鹤山市三镇高标准农田水灌溉输排水措施分析.pdf

第9 期2023年9 月文章编号：16 7 3-9 0 0 0（2 0 2 3)0 9-0 18 8-0 3鹤山市三镇高标准农田水灌溉输排水措施分析陕西水利Shaanxi WaterResourcesNo.9September,2023陈木桂（广东宣源工程设计咨询有限公司，广东江门5 2 9 7 0 0）摘要为了提升鹤山市三镇高标准农田的建设效果，对高标准农田工程的输、排水工程建设进行分析研究。从输排水方案规划、设计两个方面进行分析研究。区内现有灌溉与排水设施基本成型，但标准较低。输排水渠道断面需要结合工程实际情况确定，采用浆砌砖护砌，水泥砂浆抹面防渗。【关键词高标准农田；输水；排水；灌溉中图分类号S275【文献标识码B次项目区未能对区内所有土渠进行“三面光”，只能选取相1引言对重要的渠道建设。通过对项目区现场的实地踏勘，考虑在输排水工程是高标准农田建设工程的重要组成部分。原有的土渠基础上，对渠道进行砌筑改造，采取必要的截弯在进行高标准农田建设时需要着重对输排水工程进行重点研取直，保证水流通畅和满足灌溉需求。项目区内规划渠道的究，以此来提高水资源利用效率，提高工程建设效益I-3。具体位置详见项目规划图。经统计，本项目规划“三面光”项目区位于鹤山市双合镇、宅梧镇和址山镇，属丘陵地支渠5 条9 4 3m；斗渠14 条32 9 8 m；农渠15 条2 9 9 7 m。经区。地势从西北向东南倾斜，海拔较低，坡度在15 以下。分析论证基本可以满足项目区农田的灌溉要求。明渠输水工项目区表层土壤多为中壤土、轻壤土和砂壤，土壤类型主要程统计见表1。有薄有机质厚层花岗岩赤、麻砂泥田、麻砂质田、砂泥田和表1项目区明渠输水工程统计表砂页岩赤红砂地，剖面构型为通体壤，土壤较厚，通透性良好，宽高种植层浅，土壤肥力较高，有机质含量在2%左右。序号1先庆V片整修农渠I-12工程概况2项目区水资源丰富，主要由地表水、地下水和大气降水3组成，由于汛期长、枯水期短、时空分配不均、降雨集中、45双桥都IV片整修农渠I-5强度大，故洪、涝、风灾害严重。此外，境内年降雨量不平6衡，秋冬季节农田容易受到旱灾威胁，冬春季降雨稀少，常出7双桥都IV片整修农渠I-7现春旱，不利于农民劳动耕作及土地利用。83输排水方案规划9103.1车输水工程规划a)明渠布置的原则根据项目区实际情况，结合项目区地形条件，经过节水灌溉效益分析结合当地农业生产经验，合理布置灌溉设施，本次主要建设相对重要的农渠、灌排两用渠以及配套的渠系建筑物。b）明渠输水工程规划区内现有灌溉与排水设施基本成型，但标准较低，灌排渠系只有少数引水干渠和斗、农渠已砌，其它均为土沟土渠，过水能力较差，灌溉水利用系数较低。由于受资金限制，本内容及编号先庆VI片整修农渠I-2先庆XI片整修农渠I-3先庆XI片整修农渠I-4双桥都IV片整修农渠I-6双桥都V片整修农渠I-8下沙片整修农渠I-9下沙片整修农渠I-1011昆中I片整修农渠I-1112昆华片整修农渠I-1213昆华片整修农渠I-114四九I片整修农渠I-1315四九IX片整修农渠I-14小计农渠1合成I片整修斗渠-12合成片整修斗渠-23先庆X片整修斗渠-34先庆XI片整修斗渠-45先庆XI片整修斗渠-5长度/m(mm mm)护砌型式137400 400212400400253400 400254400 400140400400210400 400343400 400303400 400121400 400223400 400157400 400224400 400127500500260400 40033400 4002997515500358158282砌砖砌砖砌砖砌砖砌砖砌砖砌砖砌砖砌砖砌砖砌砖砌砖砌砖砌砖砌砖600 600砌砖600 600砌砖600 600砌砖600 600砌砖600 600砌砖收稿日期2 0 2 3-0 4-0 6【作者简介陈木桂（19 9 1-），男，广东清远人，工程师，主要从事水利工程设计工作。:188第9 期2023年9 月续表1序号6堂马片整修斗渠-67云东片整修斗渠-78云东片整修斗渠-89昆中I片整修斗渠-910昆华片整修斗渠-1011昆联片整修斗渠-1112昆联片整修斗渠-1213昆联片整修斗渠-1314四九I片整修斗渠-14小计斗渠1昆华片整修支渠IV-12昆华片整修支渠IV-23昆联片整修支渠V-14四九I片整修支渠IV-35四九I片整修支渠V-1小计支渠渠道总长3.2排水工程规划根据对项目区现场地形条件的踏勘，项目区的排涝系统较为完善，经分析论证基本可以满足项目区农田的排水要求。结合当地群众意见及节约投资，本项目没有进行排水工程规划。3.3供需水平衡分析项目区一年三熟净灌溉定额为6 4 5 m亩，项目实施后灌溉水利用系数为0.7 5,治理后毛灌溉定额为645+0.75=860m/亩；项目区旱作物（花生）灌溉定额为126m亩，项目实施后灌溉水利用系数为0.7 5,治理后毛灌溉定额为12 6=0.7 5=16 8 m/亩；则项目区年灌溉用水量为8601031.92+168238.08=350.74万m。根据鹤山市双合镇、宅梧镇和址山镇的地理位置查广东省水文图集，可得项目区多年平均降雨量为16 5 0 mm，多年平均径流深9 5 0 mm。项目区来水总量计算：按灌溉保证率P=90%的来水量计算，从广东省水文图集广东省1956年 19 7 9 年平均年径流深等值线图上查得中心点年平均径流深R=950mm，从广东省19 5 6 年 19 7 9 年年径流变差系数Cv等值线图上查得中心点年径流变差系数Cv=0.37,取Cs/Cv=2,从皮尔逊型曲线模比系数表中查出设计水平年P=90%的模比系数Kg0%=0.565,因此，设计水平年P=90%的设计年径流深为R90%=RKg0%=9500.565=537mm，从而集雨区域设计频率来水量W90%=R90%F。扣除河道生态用水和沿途级步取水损失，项目实施后，可供到项目区总水量为W00%=0.9 R90%F。云东片、昆中片、昆华I片、昆华片、昆华片、昆华V片、昆联片、四九I片、四九I片、四九片、四九IV片、四九V片、四九V片、四九VI片、四九VII片、四九IX片的年灌溉需水总量为16 3.7 4 万m，项目区水源工程中，云乡水库兴利库容4 8 4 万m，璧山水库兴利库容6 9.4 万m，可供水量远大于需水总量，且能够满足云东片、昆中片、昆华I片、陕西水利Shaanxi Water Resources昆华片、昆华片、昆华V片、昆联片、四九I片、四九宽高片、四九片、四九IV片、四九V片、四九V片、四九VI片、内容及编号长度/m(mm xmm)600600 600215600 60064600 60093600 60097600 60070600 60047600 60039600 600260600 60032981201471371200 1000308800 8002311200 8009437238No.9September,2023护砌型式四九VI片、四九IX片供水量满足要求。砌砖砌砖砌砖砌砖砌砖砌砖砌砖砌砖砌砖800800砌砖800 800砌砖砌砖砌砖砌砖4输水工程设计根据对项目输水工程的规划，经统计，本项目规划“三面光”支渠5 条9 4 3m；斗渠14 条32 9 8 m；农渠15 条2 9 9 7 m。选取代表性渠道进行计算，其他参照选取相应截面。4.1渠道流量设计项目区主要种植水稻，一年三熟，设计净灌溉定额645m/亩，设计净灌水率0.8 8 0 m（s 万亩）。灌溉水利用系数在项目实施后提高到0.7 5。灌渠分为斗渠和农渠，采用续灌。设计流量计算公式如下：Q=9A.ms式中：Q为渠道的设计流量，m/s；9.为设计灌水率，m/（s 万亩）；A为渠道灌溉面积，万亩；ns灌溉水利用系数。最小流量：续灌渠道最小流量不宜小于设计流量的40%，相应的最小水深不宜小于设计水深的7 0%。根据本灌区用水制度，各渠道的最小流量按设计流量的5 0%考虑。各级渠道的平均流速按下式计算确定：V=Rin式中：V为渠道的平均流速，m/s；R为渠道的水力半径,m；i为渠底比降；n为河床糙率。4.2渠道横断面设计灌溉渠道按明渠均匀流公式设计：Q=ACRi式中：Q为渠道设计流量，m/s；A 为渠道过水断面面积,m；C 为谢才系数,ml2/s。安全超高：1）渠道衬砌超高值可采用0.3m0.8m；兼作行洪的渠道，其衬砌超高宜适当加大。2)4、5 级渠道岸顶超高可按下式计算确定：h=1/4h;+0.2,h,为加大流量得到的水深。4.3典典型渠道纵断面设计灌溉渠道的水位推求公式如下：H进=Ao+h+Z L;+Z式中：H进为渠道进水口的设计水位，m；A o 为渠道灌溉范围内控制点的地面高程，m；h 为控制点与附近末能固定渠道设计水位的差值，取0.1m0.2m；L 为渠道的长度，m；为水流通过渠建筑物的水头损失。渠道纵断面设计渠道底部纵坡根据实际地形选取。4.4渠道衬砌工程设计由于渠道主要位于田里，渠道尺寸较小，故采用浆砌砖护砌；衬砌厚度不小于“一八”墙；采用1:2 水泥砂浆抹面防渗；因为本项目位于南方，所以不用作防冻处理；选取典型渠道计算，计算参数及成果见表2。（下转第19 4 页）.189(1)(2)(3)(4)第9 期2023年9 月（2）对于二级结构性缺陷（腐蚀、破裂、渗漏等），缺陷长度较长，管径范围为DN150至DN1500,可进行紫外光原位固化修复技术（非开挖）。对于点状结构性缺陷（渗漏、脱节、错口等）可进行不锈钢双胀环修复技术（非开挖）。对于一级及二级变形缺陷，埋深不高的情况下，可先采用钢板内衬修复技术，再进行紫外光原位固化修复技术。对于起伏缺陷，大部分是由于管内高差导致，一般非开挖技术难以修复。陕西水利Shaanxi WaterResources1张慧，秦玥，杨娟.市政工程给排水管网改造设计分析 J.工程技术研究,2 0 2 2,7(2 1):18 2-18 4.2余文，罗义刚，谢德美.顶管技术在株洲市政管网改造中的应用J.红水河,2 0 2 1,4 0（0 3):5-7.3王海.市政管网改造设计要点探析 J.城市建设理论研究（电子版),2 0 18(15):17 4.No.9September,2023参考文献（上接第18 9 页）表2 失矩形明渠断面设计成果表控制排洪面灌溉面积/设计流量/设计流速/渠底比渠道名称断面类型积/km先庆V片整修0.4 0.4农渠I-1昆华片整修0.5 0.5农渠-1云东片整修斗0.6 0.6渠-8昆华片整修0.8 0.8支渠IV-1四九I片整修1.20.8支渠V-1昆联片整修支1.21.0渠V-15结论鹤山市三镇水资源较为丰富，但水资源利用率较为低下。为了提升当地水资源利用率，促进农业发展，带动经济建设，采取高标准农田工程建设。通过现场调查，区内现有灌溉与排水设施基本成型，但标准较低，水资源利用系数较低，水资源浪费严重。因此，进行输排水工程建设是非常必要的。结合工程实际情况确定渠系工程断面，采用浆砌砖护砌，1:2 水泥砂浆抹面防渗。设计水安全超糙率底宽/m亩(m/s)0.01200.03400.03500.132000.101500.13200渠深/m占地/(m/s)降0.040.520.060.560.040.140.040.400.051.430.051.431李伟.低压管道输水灌溉在高标准农田应用的技术要点 .河南水利与南水北调,2 0 2 2,5 1（0 9)：2 8-2 9.2】聂瑛.高标准农田项目中高效节水灌溉工程设计研究 J.农业科技与信息,2 0 2 1（0 3）:9 0-9 1.3程文坤一八四团高标准农田建设渠道工程设计分析 J.水利科学与寒区工程,2 0 18,1（0 5)：7 3-7 5.深/m高/m0.0010.0130.0010.0130.0010.0130.0010.0130.0030.0130.0030.0130.400.500.600.801.201.20参考文献0.200.300.300.500.500.500.200.200.300.300.300.300.400.500.600.800.800.80157122228166411244（上接第19 1页）触点，所以压实更密，造成 2%、软化系数 0.7 0.8,饱和无侧限抗压强度 30 MPa的岩石，属软弱岩石类，抗压强度低，开采中及压实后细颗粒多，透水性低，颗粒易碎，受水的影响较为敏感，故填筑中应考虑加水，尤其是软化系数 0.1 0.6 的:194软岩，更重视加水问题，其加水量宜通过软岩筑坝专题试验报告确定。鉴于此，对于软岩筑坝的堆石坝，由于软岩有遇水软化、崩解、失水干裂的特性，填筑中经机械碾压颗粒有被压碎的特点等，皆使颗粒由大变小，由粗变细，由强透水性变为弱透水性，颗粒组成和物理力学性质皆发生变化，它既没有坚固性、稳定性，更没有耐久性，因此在碾压过程中应充分考虑加水问题，而且最好在坝面通过洒水车洒水的方式进行，加水以润湿石料为原则，减少内摩擦角，以达到最大压实度，减少后期沉降量，如果通过碾压试验能让其喷洒水强度与渗透强度相同，则碾压效果最好，从而保证大坝稳定运行。1郭庆国.坝体堆石填筑中加水问题及岩石质量 J.西北水电，19 9 7(02):26-33.参考文献