàng)目區(qū)工

76、業(yè)用水量每年合計(jì)110萬(wàn)m³，平均分配到每個(gè)月為9.17m³。</p><p>　　（3）現(xiàn)狀年生活需水量灌區(qū)涉及良田、坳上、白露塘3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)58個(gè)行政村，區(qū)域內(nèi)共有鄉(xiāng)村戶(hù)數(shù)30380戶(hù)，總?cè)丝?.25萬(wàn)人，農(nóng)業(yè)人口4.73萬(wàn)人。根據(jù)《湖南省地方標(biāo)準(zhǔn)用水定額（DB43/T 388-2008）》表2，農(nóng)村居民生活用水定額為80～110·日，本次規(guī)劃居民生活用水量標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)年按分散式供水、無(wú)

77、供水設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)取80·日，規(guī)劃年取80·日；牲畜用水量標(biāo)準(zhǔn)按《湖南省地方標(biāo)準(zhǔn)用水定額（DB43/T 388-2008）》表2取值，計(jì)算詳見(jiàn)表15。</p><p><b>　　續(xù)表15</b></p><p>　　項(xiàng)目區(qū)居民生活飲用水、畜牧飲用水已實(shí)施了農(nóng)村人畜飲水安全項(xiàng)目，全部采用管道供水，水利用系數(shù)為0.95，詳見(jiàn)表16。</p>

78、<p>　?。?）生態(tài)需水量：生態(tài)及林牧漁業(yè)凈需水量結(jié)合灌區(qū)現(xiàn)狀按農(nóng)業(yè)灌溉需水量（取P=90%）的5%進(jìn)行估算。</p><p>　　（5）現(xiàn)狀總需水量：現(xiàn)狀年，因水利基礎(chǔ)設(shè)施老化，水利用率低。通過(guò)計(jì)算，項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)狀年農(nóng)業(yè)灌溉凈需水量1837.52萬(wàn)m³；生活用水凈需水量420.4萬(wàn)m³；年總凈需水量為2459.8萬(wàn)m³。項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)狀年農(nóng)業(yè)灌溉毛需水量3713.53萬(wàn)m

79、9;；生活用水毛需水量442.6萬(wàn)m³；年總毛需水量為4451.8萬(wàn)m³。農(nóng)業(yè)灌溉用水和生活用水用水量各月分配見(jiàn)表17。</p><p>　　4.1.5 現(xiàn)狀水量平衡分析</p><p>　　（1）現(xiàn)狀水供需平衡分析項(xiàng)目區(qū)山塘可供水量為694.91萬(wàn)m³，小二水庫(kù)的可供水量為537萬(wàn)m³，高峰水庫(kù)的可供水量為2198.5m³，加上干渠攔截

80、坡面（F=53.9km2，利用系數(shù)=0.4）的可供水量1183.49萬(wàn)m³，灌區(qū)可供水總量為4613.8萬(wàn)m³，灌區(qū)現(xiàn)狀總毛需水量為4451.8萬(wàn)m³。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表18。</p><p><b>　　續(xù)表18</b></p><p>　　從上表可以看出，灌區(qū)年總供水量在非灌溉高峰期盈余水總量有447.84萬(wàn)m³，水量能滿(mǎn)足用水要

81、求。但是，在高峰水庫(kù)最大補(bǔ)充水量的情況下，用水高峰期間仍然出現(xiàn)缺水現(xiàn)象，7、8、9月共缺水404萬(wàn)m³，灌區(qū)現(xiàn)階段最大的毛用水量只有4451.8-404=4047.8萬(wàn)m³，有很大一部分水滲漏損失掉，因此可以推算出現(xiàn)狀的有效灌溉面積只有4.99萬(wàn)畝，沒(méi)有達(dá)到原高峰灌區(qū)的設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和計(jì)算結(jié)果相結(jié)合分析其主要原因，是因?yàn)楣鄥^(qū)內(nèi)干渠運(yùn)行多年，已嚴(yán)重老化，特別是南干渠

82、，渠道大部分出現(xiàn)坍塌，且滲漏嚴(yán)重等情況，導(dǎo)致渠系水利用系數(shù)較低，需要更多的水來(lái)滿(mǎn)足灌溉要求，滿(mǎn)足不了的灌溉面積便已荒廢掉；然而，南干渠承擔(dān)著灌區(qū)內(nèi)很大一部分的灌溉面積，因此著重對(duì)南干渠進(jìn)行整治是什么有必要的。</p><p>　　4.2 灌區(qū)改造后水量供需分析</p><p>　　4.2.1 農(nóng)作物水平年需水量計(jì)算</p><p><b>　　（一）凈

83、需水量</b></p><p>　　由農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)計(jì)算農(nóng)業(yè)灌溉需水量，按下式計(jì)算：</p><p>　　式中：——第i時(shí)段灌溉需水量；</p><p>　　——第j種作物灌溉面積；</p><p>　　——第j種作物第i時(shí)段灌水定額；</p><p>　　——灌溉水利用系數(shù)，。</p><

84、;p>　　根據(jù)項(xiàng)目區(qū)各農(nóng)作物灌溉定額和種植結(jié)構(gòu)，從而可算出項(xiàng)目區(qū)灌溉期各月凈需水量如表19。</p><p>　　（二）水平年毛需水量</p><p>　　項(xiàng)目實(shí)施后，根據(jù)配水計(jì)算成果，渠系水利用系數(shù)由0.52提高至0.59，田間水利用系數(shù)為0.95，則灌溉水利用系數(shù)為0.56。設(shè)計(jì)代表年農(nóng)業(yè)灌溉毛需水量計(jì)算見(jiàn)表20。</p><p>　　4.2.2 工業(yè)需

85、水量</p><p>　　根據(jù)調(diào)查，該項(xiàng)目區(qū)工業(yè)用水量每年合計(jì)110萬(wàn)m³，平均分配到每個(gè)月為9.17m³。</p><p>　　4.2.3 水平年生活需水量</p><p>　　灌區(qū)人口自然增長(zhǎng)率按0.6%，按15年設(shè)計(jì)，則規(guī)劃年項(xiàng)目區(qū)人口為101184人。根據(jù)《湖南省地方標(biāo)準(zhǔn)用水定額（DB43/T 388-2008）》表2，農(nóng)村居民生活用水

86、定額為80～110·日，本次規(guī)劃居民生活用水量標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)年按分散式供水、無(wú)供水設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)取80·日，規(guī)劃年取80·日；牲畜用水量標(biāo)準(zhǔn)按《湖南省地方標(biāo)準(zhǔn)用水定額（DB43/T 388-2008）》表2取值，計(jì)算詳見(jiàn)表21。</p><p>　　灌區(qū)生活用水利用系數(shù)取0.95，計(jì)算其毛需水量詳見(jiàn)表22。</p><p>　　4.2.4 生態(tài)需水量</p>

87、<p>　　生態(tài)及林牧漁業(yè)凈需水量結(jié)合灌區(qū)現(xiàn)狀按農(nóng)業(yè)灌溉需水量（取P=90%）的5%進(jìn)行估算。</p><p>　　4.2.5 生態(tài)年總需水量</p><p>　　高峰灌區(qū)干渠經(jīng)改造后，灌溉水利用率由0.49提高到0.56，通過(guò)計(jì)算，項(xiàng)目區(qū)水平年農(nóng)業(yè)灌溉凈需水量1837.52萬(wàn)m³；生活用水凈需水量459.9萬(wàn)m³；年總凈需水量為2499.3萬(wàn)m

88、9;。項(xiàng)目區(qū)水平年農(nóng)業(yè)灌溉毛需水量3293.69萬(wàn)m³；生活用水毛需水量484.1萬(wàn)m³；年總毛需水量為4052.5萬(wàn)m³。農(nóng)業(yè)灌溉用水和生活用水用水量各月分配見(jiàn)表23。</p><p>　　4.2.6 改造后水量平衡分析</p><p>　?。?）改造后供需平衡分析：本工程并未針對(duì)水源問(wèn)題進(jìn)行整治，所以灌區(qū)的供水能力不變，灌區(qū)可供水總量仍為4613.8萬(wàn)m

89、³，但灌區(qū)改造后總毛需水量為4052.5萬(wàn)m³，比現(xiàn)狀年減少399.3萬(wàn)m³，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表24。</p><p><b>　　續(xù)表24</b></p><p>　　由上表可以看出，灌區(qū)經(jīng)過(guò)改造后，渠系水利用系數(shù)得到提升，由0.52提高到0.59，田間水利用系數(shù)仍為0.95，灌溉水利用系數(shù)由0.49提高到0.56；對(duì)干渠的整治很大程度上減少

90、了灌溉水的滲漏量，灌區(qū)年總供水量在非灌溉高峰期盈余水總量有444.27萬(wàn)m³，水量在各個(gè)時(shí)段都能滿(mǎn)足用水要求，改善了灌區(qū)0.71萬(wàn)畝的灌溉面積，并且恢復(fù)了0.61萬(wàn)畝的灌溉面積，達(dá)到了高峰灌區(qū)作為中型灌區(qū)設(shè)計(jì)灌溉面積5.595萬(wàn)畝的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　4.3 灌區(qū)配水計(jì)算</p><p>　　本灌區(qū)灌溉方式為支渠以下的斗農(nóng)渠采用輪灌方式，支渠以上采用續(xù)灌方式，由于本

91、次工程是針對(duì)干渠存在的問(wèn)題進(jìn)行整治，斗農(nóng)渠多而雜且不在本次整治范圍內(nèi)，所以采用續(xù)灌的計(jì)算方法從支渠開(kāi)始至下而上進(jìn)行配水計(jì)算。</p><p><b>　　1、灌水模數(shù)的確定</b></p><p><b>　　計(jì)算公式：</b></p><p><b>　　(3)</b></p><

92、;p><b>　　式中：</b></p><p>　　q——灌水模數(shù)[m3/秒·萬(wàn)畝]</p><p>　　a——某種作物種植面積占總灌溉面積的百分比</p><p>　　m——某種作物的灌水定額(m3/畝)</p><p>　　T——一次灌水的延續(xù)時(shí)間(d)</p><p>　　

93、按照作物需水規(guī)律及用水過(guò)程進(jìn)行計(jì)算，修復(fù)后，取以下數(shù)據(jù)：</p><p>　　q=0.6m3/（秒·萬(wàn)畝）</p><p>　　2、渠道單位長(zhǎng)度水量損失率計(jì)算</p><p><b>　　(4）</b></p><p>　　式中：σ——渠道單位長(zhǎng)度水量損失率(%/km)</p><p>

94、　　k——土壤透水性系數(shù)</p><p>　　m——土壤透水性指數(shù)</p><p>　　Q凈——渠道凈流量(m3/s)</p><p>　　由于本水庫(kù)干、支渠無(wú)滲漏實(shí)測(cè)資料，灌區(qū)土壤大部分是沙壤土透水性較強(qiáng)，查《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》得：</p><p>　　K=3.4 m=0.5</p><p>　　土渠滲水

95、受地下水頂托的條件下，可按下列公式修正。</p><p><b>　　σ'＝ε'σ</b></p><p>　　式中σ'———受地下水頂托的渠道單位長(zhǎng)度水量損失率(％/km)；</p><p>　　ε'———受地下水頂托的滲水損失修正系數(shù)，可從下表查得。</p><p>　　表25

96、土渠滲水損失修正系數(shù)</p><p>　　Table 25 Drains water seepage loss correction coefficient </p><p>　　襯砌渠道可用下公式修正。</p><p><b>　　σ0=ε0σ</b></p><p>　　式中σ0———襯砌渠道單位長(zhǎng)度水量損失率

97、；</p><p>　　ε0———襯砌渠道滲水損失修正系數(shù)，可從下表查得。</p><p>　　表26 襯砌渠道滲水損失修正系數(shù)</p><p>　　Table 26 Lining channel water seepage loss correction coefficient</p><p>　　根據(jù)灌區(qū)內(nèi)現(xiàn)狀情況，各干渠下的支渠為土渠，

98、且地下水埋深不在流量范圍內(nèi)，所以無(wú)需修正，各干渠現(xiàn)狀為混凝土渠道，但由于年久失修，其修正系數(shù)取值范圍為0.15~1，符合現(xiàn)狀；南干渠其中的部分段經(jīng)過(guò)改造后基本上解決了損壞滲漏問(wèn)題，所以修正系數(shù)取值范圍為0.05~0.2，較為合理。</p><p><b>　　3、設(shè)計(jì)流量的推算</b></p><p>　　(1)支渠毛流量計(jì)算</p><p>

99、<b>　　(5) </b></p><p>　　W支——支渠灌溉面積（萬(wàn)畝）</p><p>　　η支系——支渠系水利用系數(shù)</p><p>　　(2) 干渠流量按下式自下往上逐段推算：</p><p><b>　　(6)</b></p><p>　　Q毛——所計(jì)算的渠

100、段毛流量(m3/s)</p><p>　　Q凈——所計(jì)算的渠段凈流量(m3/s)</p><p>　　σ——渠道單位長(zhǎng)度水量損失率(%/km)</p><p>　　L——該渠段的長(zhǎng)度(km)</p><p>　　配水計(jì)算主要根據(jù)灌水模數(shù)和灌溉面積推出該渠道的凈流量，通過(guò)凈流量和該渠道長(zhǎng)度從而推出該渠道的毛流量，即設(shè)計(jì)流量；上級(jí)渠道的凈流量為該

101、渠道下級(jí)渠道的毛流量相加，毛流量與凈流量的比值便為該渠道的水利用系數(shù)；加大流量根據(jù)《灌溉與排水設(shè)計(jì)規(guī)范》表6.1.8采用30％的加大百分?jǐn)?shù)，最小流量不應(yīng)低于設(shè)計(jì)流量的40％。通過(guò)配水計(jì)算后得到的每條渠道的渠道水利用系數(shù)，彼此相乘得到渠系水利用系數(shù)，渠系水利用系數(shù)乘以0.95的田間水利用系數(shù)便得出整個(gè)灌區(qū)的灌溉水利用系數(shù)；經(jīng)計(jì)算現(xiàn)狀的渠系水利用系數(shù)為0.52，灌溉水利用系數(shù)為0.49，經(jīng)過(guò)改造后，渠系水利用系數(shù)為0.59，灌溉水利用系數(shù)0

102、.56，符合《規(guī)范》規(guī)定。</p><p>　　灌區(qū)渠道現(xiàn)狀配水成果見(jiàn)表27，改造后配水成果見(jiàn)表28。</p><p>　　續(xù)表27 </p><p>　　4.4 灌溉水質(zhì)分析</p><p>　　高峰水庫(kù)上游森林茂盛，植被覆蓋率較高，地表植被良好，加上地處高山地帶，人類(lèi)活動(dòng)少，無(wú)礦產(chǎn)開(kāi)采活動(dòng)且水源保護(hù)措施得當(dāng)未受污染，水質(zhì)較好

103、，可做飲用水源。</p><p><b>　　5 等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)</b></p><p>　　高峰水庫(kù)總庫(kù)容1270萬(wàn)m3，正常庫(kù)容1189萬(wàn)m3，灌溉面積5.60萬(wàn)畝，是一座以灌溉、防洪為主，兼有供水、發(fā)電和養(yǎng)殖等綜合效益的中型水利工程。灌區(qū)灌溉渠溝工程分級(jí)指標(biāo)、灌溉建筑物分級(jí)指標(biāo)見(jiàn)表29、30。</p><p>　　表29 灌排渠溝工程分級(jí)指標(biāo)

104、</p><p>　　Table 29 Irrigation and drainage conduit engineering classification indexes</p><p>　　表30 灌排建筑物分級(jí)指標(biāo)</p><p>　　Table 30 Irrigation and drainage buildings classification index

105、es</p><p>　　根據(jù)《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50288-99），渠道及渠系建筑物按流量分級(jí)，本灌區(qū)總干渠及其渠系建筑物為4級(jí)，南干渠、東干渠和北干渠及渠系建筑物為5級(jí)。洪水標(biāo)準(zhǔn)按《防洪標(biāo)準(zhǔn)》GB50201-94，高峰水庫(kù)灌區(qū)工程洪水重現(xiàn)期為10年。</p><p>　　6 總體布置及主要單項(xiàng)工程設(shè)計(jì)方案選擇</p><p>　　6.1 總體布置

106、原則</p><p>　?。?）以節(jié)水增效為中心，高標(biāo)準(zhǔn)、高起點(diǎn)進(jìn)行灌區(qū)的配套改造，結(jié)合灌區(qū)的實(shí)際情況，對(duì)灌區(qū)工程進(jìn)行全面復(fù)核和配套改造規(guī)劃。保留合理部分，改造不合理的工程布置及設(shè)置，完善未建部分工程，使灌區(qū)工程滿(mǎn)足現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展、鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)和生活供水等各個(gè)部門(mén)用水要求； </p><p>　　（2）復(fù)核水源工程，對(duì)不滿(mǎn)足灌區(qū)用水需求的水源工程進(jìn)行整治和續(xù)建，確保工程健康運(yùn)行、安全運(yùn)行；&l

107、t;/p><p>　　（3）全面整治渠系，提高輸水效率，對(duì)支渠以上輸水渠道進(jìn)行全面防滲，提高渠系水利用系數(shù)； </p><p>　?。?）整修、改造渠系建筑物，疏通阻水工程；保證渠道輸水暢通； </p><p>　　總干渠、東干渠和北干渠現(xiàn)狀較完好，本期主要為南干渠前半段破損較為嚴(yán)重的渠段進(jìn)行改造與續(xù)建配套，根據(jù)灌區(qū)實(shí)際情況采用安全、經(jīng)濟(jì)、有效的改造方案。</p&

108、gt;<p>　　6.2工程布置及方案選擇</p><p>　　本次改造渠段涉及渠段若干段，水閘5個(gè)，渡槽3座，具體如下：</p><p>　　1）渠系防滲襯砌方式的選擇</p><p>　　南干渠襯砌長(zhǎng)度為11909.5m，其中，干渠1（K0+000~K10+430）為9673.5m，干渠2（K10+430~K13+100）為2236m。渠道大部分采

109、用砼襯底、漿砌石或砼側(cè)墻的護(hù)砌方式進(jìn)行防滲襯砌。渠段經(jīng)多年運(yùn)行，底板已破損不堪，側(cè)墻護(hù)面大多老化破損，達(dá)不到防滲要求，滲漏嚴(yán)重。</p><p>　　本設(shè)計(jì)對(duì)上述樁號(hào)范圍內(nèi)原已采取砼襯底、干砌石襯側(cè)墻的渠段均鑿除原老化破損的砼，并采用三面10cm厚C20砼防滲護(hù)砌。</p><p>　　2）南干渠險(xiǎn)工險(xiǎn)段加固方案選擇</p><p>　　南干渠險(xiǎn)工險(xiǎn)段采用以下方案：

110、底板漏洞、塌陷和外側(cè)（遠(yuǎn)離山體一側(cè)）垮落渠段回填修補(bǔ)后采用C20砼襯砌；對(duì)沿線(xiàn)山坡較平緩穩(wěn)定的填埋渠段清除填土后采用C20砼襯砌；對(duì)山坡較陡或現(xiàn)狀邊坡不穩(wěn)定的渠段新建箱涵。新建箱涵全長(zhǎng)474m。</p><p>　　4）整體塌陷渠段加固方案選擇</p><p>　　南干渠共有2處渠段由于山體滑坡整體塌陷，其中塌陷區(qū)1長(zhǎng)度為12.5m，塌陷區(qū)2長(zhǎng)度為22.0m。塌陷區(qū)1和2均巖石裸露，進(jìn)一步

111、滑坡的可能性較低。其中塌陷區(qū)1山坡較平緩，經(jīng)比較設(shè)計(jì)采用落地式渡槽，沿山體內(nèi)側(cè)布置；塌陷區(qū)2邊坡較陡，采用排架與渡槽的形式。塌陷區(qū)1和2均采用內(nèi)寬1.8m的C20鋼筋砼渡槽。</p><p>　　5）原渡槽加固改造方案選擇</p><p>　　南干渠共計(jì)4個(gè)渡槽，其中2#和3#渡槽需要整治，分別位于樁號(hào)K2+750~K2+828（2#渡槽）和K3+393~K3+521（3#渡槽）處，整治長(zhǎng)

112、度共計(jì)206m。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)查看，現(xiàn)有渡槽主要為漿砌石結(jié)構(gòu)，渡槽經(jīng)多年運(yùn)作已老化破損，本次設(shè)計(jì)對(duì)2個(gè)渡槽均采用內(nèi)襯厚80mm的C20砼。</p><p>　　7 干渠防滲襯砌工程</p><p><b>　　7.1 基本情況</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)主要涉及渠道為南干渠，改造長(zhǎng)度約13.1km。其中渠道長(zhǎng)12422.5m，隧洞長(zhǎng)47

113、1.5m，渡槽長(zhǎng)206m。根據(jù)南干渠的現(xiàn)狀，渠段均采用C20砼襯砌。南干渠分為干渠1和干渠2，干渠1為：K0+000~K1+043、K1+313~K2+750、K2+828~K3+393、K3+521~K4+176.5、K4+314~K7+688、K7+768~K8+250.5、K8+266.5~K9+241.5、K9+264.5~K10+067、K10+091~K10+430渠段，長(zhǎng)為9673.5m；干渠2為K10+430~K10+6

114、53、K10+812.5~K10+862、K10+879~K11+114.5、K11+140~K11+298.5、K11+335.5~K11+373、K11+440~K11+488、K11+550~K11+726、K11+792~K13+100渠段，長(zhǎng)為2236m。干渠1和干渠2襯砌總長(zhǎng)為11909.5m。</p><p>　　根據(jù)《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50288-99）下稱(chēng)《灌排設(shè)計(jì)規(guī)范》，改造渠道為

115、5級(jí)建筑物。</p><p>　　7.2 干渠斷面設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)已經(jīng)確定的灌溉渠道的設(shè)計(jì)流量和加大流量對(duì)渠道過(guò)水能力進(jìn)行復(fù)核。</p><p><b>　　采用的基本公式</b></p><p>　　1）明渠均勻流的基本公式</p><p><b>　?。?）</

116、b></p><p>　　式中：Q——渠道設(shè)計(jì)流量，m3/s；</p><p>　　A——渠道過(guò)水?dāng)嗝婷娣e，m2；</p><p>　　R——水力半徑，R=A/X，m；</p><p>　　C——謝才系數(shù)；,式中 n——渠床糙率系數(shù)</p><p><b>　　i——渠底比降。</b><

117、;/p><p>　　2）明渠非均勻流公式</p><p><b>　　（8）</b></p><p>　　式中：Z1、Z2——上、下游斷面水位；</p><p>　　h1、h2——上、下游斷面水深；</p><p>　　、——?jiǎng)幽苄Ｕ禂?shù)，均取值為1.0；</p><p>　　

118、A1、A2——上、下游斷面過(guò)水面積，m2；</p><p>　　——上、下游斷面流速平均值，m/s；</p><p>　　——上、下游斷面謝才系數(shù)平均值；</p><p>　　——上、下游斷面水力半徑的平均值，m；</p><p>　　——上、下游斷面之間的距離。</p><p>　　7.3 設(shè)計(jì)參數(shù)確定</p