河洑镇农田水利工程设计

湖河洑镇农田水利工程设计DESIGNOFIRRIGSTIONANDWATERCONSERVATIONENGINEERINGATHEFUTOWN目录摘要1关键词11前言22项目区概况22.1地理位置及范围22.2自然状况32.2.1位置32.2.2地形地貌32.2.3气象32.2.4土壤42.2.5植被42.2.6水文与水文地质42.2.7工程地质条件42.2.8天然建筑材料52.3自然灾害53基础设施条件分析53.1项目区周边基础设施现状53.1.1交通设施53.1.2水利设施53.1.3电力设施53.2项目区内基础设施现状53.2.1水源条件工程设施53.2.2灌溉与排水设施63.2.3农田保护与生态环境保护设施74土地利用限制因素分析74.1自然因素限制74.2社会经济因素限制84.3限制性因素解决措施85项目区水资源供需平衡分析85.1灌溉水源85.2需水量预测85.2.1农作物品种选择95.2.2灌溉设计标准95.2.3灌溉需水量计算95.3可供水量105.3.1降雨105.3.2地表水资源105.3.3供水量分析105.4水资源供需平衡分析116项目工程规划116.1灌溉与排水工程规划116.1.1输水工程规划116.1.2排水工程规划126.2渠系建筑物工程规划126.3泵站及输配电工程规划136.3.1泵站136.3.2输配电工程136.4农田保护与生态环境保护工程规划136.5规划方案比选136.6灌溉与排水工程布局方案择优147农田水利工程设计147.1灌溉与排水工程设计147.1.1水源工程设计147.1.2输水工程147.1.3排水工程设计187.1.4渠系建筑物设计207.1.5泵站工程设计237.2农田保护与环境保持工程设计258结束语26参考文献26致谢27附录27河洑镇农田水利工程设计摘要：河洑镇片区以农业为主，花卉、蔬菜为辅的种植模式；项目区水源充足，但是现有沟渠纵横交错，不成系统，多为土渠，由于年久失修，长期杂草丛生，淤积较严重，导致排灌不畅，降低了田间水的利用率。同时部分沟渠断面大、占地宽，这些渠道中有些较好的经过整修护砌，将极大的提高输水能力，减少沟渠占地，充分发挥田间效益。关键词：土地整理；农田水利；灌排水规划；渠道设计；渠系建筑物DesignofIrrigationandWaterConservationEngineeringatHefuTownAuthor:ShuYiChaoTutor:PanJinFu(OrientalScienceTechnologyCollegeofHunanAgriculturalUniversity,Changsha410128)Abstract：TheplantingmodeofHefutowndistrictistakingfarmingasthemainandtakingplantingflowersandvegetablesassupplementary.Thesourceofwaterinthisprojectareaisabundant,butirrigatingditchwhichusednowiscriss-cross,notsystematicandmostlyearthcanal.Sincetheywereinbadrepair,theywereLong-termovergrownwithweeds,depositionwasveryserious.Thesefactorsleadtoasituationofbaddrainageandirrigationandtheyreducetheutilizationratioofwaterinfield.Inthesametimesomeditcheshaveabigfracturesurfaceandcoverawidearea.Iftheseditchesgothroughagoodrepairandprotection,thepropertyoftransportingwaterwillimprovealot.Itwillalsoreducethefloorspaceofditchesandgivefullplaytofieldbenefit.Keywords：landConsolidation;irrigationandwaterconservancy;irrigationdrainageplan;channeldesign;canalbuilding1前言常德市武陵区位于湖南省西北部，沅水下游北岸，西洞庭之滨，是镶嵌在洞庭湖畔的一颗璀璨的明珠，更是一座历史文化古城，自秦蜀郡守张若在此筑城，迄今已有2280余年，史称张若城。这里既是古代南北的交通枢纽，又是上溯黔东，下达苏皖的运输要道，“左包洞庭之险，右扼五溪之要”，素有“荆楚唇齿”、“滇黔咽喉”之称，是历代封建统治者开发西南的门户，又是江南闻名遐迩的“鱼米之乡”，地理位置十分重要。河洑镇地处武陵区西部，涉及白鹤庵村、全美村、三星垱村三个行政村，总面积387.51ha。建设规模296.92ha，其中不动土面积90.59ha（包括果园0.65ha，疏林地3.47ha，坑塘水面32.73ha，农村宅基地53.50ha，墓葬地0.24ha）。耕地面积236.23ha，占总面积的60.96%；园地面积0.65ha，占总面积的0.17%；林地面积3.47ha，占总面积的0.90%；其他农用地面积84.26ha，占总面积的21.74%；住宅面积53.50ha，占总面积的13.81%；特殊用地面积0.24ha，占总面积的0.06%；未利用土地面积9.16ha，占总面积2.36%。主要经济来源为种植业收入,农民生活方式随着经济的发展正在不断发生变化，但传统的生活方式依然没有得到彻底的改变，目前农作物主要为稻谷和玉米，机械化耕作程度不高，农业生产方式较落后。项目区水源充足，但是现有沟渠纵横交错，不成系统，多为土渠，由于年久失修，长期杂草丛生，淤积较严重，导致排灌不畅，降低了田间水的利用率。项目灌区排涝渠为土沟，堵塞严重，排水十分不畅，导致灌区效益不能正常发挥。项目区内机耕道路配套不完善，农业生产劳动强度大，农业机械化水平低。在对项目区的水文气象、工程地质、以及渠道枢纽的布置现状分析基础上，整合运用了水文学、水力学、农田水利学等知识，对项目区的农田水利进行了新的规划设计，以便项目区的高效运行。2项目区概况2.1地理位置及范围常德市武陵区位于湖南省西北部，沅水下游北岸，西洞庭之滨，是镶嵌在洞庭湖畔的一颗璀璨的明珠，更是一座历史文化古城，自秦蜀郡守张若在此筑城，迄今已有2280余年，史称张若城。这里既是古代南北的交通枢纽，又是上溯黔东，下达苏皖的运输要道，“左包洞庭之险，右扼五溪之要”，素有“荆楚唇齿”、“滇黔咽喉”之称，是历代封建统治者开发西南的门户，又是江南闻名遐迩的“鱼米之乡”，地理位置十分重要。该区地理坐标位于东经11134301114810，北纬285740290856。四周被鼎城区（原常德县）环抱，为湖南省西北部平原天然中心。全区地形呈Y状，沅水流贯境内，武陵区下辖东郊、东江、护城、南坪、丹洲、河洑、芦山七个乡镇和城东、城南、城西、城北、三岔路五个街道办事处，全区总面积24949.1ha，其中耕地面积为7874.9ha，占土地总面积的31.56%；2008年末全区总人口为40.3万，其中农业人口10.5万。全区人口密度大，人均耕地仅0.02ha。武陵区属亚热带湿润季风气候区，全年平均气温16.517.5，年降雨量1400mm，日照时间长，无霜期256h以上，年均相对湿度在6889%之间；冬季盛吹东北偏北风，夏季盛吹东南偏南风，春秋两季为季风转换时期，以偏北风居多。城区交通便捷，319、原207国道纵横贯穿全境，紧邻的桃花源机场已开通与全国主要大城市的航线，石长铁路、长常高速公路建成通车，加强了武陵区与长沙、广州、深圳等大城市的联系，常张高速公路的建成，使得武陵区与张家界国家森林公园的距离缩短一半。城区供水、供电等各项基础设施完备，邮政电信网络功能齐全，道路纵横交错，商业广场、文化娱乐、一应俱全，安居小区整齐如一。2.2自然状况2.2.1位置项目区位于常德市武陵区河洑镇。河洑镇位于常德市市郊、武陵区西部，交通十分便利。项目区地跨东经11136221113811，北纬290317290505，总共涉及白鹤庵村、全美村、三星垱村三个行政村。2.2.2地形地貌项目区处南岭山地向洞庭湖平原过渡的初始地带的零东祁丘岗盆地中部，平均海拔在2540m之间，地势平坦、湖泊众多、河网交错、沟渠纵横、田畴棋布，地面坡度在2以下，相对高差13m。根据湖南省土地开发整理项目建设标准，项目区属湖积平原工程类型区。2.2.3气象项目区属亚热带湿润季风气候区，冬夏长，春秋短，四季分明，呈现出以非地带性规律为主的气候特征，气候资源的时空分布不匀，年际、季节变化较大。热量比较丰富，在地域上呈“两个高温地带”和“两个低温地带”分布，区内大部分地方稳定通过10的初日至20的终日间隔的天数均在180d以上，80%保证率的天数164177d，无霜期264283d；区内雨量充沛，地处全省多雨区与少雨区之间，年均降水量为12002100mm，年际、地区之间降水分布差异较大，有明显的地域性和过渡性；日照充足，东部多、西部少，年日照时数1529.71869.7d，日照百分率3542%，全年太阳总辐射能102113kcal/c；气候温和，年际和季节变化大，冬季严寒，夏季酷热，春温多变，秋温陡降，春夏多雨，秋冬少雨；气候类型多样，垂直差异明显。2.2.4土壤项目区为潴育水稻土，其成土母质为红黄色冲积物。该土种土层较厚，一般都超过1m，耕作层多在1618cm之间，呈灰黄、紫黄、灰棕黄等色。土壤粘粒平均含量为26.68%左右，多为粉砂质粘土，块状结构，多呈微酸性反应。土壤养分含量除磷素外，多处于中等水平，其中土壤有机质和全氮比较丰富，宜耕性好，适宜多种作物生长。表层以水稻土为主，菜园土、红壤土和潮土为次，厚0.51.0m，水稻土含腐殖质高，土质肥沃、呈微酸性到中性反应，菜园土、红壤土深厚，呈酸性反应，是农林业生产的主要土类。2.2.5植被根据全国植被区划，武陵区属“亚热带常绿阔叶林区域”，西部山区丘陵属“三峡、武陵山地栲类润楠林区”，东部滨湖平原属“两湖（洞庭湖、鄱阳湖）平原栽培植被、水生植被区”。项目区气温适宜，光热充足，无霜期长，植物种类多。整个区域以产稻谷和玉米为主，兼种油菜、大豆、红薯、蔬菜、瓜果等多种农作物，其中，水田以“菜稻”、“稻稻”种植制度为主，旱地以玉米种植为主。2.2.6水文与水文地质项目区多年平均降雨量1421mm，降雨大部分集中在47月，这四个月降水量一般占年降水量的5058%。多年平均径流深724mm，多年平均水面蒸发（E601）7001000mm，陆面蒸发500800mm。位于项目区西部的渐河，历史最高水位43.09m，最低水位35.44m，水流常年不断、流量较大、水量充沛，适宜于农作物的灌溉。2.2.7工程地质条件项目区属湖积平原区，岩性软弱易遭风化，在地势低洼地区土壤潜育化、洪涝渍灾害严重。项目区所处的武陵区属湖积平原地区，具有平原的基本特点，区内相对高差小，地势平坦，地面坡度小，土壤肥沃，工程地质良好，适宜于土地整理工程构筑物建设。项目区在地质构造运动和地面升降变迁过程中，虽没有自古至今的全套地层，但地层出露较全。西北山区及南部山地的地层为远古界板溪群，古生界震旦、寒武、奥陶、志留、泥盆、二叠，中生界三叠、侏罗系等地层；中部丘岗以中生界白垩系，新生界下第三系地层为主；东部滨湖平原属新生界上第三系及第四系地层。构造线以北东东向为主，表现为一系列的褶皱和压性断裂，全区共有68个褶皱和63条主干断裂。项目区地质基本上为新生界上第三系，厚度为126518m，出露面积为63.36k。其以黄色、棕黄色粉砂岩、砂岩为主。项目区土地整理工程构筑物均为小型建筑，且项目区内地质属新生界上第三系，岩性基础非常稳定，不会出现软性基础地基，总体来说对于项目工程实施是非常有利的，综上所述，项目区土地整理工程建设是完全可行的。2.2.8天然建筑材料项目区周边可利用的天然建筑材料有砂、碎石、卵石、砾石、块石、片石、木材等，项目区西部的渐河河床上就有大量的砂、卵石，因此取材方便，为项目区的工程建设提供了很大的便利条件。白鹤庵村西部有取土场，主要供应项目区渠道整修的回填土。2.3自然灾害项目区降雨季节分布不均，一年之中，以46月份降雨量最多，占全年总雨量的4450%。7月以后雨量稀少，8、9月更少。因此春夏易遭水涝，对早稻育秧威胁较大；秋冬季易遭旱灾，对晚稻抽穗扬花同样带来威胁。3基础设施条件分析3.1项目区周边基础设施现状3.1.1交通设施整个项目位于常德市武陵区，距离常德市市区约5km，离长常高速河洑出站口约10公里，对外交通十分便利。原207国道跨项目区而过，但道路年久失修，再加上大货车都从原207国道通过，导致路面坑坑洼洼，一到雨季泥泞不堪。3.1.2水利设施渐河作为贯穿整个常德市的主要河流，是沅水的分支，也项目区灌溉的主要来源，项目区三星垱村南部原有123KW机泵，可以为项目区排出多余积水。3.1.3电力设施项目区所在的河洑镇，电力设施都已完善。3.2项目区内基础设施现状3.2.1水源条件工程设施项目区水系发达，区内农作物灌溉主要以渐河水灌溉为主。渐河位于项目区西部，历史最高水位43.09m，最低水位35.44m，水流常年不断、流量较大、水质好、适宜于农作物的灌溉。由幸福闸、洪流闸从渐河引水入项目区。幸福闸位于项目区北部，洪流闸位于项目区南部。项目区由幸福渠从幸福闸、纬七线从洪流闸引渐河之水灌溉项目区。（1）幸福渠位于项目区北端，为C20混凝土护砌，宽4m，高1.2m（常德市武陵区水利局在建白鹤庵-全美段），渠道引水口为浆砌石护坡，为当地群众自行护砌。三星段因水利局资金有限，并未对其进行护砌，亟待整修；（2）纬七线位于项目区南端，为土渠，宽5m，高1.5m，渠道引水口均为浆砌石护坡，现状基础较好。（3）纬八线为项目区重要的灌排两用渠，最宽处达到10m，由于当地群众养护得当，水流通畅，可以满足项目区灌排需要；（4）南湖港为项目区重要的排水通道，宽20m，现状基础较好。排涝高水位时南湖港之水由项目区北边百合机埠（55KW）、三星机埠（30KW）、刘家桥机埠（2*132KW）排至杨桥河入沾柳水系。3.2.2灌溉与排水设施（1）灌排设施现状白鹤庵村南部原有渠道3、5从幸福渠引水分农渠灌溉，排入南湖港，白鹤庵村北部原有渠道1从笛子棔引渐河水灌溉，三星垱村由原有渠道7、8、9、10从幸福渠引水，排入原有渠道11排至原有渠道13，由吉家嘴机埠排入代家沟。全美村南部由纬七线分原有渠道14灌溉，排入纬八线，北部由纬八线分原有渠道13、15灌溉排入南湖港。经统计，项目区现有主要渠道情况如表1所示。表1项目区现有灌溉与排水设施调查表Tab1Questionaireofprojectsofexistingirrigationanddrainagefacilities渠道标号断面形式护砌现状上宽（m）下宽（m）高（m）权属位置规划图标识现有沟渠-1梯形土渠4.02.01.2白鹤庵村整修斗渠-1现有沟渠-2梯形土渠白鹤庵村整修农渠-2现有沟渠-3梯形土渠白鹤庵村整修灌排渠道-1现有沟渠-4梯形土渠1.00.40.8白鹤庵村整修农渠-3现有沟渠-5梯形土渠白鹤庵村整修灌排渠道-2现有沟渠-6梯形土渠3.01.51.0三星垱村整修灌排渠道-3现有沟渠-7梯形土渠三星垱村整修农渠-8现有沟渠-8梯形土渠三星垱村整修农渠-14现有沟渠-9梯形土渠三星垱村整修灌排渠道-3现有沟渠-10梯形土渠三星垱村整修农渠-12续表1渠道标号断面形式护砌现状上宽（m）下宽（m）高（m）权属位置规划图标识现有沟渠-11梯形土渠4.02.52.0三星垱村整修斗沟-2、3现有沟渠-12梯形土渠白鹤庵村整修斗沟-1现有沟渠-13梯形土渠1.00.51.0三星垱村保留现状现有沟渠-14梯形土渠全美村整修农渠-4现有沟渠-15梯形土渠全美村整修农渠-7现有沟渠-16梯形土渠全美村废弃（2）存在的主要问题项目区水源充足，但是现有沟渠纵横交错，不成系统，多为土渠，由于年久失修，长期杂草丛生，淤积较严重，导致排灌不畅，降低了田间水的利用率。同时部分沟渠断面大、占地宽，这些渠道中有些较好的经过整修护砌，将极大的提高输水能力，减少沟渠占地，充分发挥田间效益。3.2.3农田保护与生态环境保护设施项目区内属于丘陵地区，农田小气候优越，水分充足，植物生长繁茂。项目区内无工业生产，环境污染因子主要是农民的生活污水，农业生产中的农药化肥污染，基本上不会超过环境的自净能力。项目区岩洪线、三马路、三星路、经七线道路边都有防护林。4土地利用限制因素分析4.1自然因素限制（1）项目区降水量时间分布不够均匀，年际变化大，而项目区缺乏统一规划布局，尤其是田间水利灌排系统薄弱，无法有效的对季度降水不均进行调蓄，很容易造成作物需水量的供求不平衡，对农业的稳产不利；（2）项目区内部交通框架较好，但田间道路况较差，农业生产道路欠缺，无法满足生产、生活的需要，有待完善。（3）项目区水利基础框架较好，特别是水利部门未投资的一段幸福渠（三星垱段），给项目区灌溉带来很多的不便，其余灌排渠系为土质结构，常年淤积，水资源利用率较低。不能利用项目区充足的水源系统的、成规模的进行灌溉。（4）项目区整体地势平坦，但局部依然存在丘块地势较高无法有效灌溉的问题，村民要求对其进行平整，解决田块灌水问题。4.2社会经济因素限制（1）资金短缺，投入明显不足。由于耕地经营尤其是粮食生产收益偏低，农民对耕地经营积极性不高，农业生产长期在低水平、低效益状态下运行；而项目区集体经济实力较薄弱，财力不足，不能进行大规模开发建设。（2）土地利用集约度不高。项目区内农地经营都是以家庭为单位，规模化、集约化经营水平低4.3限制性因素解决措施针对以上的限制性因素，结合此次项目的总体布局，特提出以下两条解决方案，可以很好的解决自然因素限制和社会经济因素限制的问题。（1）科学合理的规划引水及灌溉的渠道，同时对原有的主要渠道（包括坍塌、渗漏严重的渠道）进行整修硬化。规划整修主灌渠、整修斗渠、新修灌排渠道、整修灌排渠道、铺设暗管、整修灌排渠道、整修灌排渠道、新修农渠、整修农渠等9种灌水型号，其中整修主灌渠（幸福渠三星垱段）、整修灌排渠道采用浆砌石护坡设计，其他渠道均采用梯形设计，现浇砼护肩、护坡、护底；规划整修排水斗沟、新修农沟2种排水型号，均采用梯形设计，现浇砼护坡、护肩、护底。规划布局方案采用“沟-渠-路”相邻布置方式，将灌排分开，由农沟将区内水直接排出项目区。通过这种工程措施可以较好的解决项目区水、热同期，晚稻缺水以及引水渠道破损老化、渗漏严重导致灌溉没有保障的问题；（2）项目区大面积冲田因排水沟堵塞、坍塌等原因导致排水不畅引起稻田过量积水的问题，在项目区靠南湖港旁新修斗沟-1将三星垱村田地多余的水由吉家嘴机埠排至代家沟。（3）通过土地平整工程以及土地权属的调整，随着农业产业结构调整和土地流转制度的深入，既可以较好的解决由于部分丘块地势较高无法有效灌溉的问题，同时对目前的土地分配过于零散等问题的解决也起到了积极的推进作用。5项目区水资源供需平衡分析5.1灌溉水源项目区农作物灌溉水源主要是流经项目区的渐河供水。5.2需水量预测根据项目区的实际情况，项目区水系发达，雨量充沛，地表水丰富，因而在水资源平衡分析时不考虑地下水；又因当地项目区内没有工矿企业，所以需水量分析不考虑工业用水；在实地走访中，当地各村中一些大的村部基本上通入自来水，而且一些散居的群众每户都有人畜专用的水井和引水设施，所以需水量也不考虑人畜饮用水，只分析农作物品种的需水分析。5.2.1农作物品种选择项目区整理的耕地都为水田，水田以种植水稻为主。结合项目区的耕地作物构成情况和当地农民耕作习惯及当地惯用的水利工程设计标准，水田中水稻以一年两熟作为典型作物计算需水量。5.2.2灌溉设计标准水量平衡是一个相对的概念，是指在一定的保证率下的水量供需平衡。因此，在进行水资源平衡分析之前，首先确定灌溉设计保证率。由于项目区处中湿润季风气候区，水资源丰富，根据土地开发整理项目规划设计规范（TD/T10122000）湿润地区或水资源丰富地区，水稻灌溉保证率为8595%，结合项目区的实际情况，水田确定灌溉保证率为90%。根据项目区灌溉实验资料及武陵区农业区划报告集，确定项目区水田、菜地综合灌溉定额见表3。根据当地农业部门实验调查统计资料，项目区作物灌溉制度如下：根据武陵区水资源调查及水利区划研究报告，灌溉设计典型年项目区内的水稻作物按每月需灌溉定额如下表：表290%双季稻生长每月灌溉定额表单位：ha、mmTab290%doublecroppingricegrowthmonthlyirrigationquota月份4月5月6月7月8月9月10月总计早稻1051201250.000.000.000.00-晚稻0.000.000.00110125125140-合计105120125110125125140-表390%菜地生长每月灌溉定额表单位：ha、mmTab390%vegetablefieldgrowthmonthlyirrigationquota月份4月5月6月7月8月9月10月总计菜地25352120292730187注：资料来源：武陵区农业区划报告集，1983年5.2.3灌溉需水量计算根据上述原则和方法，项目区按灌溉保证率为P=90%的来水与需水，考虑到灌溉水的损失，耕地实际所需水量应该等于其净需水量除以灌溉水利用系数0.72，需水量按下式计算：=MA/（1）式中：灌溉需水量（m）；M净灌溉定额（m/ha）；A规划后灌区面积（即规划后的耕地面积）；灌溉水利用系数（查表确定为0.72，根据农田水利学（武汉大学郭元裕主编，中国水利水电出版社）。项目区水田灌溉需水量为下表：表4项目区双季稻生长每月所需水量表单位：ha、mmTab4Croppingofricegrowthmonthlyrequiredamountofwater月份4月5月6月7月8月9月10月总计早稻1051201250000-晚稻000110125125140-合计105120125110125125140-规划水田面积240.43240.43240.43240.43240.43240.43240.43-需水量计算(万m)52.5960.1162.6155.1062.6162.6170.13425.76表5项目区菜地生长每月所需水量表单位：ha、mmTab5Vegetableagrowthmonthlyrequiredamountofwater月份4月5月6月7月8月9月10月总计菜地25352120292730-规划菜地面积4.974.974.974.974.974.974.97-需水量计算(万m)0.260.30.280.311.94项目区的需水量为427.7万m（W1）。5.3可供水量5.3.1降雨项目区属中亚热带大陆季风湿润气候区，四季分明，热量充足，雨水充沛，项目区属红岩盆地区，多年平均降雨量为1421mm，降雨多集中在春季，春季降水占年降水量的37%。5.3.2地表水资源在大田充分利用有效雨的基础上，通过人工设施，用降水所形成的地面水来弥补降水之不足和不及时。因此，地表水是对农业用水作雨后调剂的最主要的一种水源。项目区地表水资源较为丰富。项目区的渐河引水渠和区内大小数坑塘，地表水非常丰富。5.3.3供水量分析项目区处平原区，雨量充沛，河流纵横，地表水充足，地下水主要由大气降水补给，地下水资源丰富，是干旱季节水田灌溉重要来源。渐河引水渠可直接为项目区提供水资源。（1）渐河引水渠可供灌溉水量分析项目区主要由幸福闸、洪流闸从渐河引水入项目区灌溉，通过在当地水利部门咨询得知，渐水多年平均径流量为154.46亿m，年均流量为0.5m/s，折算可利用系数为0.2，在灌溉期410月内，可以提供的水量：引水渠道流速引水渠过水断面3600242050.2=0.5（4+2）1.20.53600242070.2=435.46万m（注：式中“20”是指水稻1年灌溉20次，“7”是指灌溉周期为7d，“24”是指一天灌溉24小时）。（2）坑塘可供灌溉水量分析其余的坑塘因当地水利没有塘堰的详细记载，只能依据农田水利（2002年出版，由华中农业大学卢荣安教授主编）中的塘堰供水量确定中的复蓄次数法来推算项目区塘堰的可供灌溉水量。依据公式：W=NV（m/ha）（2）式中：W灌溉季节塘堰供水量；V单位灌溉面积上的塘堰有效容积。为总容积除去因养鱼等需要留下的垫底容积。湖南省为13.4m/ha；N塘堰的复蓄次数。项目区塘堰经计算总面积为8.22ha。依据公式可得：=120.232001.5=3.61万m=+=311.04+3.61=314.65万m5.4水资源供需平衡分析分析可得：W供=435.46万mW需=427.7万m，节余7.76万m。由此可见，项目区设计水田灌溉保证率90%，在不考虑地下水资源的情况下，水资源供给量大于需水量，项目区内水资源供给量完全能满足需求，本设计在水源保证方面完全可行。6项目工程规划6.1灌溉与排水工程规划6.1.1输水工程规划本项目根据湖南省土地开发整理项目建设标准（试行）要求取水稻区灌溉保证率为90%，排涝标准为10年一遇三日暴雨三日排完。项目区输水工程包括整修主灌渠、整修斗渠、新修灌排渠道、整修灌排渠道、整修灌排渠道、整修灌排渠道、新修农渠、整修农渠等8种灌水型号，整修主灌渠、整修灌排渠道采用浆砌石护坡，其他渠道均采用梯形，现浇砼护肩、护坡、护底。项目区整体地形较为平整，其有点起伏，整个灌水都是由幸福闸、洪流闸从渐河引水入项目区。幸福闸位于项目区北部，洪流闸位于项目区南部。然后再由引幸福闸水源的幸福渠和引洪流闸水源的洪流渠（纬七线）这两条渠道进行分水对项目区进行灌溉。项目区设计整修主灌渠1条，长1160.13m；新修斗渠3条，长895.88m，整修斗渠2条，长1144.99m；新修灌排渠道1条，长821.14m；整修灌排渠道7条，长2919.39m；整修灌排渠道3条，长1488.42m；整修灌排渠道2条，长1762.26m；新修农渠33条，长8739.20m；整修农渠19条，长6177.75m。（1）白鹤庵村由整修灌排渠道-1、2，以及幸福渠（水利部门投资白鹤庵村段在建）共同满足村域内灌排需求，最后排入南湖港；（2）全美村北部主要由整修灌排渠道-2，整修农渠17、20引纬七线水灌溉，排入纬八线，再由整修灌排渠道-3、整修灌排渠道-7引纬七线水进行田间灌溉；（3）三星垱村由幸福渠引水分农渠灌溉，排入排水斗沟2、3，再由吉家嘴机埠排出项目区。6.1.2排水工程规划本项目为湖积平原工程类型区，设计暴雨重现期为10年，3日暴雨3日排完。整个项目区排水渠道共分新修斗沟、整修斗沟和新修农沟组成，其断面都为梯形，斗沟农沟都为C15现浇砼护坡，压顶。斗沟底部只夯实不进行硬化，农沟对底部进行硬化。设计新修排水斗沟1条，长758.47m；整修排水斗沟5条，长2099.33m；新修排水农沟31条，长6683.78m。新修排水斗沟-1位于原207国道以东的三星垱村，承接了项目区东北角的排水，最后水流排入南湖港；整修斗沟在整个项目区有5条，分别位于三星垱村，白鹤庵村，白鹤庵村的新修排水斗沟1排入项目区的泄洪区南湖港，排水斗沟4、5排入原有渠道，最终也流入南湖港。三星垱村的整修排水斗沟2和整修排水斗沟3分别排入三星垱村原207国道旁的渠道内，由原有的三星垱机泵排出项目区。6.2渠系建筑物工程规划（1）水闸：项目区设置主灌渠闸门、渠道分水闸、泄水闸和输水涵闸。其中：主灌渠闸门为了引水至两端田块进行灌溉，设计主灌渠闸门。斗渠向农渠和灌排农渠分水采用分水闸。分水闸采用现浇C20砼，闸门闸板采用C20预制砼铲板闸，厚50mm，可人力开启，闸门底部及侧止水采用橡胶止水；斗沟向南湖港排水需设置泄水闸，闸门采用单孔闸门，闸墩采用C20现浇砼，闸板采用C20预制闸板。农渠向田间输水设置输水涵闸，控制闸板采用C15砼预制，闸板槽M7.5浆砌砖砌筑，预制涵管直径0.2m，壁厚0.05m。各种闸门具体尺寸见规划设计图册。（2）涵管：项目区渠道过田间道路，跨度不大的都采用涵管形式，依据项目设计的渠道过水大小和过水宽度确定分为600、400/和300三种类型；（3）涵洞：田间道、生产路与整修排水斗沟、整修灌排渠道交叉处设置盖板涵洞，涵洞盖板的长度根据沟渠的宽度确定，涵洞盖板采用C20钢筋混凝土顶板以及板墩采用C20现浇砼，其设计荷载按总重量3.5t的轻型交通工具取定。设计斗沟闸门4座；农渠闸门49处；D600过路涵管8处，D400过路涵管22处，D300过路涵管24处，盖板涵洞5处，盖板涵洞3处，农渠输水涵闸723处。6.3泵站及输配电工程规划6.3.1泵站项目区新建三处机泵，都是在原有机泵的地址上进行新修，且都为30KW，其中在白鹤庵项目区内修建的机泵为主灌机泵，整个项目区西北角的500多亩田块都由其引水进行灌溉；而位于三星垱的两处机泵，规划为灌排泵站，由于其地势较为低洼，泵站的主要作用还是以排为主，但也具备一定的灌溉作用。6.3.2输配电工程项目区三处泵站基本都从项目区边的居民点引电力线对其进行供电，本次设计中，因泵站离居民点较近，而且是在原址上修建，不需要再另牵电力线。6.4农田保护与生态环境保护工程规划项目设计沿主干田间道每经过一个田块设置一处下田坡道，下田坡道设计断面为矩形，由混凝土路面和浆砌石路肩构成。下田坡道长2m，宽3.6m，采用现浇C20混泥土路面，厚度0.2m，混凝土为32.5水泥2级配，水灰比0.5。护肩采用浆砌石，M7.5砂浆砌筑。过路涵管采用直径0.4m的混凝土管，长3.6m。根据项目区田间道的布置和田块的分布，共需布置41处。6.5规划方案比选项目区总体布局按照标准田块要求设计，渠系配套灌排自如，道路成网，尽量利用现有基础设施，同时在现有格局基础上对田块进行最优化设计，以利于农业机械化作业。项目规划根据项目区的实际地形，结合项目区内社会经济综合发展情况，按照农业现代化的要求，科学合理地进行田、沟、路的规划布置，通过多种方案的比较和选优，最后来确定可行性研究方案。6.6灌溉与排水工程布局方案择优项目区总体布局按照标准田块要求设计，渠系配套灌排自如，林路成网，路桥涵相通，尽量利用现有基础设施，同时在现有格局基础上对田块进行最优化设计，以利于农业机械化作业。本项目规划是根据有关要求，根据项目区的地形要求社会经济综合发展情况以及农业现代化的要求，科学合理地进行田、渠、路、林的规划布置，通过多种方案的比较和选优，最后来确定初步设计方案。项目区内现有耕地较为平坦，满足耕种灌溉要求，且耕作历史悠久，表层土性熟质优，不宜大规模扰动。现有田块格局和灌溉渠系已成体系。根据原有水系，主要渠道位置基本确定，各渠道的灌排方式主要体现在田间沟渠的布置方式不同。所以根据农渠的灌溉方式，规划人员对项目区做了两种规划方案：方案一：灌排相间布置方式。在地面向一侧倾斜的地区，渠道只能向一侧灌水，排水沟也只能接纳一边的径流，灌溉渠道和排水沟道只能并行，上灌下排，互相配合。方案二：灌排相邻布置方式。在地形平坦或有微地形起伏的地区，宜把灌溉渠道和排水沟道交错布置，沟、渠都是两侧控制，工程量较省。通过两种方案的比较和选优，最后确定了两种方案相配合。理由是：项目区部分地形整体上向一面倾斜，采用沟路渠的布置方式，田块标准化，路沟渠配套，工程量省，减少了占地，施工方便。部分在地势较为平整，稍有起伏，且农田面积较宽，若采用单一的灌排分开的方式，农渠的渠线太长，所以采用灌排相间的方式。7农田水利工程设计7.1灌溉与排水工程设计7.1.1水源工程设计本项目灌溉水源为河流，根据投资的特点，本项目不涉及到灌溉水源工程。7.1.2输水工程设计（1）渠道流量设计按土地开发整理标准规定，灌溉方法采用地面灌溉，湿润地区或水资源丰富地区以水稻种植为主，灌溉设计保证率取8595%。根据项目区主要是种植水稻的实际情况，及当地水利建设实践经验，确定灌溉设计保证率为90%。a）项目区灌溉渠道流量根据武陵区农业局提供的武陵区农业区划报告，引用干旱年的统计资料，可知泡田定额为80m/亩。选择项目区控制灌溉水田面积最大的渠道来设计。灌溉延续时间7d，每天灌水24h，渠系水利用系数取0.85。流量计算，毛灌水率的计算采用以下公式：=m/（360024T）=m/（86400T）（3）根据土地整理工程设计（国土资源部土地整理中心编，中国人事出版社）第四章第二节中简化公式，将q毛代入流量公式。则项目区内灌溉渠道的计算公式为：（m/s）（4）式中：主要作物的种植比例（%）；m主要作物用水高峰期的最大灌水定额（5.36m/ha）；A渠道的灌溉面积（ha）；t每天灌水时数，本项目取24h；T灌水延续时间，取7h；渠系水利用系数（取0.85）。由于各条渠道实际控制的灌溉面积有差异，据此计算得来的渠道设计流量种类众多，不便于项目施工和后期管理。因此，需要将上述计算结果进行统计分类。统计分类的过程是：首先根据各条规划渠道的设计流量的大小，将规划为同一类型的渠道分为一组；然后将各组最大的设计流量值分别确定为该组各条规划渠道的最终设计流量；最后将同一组内的各条渠道统一为同一类别的渠道，即得到灌区的灌溉渠道。对应的灌溉渠道的设计流量标准如下表所示。（根据农田水利工程（灌溉与排水工程）设计规范，流量在1m/s时，加大流量系数取1.31.35，本设计J1.35）。b)