M灌区灌溉排水系统规划设计

M灌区灌溉排水系统规划设计计算说明书姓 名：郭玉伟专业班级：农业水利工程0801班学 号：2008224020203指导教师：杨路华河北农业大学城乡建设学院工程概况M灌区位于太行山前河北平原，灌溉面积包括磁县、临漳、成安，控制面积80km，约12万亩灌区地形平坦，趋势是西南高东北低，地面平均坡度一般在1/10001/2000之间。灌区东北部有一条古河床，灌区属半干旱半湿润气候，气温以7月份最高，在25以上，1月份最低，在-2左右，无霜期220天。春季常有旱风，冬季多西北风，灌区内表层土壤以中粘壤土、砂壤土为主，灌区东部有一小部分盐碱土，灌区潜水不透水层埋深为20m，地下水等水位线大致与地面等高线平行，地下水流向大致为西南东北方向.灌区主要种植冬小麦、夏玉米、棉花、油料、谷物等旱作物。该灌区土地垦殖率为0.8，作物复种指数1.50。作物种植比：小麦0.50，夏玉米0.50，棉花0.20，花生油料0.20，春玉米,在C河及F河修建的Y水库及X水库皆为防洪、灌溉、发电及水产养殖等多目标综合利用水库，水库下泄流量可满足灌区灌溉要求。/s。灌区排水为由中间向两侧排水，排水承泄区为C河，F河，末级农渠与末级排水农沟呈相邻布置。排水沟分干支斗农四级，渠系建筑物有干渠进水闸，支渠分水闸，斗渠分水闸（1.2干斗处），节制闸，退水闸，桥涵，公路桥等，当地形较陡时，要布置跌水，建筑物的规划布置要尽量紧凑，减少工程量，减少投资。渠道的纵断面纵坡比降可根据平原区经验值取值，干渠1：4000，支渠1:3000，斗渠1:2000，农渠1:1000，根据GB50299-99灌溉与排水工程设计规范，参照平原区的灌溉排水经验数据确定断面设计要素，进行水利计算，具体见附图。1灌区概况M灌区位于太行山前河北平原，灌区范围西起京广铁路，东起京港澳高速公路，南临C河，北至F河，灌溉面积包括磁县、临漳、成安、魏县等县市部分土地。总控制面积80km2，约12万亩。M灌区地形图见附图灌区处于太行山东麓冲积平原，地形平坦，总的趋势是西南高东北低，地面平均坡度一般在1/10001/2000之间。京广铁路一带的灌区高程约为58m，灌区东部一带高程约为50m，灌区东北部有一条古河床，已干涸，地面上仅残留些沙丘。灌区地貌较简单，没有特殊地形。M灌区属海河流域南系（在永定河以南），C河及F河皆为海河二级支流，发源于太行山西部山区，出山后向东穿过铁路即进入河北平原。二河出山口处修建有X水库及Y水库，并于沙河沿岸加固了提防，基本上可控制一般洪水。经二库调节后，在一般情况下河水位均低于地面，地表水及地下水皆可自流排入二河。M灌区属半干旱半湿润气候，气温以7月份最高，在25以上，1月份最低，在-2左右，无霜期220天。春季常有旱风，尤以5、6月份的干热风危害最大，风向偏南，风力可达六、七级。冬季多西北风，风力最大可达八、九级。多年平均降水量517.2mm，多集中在7、8两月，占全年降水量的78%，冬春雨量极少，多年平均蒸发量1357mm。干燥度为2.62，相对湿度一般在50%85%。灌区地质构成主要由新生界第四系松散沉积物构成，厚度在200300m。灌区潜水不透水层埋深为20m，地下水等水位线大致与地面等高线平行，地下水流向大致为西南东北方向。灌区东西两部分水文地质条件略有不同，以古河床九里牌四十里铺一线为界，西部地下水埋深在58m之间，矿化度小于1g/L；东部埋深在15m左右，矿化度在13g/L之间。地下水补给来源包括汛期降雨、地下水侧向径流、旱季灌溉等；地下水的消耗主要是潜水蒸发。地下水动态类型为降雨（灌溉）蒸发型，主要是垂直运动。3，孔隙率为43.5%（占土壤体积的百分数）。灌区内人口密度较大，劳动力充足，灌区总人口约8.0万，劳动力1.9万，建筑业熟练工人较多。灌区内村镇的乡镇企业比较发达，有纺织、粮食加工、油脂、陶瓷、日用工业品等轻工业，铁路沿线及西部山区有机械制造、水泥、化肥和煤炭等重工业。灌区附近山区盛产石料，沙河河滩盛产砂料及卵石。灌区交通发展，有京广铁路、京港澳高速公路穿过。灌区主要种植冬小麦、夏玉米、棉花、油料、谷物等旱作物。该灌区土地垦殖率为0.8，作物复种指数1.50。作物种植比：小麦0.50，夏玉米0.50，棉花0.20，花生油料0.20，秋粮0.1。该地区解放前洪、涝、旱、碱灾害频繁。解放后海河全流域进行规划治理，农田水利设施有了较大改善。随着X、Y二水库建设、沙河堤防加固及农田水利工程建设，洪、涝、旱灾得到有效控制。根据近30年统计资料分析，旱灾以春旱为主，秋旱次之，成灾率在50%70%左右。涝灾多发生在七、八月，成灾率在40%60%左右。在古河床以南，九里牌以北零星分布盐碱地约1.0万亩，表土（020cm）全盐量0.2%0.5%，作物减产10%左右。在C河及F河修建的Y水库及X水库皆为防洪、灌溉、发电及水产养殖等多目标综合利用水库，水库兴利调节按灌溉、发电要求计算，故水库下泄流量可满足M灌区灌溉要求。水库水质良好，水温适中，泥沙含量极低，含盐量小于0.001%。Y水库发电放水洞最低水位（干渠渠首设计水位）68.0m。3/km2.a，可作为辅助水源。M灌区灌溉面积包括磁县、临漳、成安、魏县等县市部分土地，总控制面积80km2，约12万亩。灌区主要种植冬小麦、夏玉米、棉花、油料、谷物等旱作物，该灌区土地垦殖率为0.8，作物复种指数1.50。作物种植比：小麦0.50，夏玉米0.50，棉花0.20，花生油料0.20，秋粮0.1。根据华北地区历年降雨情况和该灌区作物种植情况，以及相关灌区的灌溉资料，该灌区平均灌水定额可拟采用50m3/亩，根据水量平衡可进行灌区水量估算。灌区用水量可由下式进行估算。 1-1 式中：Q-灌区用水量，m3/s； m-灌区平均灌溉定额，m3/亩； F-灌区灌溉面积，由灌区控制面积乘以灌区土地恳殖率而定，Km2。灌区控制面积为80Km2，土地恳殖率0.8，平均灌水率q=0.35m3/s.Km2。灌区大概用水量为： Q=50*0.8*80*1500=480万m3该灌区可由上游的Y水库进行供水，Y水库年可供水量为600万m3，Y水库满足该灌区的灌溉用水要求。M灌区地处于华北地区，该地区为半干旱半湿润气候，降雨量集中在7,8月份，降雨集中，其他月份降雨量较小，不能保证灌区内作物的用水要求。灌区内经常发生干旱，渍害等危害农作物正常生长的气候灾害，并且由于灌区内排水不畅，地下水位的升高、降低易造成土壤盐碱化，造成农作物的减产，品质下降。根据国民经济发展规划及流域规划，拟将本灌区建设成旱涝保收，高产稳产的粮棉生产基地。2011年“中央1号”文件中提出加强农田水利水利建设，根据河北省“十二五”规划中水流建设部分和M灌区周边地区经济发展规划，为保证该地区农业发展和经济发展必需对该地区进行灌区规划，开发。M灌区地处华北平原，该地区为冲积平原，地势平坦，总的趋势为西南高东北低，地面平均坡度较小，灌区内无特殊地形地貌，且Y水库正好位于西部高地，易于修建各级水渠，可进行灌区开发。根据流域规划的统一安排，灌溉水源的分配方案是：X水库提供郜河以西以北地区的灌溉水源；Y水库提供M灌区的灌溉水源。灌区拟在该水库下游修建引水枢纽，引取上游水库发电尾水进行灌溉。根据计算书1.4部分灌区水资源分析，Y水库的水量满足M灌区灌溉用水要求，另外。该地区西部铁路地区，地下水资源比较丰富，可作为饮用水源，可满足该灌区生活用水。地下水主要乡镇企业用水、城镇居民生活用水，以及铁路以西高地的农田灌溉用水。灌区内的机井主要供人畜饮用水及设施农业用水。除特殊情况下，不作为大田作物灌溉水源。2规划设计原则与依据灌区总体规划要按农田基本建设的基本要求进行，要以建设旱涝保收，高产稳产的农田为目标，以改土治水为中心，实行山、水、田、林、路综合治理，充分利用土地，水利资源，扩大耕地，灌溉、水电、航运和渔、林、牧业，进行综合开发，一水多用。另外，进行灌区规划时，要充分考虑灌区内行政边界情况，尽量以行政单位进行灌区运行管理。根据河北省“十二五规划”中关于农田水利建设部分的发展规划和M灌区周边地区经济发展规划进行灌区规划设计。进行灌区规划设计时除需要满足当地经济发展规划外，还应参照国家规范，严格控制各项数据满足国家规范，如GB50288-1999灌溉与排水工程设计规范。3灌排系统总体规划灌区总体规划是在通过简单水量分析的基础上，根据旱、涝、渍害、土壤盐碱综合治理和土壤有效利用的原则，对灌区水源工程、灌排沟渠、渠系建筑物、承泄区等进行合理整体规划布置，绘制灌区总体规划布置图。灌区规划应按照农田基本建设的基本要求进行，要以建设旱涝保收，高产稳产的农田为目标，以改土治水为中心，土地整治与其他规划相结合，实行农、林、水、沟、路综合治理，充分利用土地，水利资源，扩大耕地，进行综合利用。另外，进行灌区规划时，要充分考虑灌区内行政边界情况，尽量以行政单位进行灌区运行管理。3.2 干渠取水口位置、形式选择M灌区灌溉用水由Y水库提供，Y水库的大坝左侧有出水洞，其高程为68.00m，满足灌区灌溉水位要求，不需要设置泵站提高扬程，可以直接在Y水库大坝左侧设置进水闸取水，所以取Y水库的左侧大坝作为取水口，即渠首位置。3.3 灌溉渠道规划布置、干渠应布置在灌区的较高地带，以便自流控制较大的灌溉面积。其他各级渠道亦应布置在各自控制范围内的较高地带。对面积很小的局部高地宜采用提水灌溉的方式，不必据此抬高渠道高程。、使工程量和工程费用最小。渠线应尽量短直，以减少占地和工程量。在山区、丘陵地区，岗、冲、溪、谷等地形障碍较多，地质条件比较复杂，若渠道沿等高线绕岗穿谷，可减少建筑物的数量或减小建筑物的规模，但渠线较长，土方量较大，占地较多；如果渠道直穿岗、谷，则渠线短直，工程量和占地较少，但建筑物的投资较大，此时应通过经济比较再确定方案，要使填挖方量尽可能相近。、灌溉渠道的位置应参照行政区划确定，尽可能使各用水单位都有独立的用水渠道，以利管理。、斗、农渠的布置要满足机耕要求，渠道线路要直，上、下级渠道尽可能垂直，斗、农渠的间距要有利于机械耕作。、要考虑综合利用。山丘、丘陵区的渠道布置应集中落差，以便发电和进行农副业加工。、灌溉系统规划应和排水系统规划结合进行。在多数地区，必须有灌有排，以便有效地调节农田水分状况。通常先以天然河沟作为骨干排水沟道，布置排水系统，在此基础上布置灌溉渠系。应避免沟、渠交叉，以减少交叉建筑物。、灌溉渠系布置应和土地利用规划（如耕作区、道路、林带、居民点等规划）相配合，以提高土地利用率，方便生产和生活。M灌区根据地形条件、控制要求、种植习惯、管理需要，初定干渠渠线，要求自流灌溉。然后依次布设支、斗、农渠。干、支、斗、农渠尽可能垂直布置，同一级渠道控制面积也尽可能相等，以利轮灌组划分。灌区设有干渠一条，支渠5条，并设有2条直接从干渠上分水的斗渠。选择一支渠作为典型支渠，布置斗、农级渠道。灌区各级渠道布置成果见表3-1。表3-1灌区灌溉渠道布置成果渠道名称渠道长度（Km）控制面积（Km2）渠道名称渠道长度（Km）控制面积（Km2）干渠干渠一斗干渠二斗2-支渠1-支渠2-1斗1-1斗2-2斗1-