农业水利工程毕业设计灌排工程规划设计—管道灌溉

华北水利水电学院毕业设计灌排工程规划设计青华镇西区井灌工程摘要为了提高青华镇西区土地有效利用率和土地产出率，增加耕地面积，提高耕地质量，增加农民收入，特进行了土地整理项目的可行性研究。因灌排工程设计也属于土地整理项目中的重要内容，项目区土地平整规划设计；所以本次设计主要是进行项目区内的灌排工程的设计，以达到充分利用水资源和提高水资源的利用效率的目的。本次设计的主要内容如下：水资源评价及平衡分析，在一定的灌溉保证率下的水量供需平衡；灌溉管网规划设计；排涝工程设计水源设计；工程量统计及效益分析；在设计过程中，采用管道灌溉和明沟排水，灌溉管网的设计，主要是作物灌水率、管道设计流量以及管网压力的推求。明沟排涝工程设计，目的是为了在排水标准要求的时间内排出田间积水，排水沟采用梯形断面；建筑物及构筑物的设计，包括桥涵、跌水等的设计；另外还有道路工程和农田生态防护林工程的设计。关键词：水资源平衡分析、管网计算、明沟排水华北水利水电学院毕业设计目录摘要 .1Abstract： .2绪论 .11.1 项目建设背景 .11.2 项目建设目的 .11.3 项目规划任务 .21 基本资料的分析与整理 .32.1 青华镇西区简况 .32.2 项目区自然与地理条件。 .32.2.1 位置与范围 .32.2.2 地形、地貌、地质 .32.2.3 气候与水文 .32.2.4 土壤与主要农作物 .52.2.5 自然灾害 .52.2.6 社会经济条件 .52.2.7 水资源 .52.3 项目区基础设施状况 .62.3.1 交通道路 .62.3.2 水利设施状况 .62.3.3 电力设施 .62.3.4 林网建设状况 .62.4 土地利用结构 .62.4.1 土地利用概况 .62.4.3 土地利用存在的问题 .93 水资源平衡分析 .93.1 需水量分析 .93.1.1 灌溉设计保证率 .93.1.2 灌溉定额： .103.1.3 灌溉需水量的计算 .103.1.4 乡镇，企业，及生活用水。 .113.2 供水量分析 .113.3.1 降雨入渗补给量 .113.3.2 灌溉回归补给量 .113.3.3 河道渗漏补给水量 .123.3 水资源平衡分析 .124 土地平整规划设计 .134.1 规划目标 .134.2 规划原则 .134.3 土地权属调整 .134.4 耕作田块规格 .134.4.1 灌水定额 .134.4.2 灌水周期 .144.4.3 单井控制面积 .14华北水利水电学院毕业设计4.5 土地平整 .154.7.1 土方平整方案 .154.7.2 平整土方量计算。 .155 灌溉管网工程设计 .195.1 管网布置原则与要求 .195.2 选择管网的依据 .195.3 管网的布置形式 .205.4 管网流量的推求 .205.4.1 确定灌水制度 .205.4.2 划分轮灌组 .205.5 管道设计 .215.5.1 管道流量计算 .215.5.2 管型选择 .225.6 管网水力计算 .235.6.1 沿程水头损失的计算 .235.6.2 局部水头损失的计算 .245.6.3 管网入口设计压力 .245.7 管道附件设计 .255.7.1 管道附件的技术要求 .255.7.2 连接附件 .255.7.3 控制附件 .255.8 附属设施 .265.8.1 一般规定 .265.8.2 镇墩 .265.8.3 配水井 .265.8.4 放水井 .265.8.5 其他设施 .276 排涝工程设计 .276.1 除涝设计标准、除涝模数。 .276.2 排水沟系的布置 .276.2.1 布置原则 .276.2.2 明沟排水系统 .276.3 排水沟断面设计 .296.3.1 排涝流量的计算 .296.3.2 排水沟横断面设计 .296.3.3 排水沟纵断面设计 .327 水源工程设计 .327.1 水泵选型： .327.1.1 水泵流量 .327.1.2 水泵扬程的计算 .337.2 建筑物及构筑物工程设计 .337.2.1 跌水工程设计 .337.2.2 消力池的设计 .347.3 交叉建筑物的设计 .367.3.1 农桥设计 .36华北水利水电学院毕业设计7.3.2 涵洞设计 .377.4 道路工程 .377.5 电力工程 .387.6 农田林网工程 .387.7 典型田块说明 .388 工程量估算及工程效益分析 .398.1 工程量估算统计 .398.2 社会效益评价 .398.3 生态效益评价 .39结束语 .40参考文献 .41华北水利水电学院毕业设计绪论农业节水是我国水资源优化配置的关键。水资源短缺限制了我国农业用水不可能大幅度增加，而且随着我国人口的增加，农业工程还必须满足人们生活需求的粮食增长。因此，节水农业是我国农业发展的唯一出路，发展节水农业既是对水资源的有效保护，也是对农业发展的有利促进。节水农业，不仅仅就是灌溉用水量的减少，其实质是高效用水。同时，根据灌区当地的作物种类及水文气象等条件自己来制定作物的灌水计划，确定灌溉流量。土地开发整理是增加有效耕地面积，实现耕地总量动态平衡的有效措施，是提高土地的质量，促进集约化利用的重要手段，积极发展土地整理对于缓解人地矛盾，改善农业生产条件和生态环境，促进农业现代化建设及经济发展具有极其重要的意义。为了更好的完成项目区土地开发整理，进行规划。在本设计中，作物的灌溉设计流量的推求，渠道纵横断面的计算，渠系交叉建筑物的设计等都是为了合理利用土地，合理分配水资源而计算的。1.1 项目建设背景青华镇西区灌溉排水项目涉及村庄为三李营、养心庄、杜庄三个行政村。该区群众以务农为主，有部分群众外出务工或从事建筑业，少数群众从事第三产业。农民人均纯收入为 1150 元，生活水平低于全县平均水平。项目区水利设施配套标准低，土地质量有待提高；土地利用结构不尽合理；粗放经营，土地生产力水平有提高潜力。耕地质量不高，人均有效耕地面积少，因此，为了提高该地区土地有效利用率和土地产出率，增加耕地面积，提高耕地质量，增加农民收入，壮大地方经济，做此灌溉排水项目。1.2 项目建设目的设立该项目的主要目的是：（1） 贯彻“ 十分珍惜、合理利用土地和切实保护耕地” 的基本国策，增加耕地面积，实现耕地总量动态平衡。（2） 实施田、水、路、林综合治理，配套、完善农业基础设施，改善农业生产条件，保证土地可持续利用和农业可持续发展，更好地发挥土地资源在国民经济中的作用。（3） 优化配置土地资源，促进农业结构调整，增加农民收入，确保项目区农民的经济利益。（4） 调整土地权属关系，保护产权主体的合法权益，维护项目区的社会稳定。华北水利水电学院毕业设计（5） 通过此项目的实施，为盱眙县的土地整理积累经验，推动其土地整理工作。1.3 项目规划任务（1） 基本资料的分析整理；（2） 项目区灌溉水资源平衡分析计算； （3） 项目区土地平整规划设计；（4） 灌溉管网规划设计；（5） 排涝工程设计（6） 水源工程设计；（7） 工程量统计及效益分析；华北水利水电学院毕业设计1 基本资料的分析与整理1.1 青华镇西区简况青华镇位于河南省南阳市市境西南部。东靠潦河，与陆营乡、潦河镇毗邻，西与邓州市穰东镇接壤， 南与新野县歪子乡相接，北与镇平县彭营乡毗邻，总面积 91.59 平方公里。辖青华南、青华北、王珍庄、远场、高老家、杨李庄、杜庄、牛岗、杨官寺、席庄、岭上、蔡庄、赵寨、马集、华寨、叶寨、民金营、上徐寨、养心庄、三李营、黑家庄、任家庄、前所、后所 24 个村委会，115 个自然村，总人口 69200 人。多为汉族，另有蒙古族、回族等兄弟民族。镇政府驻地青华，又名青华街，在礓石河右岸，距市区21.4 公里。1984 年改建为青华乡；1996 年撤乡改建为镇。 ，海拔在 115 米-110 米之间。1993 年耕地面积 99364 亩，辖区主要河流有：礓石河，清代称汇集河，北由王珍庄村流入，南从上徐寨出界，段长 10 公里；华河，源于杜庄村，南由叶寨村出境。境内地表水缺乏，农田灌溉主要依靠地下水，为主要井灌区。南邓公路经青华街东、南两面，焦枝铁路经过街北。该镇马集村有 3.5 万伏变电站，主、干线通往 6 个乡镇，全镇村村通电。文物古迹有杨官寺的两汉、三国安众古城遗址；三里营的新石器时代文化遗址，为县级文物保护单位。青华镇主要经济作物有小辣椒、大枣、金针菇、棉花等。1.2 项目区自然与地理条件。1.2.1 位置与范围项目西区涉及村庄为三李营、养心庄、杜庄三个行政村。地理位置为：东经 1122006-1122506，北纬 324916-325323。大致范围为东至五道庙，南至张庄，西至石龙村、磨涧村，北至高低洼。1.2.2 地形、地貌、地质卧龙区地处南阳盆地西北缘，地貌为山前冲、洪积平原。地下水类型为第四系孔隙水，浅层地下水埋深小于 10m，含水层岩性为砂及砂卵砾石，单井出水量5001000m 3/d，地下水流向 NW-SE 向。富水层埋深在 3253m 之间，含水层为多层结构含水层，岩性为多层砂及砂砾石层。1.2.3 气候与水文（1）气候华北水利水电学院毕业设计项目区气候类型属北亚热带半湿润区大陆性季风气候，四季分明，气候适宜。春暖多变大风多，夏热雨大多旱涝，秋凉风少日照足，冬长轻寒雨雪少。（2）气温年平均气温 14.9。气温变差以 4 月份最大，温度递增最快，从 8 月份以后则依次递减，11 月份降温最快。全年中 7 月份温度最高，多年平均为 27.1；1 月份温度最低，多年平均为 0.4。历年极端最高气温 41.3，极端最低气温-16，分别在 1966 年 7月 19 日和 1969 年 1 月 31 日。多年平均终霜日为 3 月 28 日，平均初霜日为 11 月 4 日，年平均无霜期 229d。（3）日照项目区内光热资源丰富，全年平均日照总时数 2116h，日照率 49.2，太阳辐射年总量为 116.6 千卡/cm2，稳定超过 0的年积温为 5279，超过 5的年积温为 5067，超过 10的年积温为 4675，超过 20的年积温为 2990，可满足农作物一年二熟所需积温的需求。（4）风项目区属季风气候，56 月份西南风频率最高，其他月份东北风频率最大。全年最多风是东北风，频率为 17，次多风是西南风，频率为 12。年平均风速 3.2m/s。各月平均风速在 2.83.8m/s 之间。多年平均最大风速是东北风，为 5.1m/s。（5）降雨量项目区多年平均降水量 805.8mm，最大降水量 1323mm，最小降水量 420mm。年降水量相对变率为 19.2。多年来年降水一般集中在 69 月份，占全年总降水量的 60以上，且多为暴雨。每年的 1 月、2 月、12 月份，降水量仅占全年总降水量的 4.6。多年平均相对湿度 71%，为半湿润气候项目区属长江流域汉水系。设计典型年平均月降雨量分配表： （2-1）月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12全年比例（%） 1.3 1.8 3.9 8.6 8.1 9.7 24.6 17.7 12.3 7.6 3.3 1.1 100（6）河流及沟渠礓石河从项目区西侧流过，潦河从项目区东侧流过，两段河均是春涸秋溢季节性河流，沿岸地势平坦而历史上旱涝交替。建国后对两河进行系统治理，基本上控制了水灾。其中在礓石河沿岸有大片的滩涂。在项目区内部有几条人工开挖的排水沟，河流及排水华北水利水电学院毕业设计沟的走向均是从北向南，排入下游的华河内。项目区内缺少地表水，农田灌溉主要依靠地下水。现存部分机电井、提灌站，但不能满足整个项目区内农业生产所需，需要进一步配套完善。1.2.4 土壤与主要农作物 （1）土壤项目区土层主要由河道冲积形成，地质岩性为第四纪沉积物，表层为砂姜黑土。砂姜黑土和黑老土占 90%，余为黄老土和灰两合土。砂姜黑土成土母质主要为湖沼相沉积物、上覆盖洪积、冲积物，耕作层质地中壤，底层重壤，局部砾姜石直径较大，分布较多。砂姜黑土中有机质、钾元素含量高，磷元素含量低。养分含量统计为：有机质含量平均为 1.098%，全氮 0.079%，速效磷 600ppm，速效钾 100-150ppm，总体上是富钾、贫磷、少氮、有机肥不足。潮土成土母质主要为河流沉积物，疏松易耕，耐旱耐涝，但面积小；养分情况是：有机质含量平均为 1.043%，养分含量统计为：全氮 0.082%，速效磷8-15ppm，速效钾 100-150ppm。（2）农作物及植被项目区植被的种类较多，自然植被以灌木和杂草状态存在，林木多为人工营造的农田林网和果园；人工植被中，农作物有小麦、玉米、红薯、豆类、谷子等，经济作物有棉花、辣椒、烟叶、花生、芝麻、中草约等。现状农作物一般一年两熟，以小麦玉米和小麦红薯种植结合较多，作物复种指数 2.0。1.2.5 自然灾害主要自然灾害有风灾、旱灾、涝灾、雹灾、霜冻等。1.2.6 社会经济条件该区群众以务农为主，有部分群众外出务工或从事建筑业，少数群众从事第三产业。农民人均纯收入为 1150 元，经济状况一般。项目区共涉及 6 个行政村，人均收入仅为 1150 元，生活水平低于全区平均水平。1.2.7 水资源（1）地表水项目区属长江流域汉水系。礓石河从项目区西侧流过，潦河从项目区东侧流过，两段河均是春涸秋溢季节性河流，不能满足项目区的灌溉用水需要。项目区内缺少地表水，农田灌溉主要依靠地下水。（2）地下水华北水利水电学院毕业设计项目区内地下水丰富,水质较好。根据水利部门的打井物探资料，在 100 深度内含水层总厚度在 3050 米之间，当钻井深度到达 3060 米时，单井出水量超过 45 立方米/小时。以往成井深度约在 50 米左右。浅层地下水埋深 510 米，静水位 58 米，动水位 1015 米。项目区内有长期井灌