水库灌溉工程设计介绍.docx

水库灌溉工程设计介绍本文介绍了马沟水库的基本水利计算和工程设计及其产生的经 济效益本项目的建设可以解决灌区人畜饮水和农业灌溉问题1 工程背景当前的水库灌溉是一种有效的供水和灌溉措施［1-5］马沟水库灌 溉工程位于遵义市回川区四渡镇马沟村它是遵义市北部地区唯一的 较高水源点该坝址距四渡镇的210 国道约 8.0公里，距遵义市37.0 公里该坝址有农村公路，项目外部交通便捷马沟水库坝址上方的 排水面积为57.0km2 （其中明渠流量为14.2km2，暗流和洼地为 42.8km2）,主渠长16.2km，主渠平均落差为26.2%坝址的年平均 流量为1.09m3/s,年平均径流量为3440万立方米设计的流域和灌 溉区属于中亚热带季风湿润气候，冬季无严寒，夏季无闷热受东南 大洋和孟加拉湾暖湿气流的影响，降雨足够此外，长时间的无霜期 和相同的光照，热量和水的季节有利于作物的生长马古水库灌溉工 程的主要任务是灌溉项目建设完成后，将解决惠川市四渡镇，高坪 镇，东公司镇 3924.5hm2（58868 亩）农田灌溉区的 1.5 万人， 3000 头大牲畜和 1.2 万只小牲畜的饮水问题2 工程建设的必要性在马沟水库灌区，双县和大厂沟只有两个小（一）水库：（ 1）大厂沟水库的总库容为140 万立方米，新里库房为 104万立方米。

排水涵出口高程为932.8m，设计灌溉面积为3668亩，灌溉面高程在930.0m 以下2）双县水库除险后总蓄水量为 139 万立方米，兴利水库蓄水量为117.4万立方米，出水涵洞出水高度为963.1m,设计灌 溉面积为 5100亩，灌溉面海拔在 960.00m 以下;这两个水库的设计灌 溉面积共计 8,768 亩，现在它们在四渡镇地区承担着灌溉以及人类储 藏和饮用的重担但是，由于有双县和大厂沟两个水库，一个小（一 个）水库已建成多年（目前被列为危险水库）水库的长期淤积和运 行导致取水保证率低另外，水库本身具有相对较低的高度并且可以 覆盖相对较小的区域由于缺乏水资源，无法保证用水，从而阻碍了 绿色产业并发展粮食生产为了更好地造福当地人民，促进农村经济 的健康发展，必须尽快解决缺水问题项目区灌溉基础设施薄弱，水 利程度低，灌溉用水问题突出迫切需要建设一个较大的水利工程， 以解决项目地区干旱和缺水的现状3 工程水利计算马古水库灌溉工程的主要任务是灌溉项目建设完成后，将解决 惠川市四渡镇，高坪镇，东公司镇3924.5hm2 （58868亩）农田灌溉 区的1.5 万人， 3000头大牲畜和1.2 万只小牲畜的饮水问题。

区考 虑到社会经济发展和当地水资源条件以及供水对象的特点，灌溉保障 率P=80%，农村人畜饮水保障率P=95%，环境保水率P=90%3.1 确定正常水位根据本项目的实际情况，综合工程大坝的建设条件，项目投资和 水库蓄水量的计算等因素，为了满足河流规划的要求，在本项目的可 行性研究阶段，三个正常蓄水水位最初制定了 1036m， 1038m 和 1040m 的公式进行比较从水量计算的角度来看，当马沟水 库的正常蓄水量从1036m增加到1038m时，新里县的蓄水量将增加 129万立方米，可用水量将增加 170万立方米，单边蓄水量将增加 1.32 立方米；当从 1038m 增加到 1040m 时，新里县的蓄水量增加了 150 万立方米，可用水增加了 132 万立方米，单边蓄水量增加了 0.88 立 方米虽然1036m正常蓄水位方案是投资最少的项目，比1038m正 常蓄水位方案少632.92万元，但1036m正常蓄水位方案比1038m正 常蓄水位方案少了170 万立方米不能充分利用水正常蓄水 位 1040m 项目总投资比正常蓄水位 1038m 项目多投资 438.24 万元 因此，考虑到坝址的地质条件，项目投资和进水情况，现阶段建议的 正常蓄水位为1038m，相应的蓄水量为1040万立方米。

3.2 水利调整计算灌溉需水量是根据项目的灌溉面积，田间比例和作物组成计算的 并使用当年相应作物的灌溉配额进行长序列计算马古水库的多年调 整不完全，其计算期为 5 月至 8 月，为期 10 天，其他月份为几个月 取灌区渠系水利系数它是 0.70，田间水利用系数是 0.95，灌溉水利用 系数是 0.665经测算，灌区年平均灌溉用水量为 1860 万立方米， P=80%，灌溉用水量为2130万立方米在确保设计灌溉面灌溉的前 提下，马沟水库还可以解决灌溉区内 1.5 万人， 3,000 头大牲畜和 12,000 头小牲畜的饮用水问题根据有关规定，农村人均用水量定额 为0.075m3/d,大小牲畜用水量定额为0.050m3/d和0.030m3/d设 计采用通道供水经计算，马古灌区人畜的用水量（总）为89.7 万立方米/年 3.3 渠道流量计算马口水库水稻和蔬菜的最大十天配额统计为 P=80%， 水稻，蔬菜和果林的最大十天配额为64.8m3/mu，10.1m3/亩和3.87 立方米/亩根据渠道系统的布置和每个通道的灌溉面的分布，从渠 道的末端到渠道的顶部进行计算，并计算每个通道的设计流程的结果 河道水利用系数为0.70，干渠和支渠水损失分别为1O.72%o25%o。

根 据各主渠的控制灌溉面和渠长，计算出灌溉的设计流量，从支渠到主 渠，再到主渠，逐渠计算，并计算主渠头的总设计流量是 3.84m3/s 由于灌溉区的人类和牲畜饮用水使用渠道供水，因此人类和牲畜的饮 用水量除以运河的长度4 项目及主体建筑总体布置4.1 项目总体布局本项目规模为中型，项目等级为III级该项目的坝线是独一无二 的从坝线的地形和地质条件来看，可以在坝线上建造刚性坝，也可 以考虑使用当地材料制成的柔性坝马古水库灌溉工程枢纽的总体布 局为：钢筋混凝土面板堆石主坝，钢筋混凝土面板堆石辅坝，主坝左 岸溢洪道，左岸导流排空隧道，河口取水隧洞左岸，南灌区渠系建 筑物其中钢筋混凝土面板堆石坝的最大高度为54.3m，钢筋混凝土面 板堆石坝的最大高度为18.8m，水库正常储水位水位为1038m，死水 位为1017m，低于正常水位的储水量为1,040万立方米，最大储水量 为1,160万立方米，取水隧道设在大坝左岸,取水口流量为3.84m3/s， 设置了单堤塔进水口，进水管道总长度为808.44m，进水管道包含两 个部分：压力入口和非压力城市门隧道取水隧道的尺寸为宽X高 =2.0mX 2.567m；灌溉区渠系和建筑物的总长度为87.14公里。

4.2 主要枢纽建筑钢筋混凝土面板堆石坝的轴线在重力坝轴线的下游20.0m计算 出的防波堤顶高为1041.00m，以防浪壁的高度为1.2m计，因此坝顶 高程为1039.80m,坝体轴线长度为159.65m上坝和下坝的坡度均为 1： 1.4拟议的坝顶宽度为7.0m，净宽度为6.0m河床断面高程为 985.50m，最大坝高为54.30m本项目的防渗混凝土面板采用厚度为0.45m 的均匀厚度结构设计；面板上设有垂直接缝，两个坝基附近的 面板上设有间隔约 6m 的拉伸垂直接缝其余的面板设有压缩垂直接 头是 8.0m该计划的底座采用垂直于“X”线的底座表面轮廓线的布局底 座厚度为0.5m，其宽度根据岩石基础的允许水力梯度确定底座宽 度统一为6.5m河床和两岸的基床每12m15m设置一个伸缩缝溢 流堰的净宽度为12m，堰顶高为1033.0m，并具有两个孔，每个孔的 钢门均为6mX5m （宽X高）溢流堰是WES型实用堰它由槽段， 弧段和底流消融池部分组成，总长为225.041m （包括消隐池和围裙） 进水隧道的进水口距离大坝左岸约300.0m灌区渠道设计考虑每10m 设置伸缩缝，伸缩缝宽度为0.02m0.03m，并在各缝中填充适应结构 变形，粘结力强，防渗性能好的填料。

主渠总长度6.3km，水头流量 3.84m3/s，河道断面尺寸为宽X高=2.2mX2.70 m在主运河的尽头， 北运河和南运河是分开的北干渠总长度为14.55km，水头流量为0.312m3/s，末端流量为 0.128m3/s，河道断面尺寸为（宽 X 高=）0.85m X 1.10m0.65m X0.8m 龙武巴支渠的总平面长度为6.50km（包括建筑物），水流为0.262m3/s， 在渠的末端为0.252m3/s通道的总长度为6.05km，通道截面尺寸为 （宽X高=）0.8mX1.10m;1个倒虹吸管，总长450m，管径①450从 以前的工程经验中可以知道，在相同的流量，相同的海拔高度，相同 的地形和地质条件下，渡槽的成本约为倒虹吸管的2.5 倍，而渡槽的 成本则相对较高因此，从节约投资的角度出发，尽量使用尽可 能少的渡槽，但从节约水头的角度来看，为了满足最终灌溉面高程的 控制，选择了渡槽作为输水渠道运河系统中的合适位置马沟灌区 工程中有9条渡槽，总长1187.40m该渡槽的横截面尺寸为宽X高 =1.90 X2.56m1.2mX 1.20m5 项目经济效益分析项目总投资58798万元静态投资58798万元，其中：①项目部 分投资334491.33万元；②环境移民投资25,384.87万元；基本储备 率为 5％；建设期贷款利息不计算。

经计算，该项目的经济内部收益 率为 8.13％，大于 8％；经济净现值 748 万元，大于 0成本效益比 大于 1.01；投资回收期 13 7 年经济分析的所有主要经济指标均大 于基本要求，经济分析是可行的根据调查， 2010 年灌区农民人均可支配收入为 5135 元/人， 2011 年至 2014 年年均增长 5％预计2014 年人均可支配收入为 6241 元/ 人，年平均灌溉用水量为 2130 万立方米，每亩用水 362 立方米， 初步确定2014年按1.2%的可负担水价为0.20元/m3；人和动物饮用 水的可负担水价计算为0.6%年人均供水量为30m3,水价为1.23元 /m3表1显示了项目成本明细表该项目的年度财务总收入为536 万元，略高于 520 万元的年度运营成本支出灌溉区可以保持正常运 行从初步的财务分析可以看出，项目收益可以保证项目的正常运行， 但是项目建设资金需要政府的大力支持，项目具有基本的生存能力， 财务分析是可行的六，结论本项目的建设可以解决项目地区干旱，缺水的现状，克服实际项 目的用水问题马古水库灌溉工程在技术上是可行的，其经济效益更 为可观笔者认为，通过合理安排包括水库大坝和水渠在内的工程枢 纽，解决缺水灌溉问题更为可行方法。

水库灌溉工程可以取得合理的 经济效益该项目可以为类似项目提供参考。