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自治县 黄都镇 农田水利 工程设计

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物川自治县黄都镇农田水利工程设计,自治县,黄都镇,农田水利,工程设计

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物川自治县黄都镇农田水利工程设计学 生：陈 周指导老师：肖卫华（湖南农业大学东方科技学院，长沙，410128）摘 要：农田水利工程是解决人畜吃水，农业灌溉，确保农业生产，促进农业增效，农民增收的基本保证。本设计根据对项目区的水资源平衡分析成果，依据各类规范要求，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，综合运用了水文学、水力学、农田水利学等知识，对项目区的农田水利工程进行了新的规划设计。关键词：灌溉渠道；规划设计；改建干渠Irrigation and Water ConservancyDesignofHuangduTowninWuchuanAutonomousCountyStudent：Chen ZhouTutor：Xiao Weihua（Oriental Science Technology College of Hunan Agricultural University,Changsha 410128,China）Abstract: Farmland water conservancy project is to solve drinking water, agricultural irrigation, to ensure agricultural production, to stimulative agriculture synergism, to add the basic guarantee for farmer .The design of the project area under the analysis results of water balance, according to various specifications, the project area in the hydrological and meteorological, engineering geology, and channel status of hub arrangement based on the analysis, the integrated use of the hydrology, hydraulics, Irrigation science and other knowledge, irrigation project area carried out a new planning and design.Key words: irrigation canal；planning and design；remodeling trunk1 前言本项目为物川自治县黄都镇土地整理复垦项目第二期工程，位于黄都镇万元大坝区内，沿黄都河两岸分布。该项目第一期工程已于2008年申请立项实施，目前正处施工准备阶段。项目区第二期工程顺接第一期工程从邹溪沟支流往南沿黄都河至长沟子河支流和吕家沟支流结束，项目区总面积220.7024hm。如项目区后续第三期工程继续实施，将由长沟子河支流和吕家沟支流开始，沿黄都河向南分布。由于第二期工程顺接第一期工程进行分布，因此第一期工程与第二期工程在工程布局上存在一定的关联。项目区第二期工程中改建干渠-4顺接第一期工程中改建干渠-1；第二期工程改建干-2顺接第一期工程改建改建干渠-3；第二期工程改建干渠-3顺接第一期工程改建干渠-4，由于该干渠横跨邹溪沟支流，现已有修建完善的渡槽将两条渠道连接，规划设计中无需重复修建。随着国家十二五计划的提出，农田水利作为重点建设项目，相应的土地整理之中的重头戏农田水利也得到了一个发展的机会，根据贵州省国土厅的调查资料，贵州省的灌溉渠道和排水沟有86%的为土渠，大多数的灌渠布置不合理，造成了灌溉面积不充分，对于灌溉水源的利用浪费很大，本来资源就不是丰富的贵州省迫在眉睫的任务就是改善这一状况。2 工程概况2.1 物川自治县简况2.1.1 项目所在县的地理位置物川仡佬族苗族自治县位于贵州省东北部，地理座标位于东经1073710813，北纬28112905之间。全县东西宽42km，南北长100.8km,东与铜仁地区的沿河、德江县相连，南与凤冈县接壤，西与正安、道真两县毗邻，北与重庆市彭水县交界。县城所在地距遵义市区196km，北有务彭公路直达重庆长江水上大通道，东有务德公路，西有务正、务道公路出境，南有务凤公路连接326国道线。以县城都濡镇为中心，公路呈辐射状连接各乡镇，通车里程1827km，形成十分便利的交通。属国家级贫困县之一。2.1.2 项目所在县的自然条件（1） 地形地貌物川自治县境内山地垂直差异明显，地貌类型多样，地势由西南向东北倾斜降低,地面起伏大,平均海拔一般在6501200m之间，最低海拔325.3m，最高海拔1743m，河流深切，谷坡陡，多为中山、丘陵台地，适合林业、牧业发展；中部地势低缓，海拔一般在6001000m之间，多为低山丘陵、山间盆地及河谷平坝地，是粮食、油菜、油桐、水果、生猪主要产区。（2）气候物川自治县属亚热带湿润季风气候，其主要特点是冬无严寒，夏无酷暑，气候温和，雨量充沛，水热同季，年无霜期为280289d，四季分明。县内平均气温在摄氏15.5度，气温最高为7月，平均气温为260C，气温最低在1月，平均气温为4.50C，极端最高气温为39.90C(1971年7月)，极端最低气温为-6.8。C(1970年1月)，年平均气温日较差为7.7。C，00C以上平均日照数达361天，平均年总积温为5661.40C，平均全年总降雨量为1271.7mm，四季降雨量分配特点是：夏季最多，春秋两季次之，冬季最少，多年平均降雨量为春季(3-5月)375.4mm，占年降雨量的30%，夏季最多(6-8月)降雨量为514mm，占年降雨量的40%，秋季(7-9月)降雨量为315.2mm，占年降雨量的25%，冬季(12-次年2月)最少，降雨量为67.1mm，占年降雨量的5%。全年日照数1001.5小时，日照率为23%，项目区降雨量和时段分布，适宜多种农作物生长。（3） 土壤县内土壤划分为5个土类，13个亚类，53个土属，104个土种。全县土壤以地带性黄壤和非地带性石灰土分布最广；黄棕壤、红黄壤及冲积土分布面积较小。黄棕壤分布于海拔1400m以上的中山区，主要在西北、东南非岩溶的山地。7001400m的山丘均有黄壤分布，以中部中山、低山及丘陵区最为集中。700m以下河谷、丘陵区有零星的红黄壤分布、受岩溶发育控制的棕色及黑色石灰土分布较广，但以西北和东南岩溶丘陵洼地，岩溶中、低山区最集中。冲积土主要分布在河谷坝子的高漫滩及阶地，多辟为稻田，耕作土壤在自然土类基础上经耕作而成，诸如黄泥土、大土泥、水稻土（黄泥、大眼泥、鸭屎泥、潮泥）等，均分布广泛。项目区土壤主要为冲积土，土壤类型为水稻土土类。（4）水系、水文物川自治县境内河流属长江流域乌江水系，全县共有河流286条，总长度1086km，河网密度为0.3735km/km2，其中集雨面积大于50km2的河流有13条，集雨面积2050km2的河流有23条, 集雨面积1020km2的河流有2条。主要河流有洪渡河、洋岗河、岩门河、长溪河等18条。各河均具山溪性雨源河流的特征，河道狭窄、流急、滩多，河水暴涨暴落，洪枯水位变幅大。5至9月雨量较大，占全年雨量的80。全县水资源总量21.68x108m3。涉及本项目的黄都河，属洪渡河一级支流，乌江二级支流，发源于务川县黄坑坡，流域面积111.5km2，多年平均流量为2.143/s，最枯流量为0.193/s，多年平均径流量为0.67x108m3。2.2 项目区基本情况2.2.1 自然条件（1）气候条件项目区属中亚热带湿润季风气候，其主要特点是冬无严寒，夏无酷暑，气候温和，雨量充沛，水热同季，四季分明。区内最高气温34.8，最低气温-4.6，年平均气温14.5，无霜期平均267d，平均年积温5316，最高年总积温达6050。多年平均降雨量1190.7mm，且降雨主要集中在49月，降雨量占用年降雨量的80。（2）地形地貌黄都镇地势低缓，是务川县低山坝子集中的区域，也是全县最大的坝子和粮油主产区，其中黄都坝、万元等两个大坝集中连片，以低山河谷坝地为主，土地肥沃，水资源丰富，黄都河流域流经整个项目区，具备了较好的农业开发条件。项目区为低山河谷坝地，坡度较缓，土壤肥沃，海拔在806m865m之间。（3）土壤项目区田多土少，水稻土占大部分，其它还含有少量旱作土。土壤类型为水稻土土类渗育型水稻土亚类黄泥田土属，土壤母质为泥质岩类风化物发育的黄壤。土体深厚，80100cm。梨底层和渗育层分化明显，剖面呈Aa-Ap-P-C型。耕层Aa厚度约为20cm左右；梨底层厚约16cm左右；渗育层P厚约25cm左右，C层厚55cm左右。土壤有机质含量高，土壤胶体品质较好，土块较易松散，耕性较好，土壤通透性好，速效养分含量较高，土壤PH值为5.06.3，有机质含量为2239 g/kg，全N 0.602g/kg，全P0.261.1 g/kg ，全K1826 g/kg。农作物耕地多为一年二熟。由于项目区需对部分河滩地及水毁地进行复垦，复垦需进行客土回填，客土源中土壤成土母质第四纪黄壤，壤质黏土，颗粒组成为砂粒和粉砂粒，土壤ph值5.9，有机质38.40g/kg，全氮0.89g/kg，全磷0.94g/kg,全钾24.5g/kg。适合农作物耕作。2.2.2 项目区耕地质量现状项目区现有耕地156.3192hm2，土壤类型为水稻土土类渗育型水稻土亚类黄泥田土属，土壤母质为泥质岩类风化物发育的黄壤，土体较为深厚，自然土壤土层大于0.8m，土壤有机含量较高，土块较松散，通透性较好，属中高等产田。3 项目建设条件分析3.1 基础设施条件3.1.1 交通条件项目区东部有物川至凤冈（经黄都镇）县道由北向南从项目区边缘通过，路面为沥青路面，路宽为6m，质量较好。项目区内道路缺乏统一规划，区内虽属万亩大坝区，但区内仅有四条农村道路既作为连接黄都河两岸自然村寨的主要交通道路，也作为项目区内主要的农业机耕道路，该道路标准较低，主要表现为：路面坑洼不平，全为泥结石路面，部分路段弯多路窄，且路肩已跨塌，特别是雨季通行困难，机械不能通行，严重影响农业生产及农产品的运输。同时项目区内也无统一规划的生产路，仅有自然形成的生产便道，其大部分沿原有田土坎布局，零乱无序，走向紊乱，全为土路面，且路面质量低劣、坑洼不平、遇雨常形成小水塘。因此本项目需新增加、调整道路布局，将项目区新增加和整改的田间道、生产路与区外已有道路系统有机结合，使其能满足区内农业生产要求。3.1.2 排灌设施状况项目区位于黄都河两岸，地势低平，黄都河从项目区中间通过，水源充足，但由于地势影响（河流两岸耕地呈阶梯状分布），灌排条件不能满足农业生产要求，项目区排灌设施状况主要表现在以下两个方面：（1）区内现有灌溉设施数量少，支、干渠、田间渠系不配套，现有灌溉渠系修建标准不一，大部分渠道取水口段修建为混凝土沟，延伸段却修建为土沟，且修建的规格断面较小，衬砌防渗标准低，排布凌乱，且因年久失修，坍塌毁损淤泥严重，其灌溉效益逐年下降，可灌溉面积也逐年缩小，直接影响了农田的有效灌溉面积。（2）项目区为丘陵坝地地貌，区内天然河流、小溪（即项目区北部的邹溪沟、中部的白果庄河和南部长沟子河和吕家沟）已能满足田间排水要求。项目区需完善的排水设施主要是余家湾西南部排水沟，该沟渠部分侧墙已跨塌，且弯道处淤积严重，排水能力较低，遇暴雨，大部分农田被淹没。同时由于黄都河部分河段（即木林居民点西部）转弯处过水断面窄小，遇暴雨，水流湍急，排水不畅，也将导致部分农田被摧毁。因此需完善配套排水设施及防洪设施，满足农业生产需求。3.2 土地利用限制因素对影响项目区土地有效利用的自然因素、社会经济因素和生态因素进行综合分析，限制因素主要有以下几种：（1）项目区位于河谷坝地，黄都河从项目区中间通过，河道两边无防洪设施。受多年洪水冲刷影响，河流沿岸部分农田已变为河道或滩涂，农业生产不能保障（2）项目区水源充足，项目灌区流域不存在着潜流和潜流蒸发量，属典型的山区雨源型河流，径流均由降水补给，径流洪枯差异较大，年内分配不均，年径流变差系数为0.28，年径流系数在0.60左右。其项目灌区流域水资源7097*104m。因此本项目可通过引黄都河及其支流（邹溪沟、白果庄河）引水进行灌溉，但由于输水工程不配套，大部分沟渠是断面不整齐且宽窄不一的土沟土渠，为长期自然形成，无系统的布局，布局凌乱，灌溉能力低，坍塌毁损严重，灌水入田困难，不能正常发挥灌溉作用，水资源利用率低，属于工程性缺水。（3）区内现有田间道路为标准较低的通村道路，无法满足农业生产生活需要，同时生产路也仅为简单的土埂路，布局零乱无序，走向混乱，局部路面质量低劣，遇雨成河或坑洼不平。项目区已具备向外联通的条件，有县级公路从项目周边通过，内部道路可随基础设施配套即可到位。3.3 水土资源分析3.3.1 灌区来水量分析（1） 灌溉水源项目区灌溉水源主要为黄都河及其支流（邹溪沟和白果庄河）。黄都河发源于务川县黄坑坡，属典型的山区雨源型河流，径流均由降水补给，径流洪枯差异较大，年内分配不均，年径流变差系数为0.28，年径流系数在0.60左右，总流域面积111.5km2。项目区引水渠道取水口以上流域面积为56.74km2,主河道长23.29km，流域形状系数r1=（F/L2）=0.1046，河道平均比降J=0.0223，河流横断面平均宽度为15-40m左右。项目区以低山丘陵为主，土地肥沃，水资源丰富，黄都河流域流经整个项目区，具备了较好的农业开发条件。（2） 水文参证站的选择由于黄都河流域内无水文站和雨量测站,因此无实测径流资料，故本次设计采用务川县气象站作为参证站，采用1973年2009年共37年的降雨量资料进行水文分析。据务川县气象站降雨量分析计算，流域多年平均降雨量为1190.7mm（19732009年），最大年降雨量1561.5mm（1996年），最小年降雨量876.9mm（1988年）。查贵州省水资源及其开发利用现状调查评价附图及贵州省地表水资源附图，务川自治县黄都整土地整理复垦项目渠道断面取水口以上流域多年平均降雨量在1200mm左右，降雨变差系数0.160.18之间。再通过统计务川县气象站统计的19782008年降雨资料，用P型曲线进行适线，计算出多年平均降雨量为1190.7mm，降雨Cv值为0.17，Cs/Cv=2。这与贵州省水资源及其开发利用现状调查评价和贵州省地表水资源中的该地区年降水量及降水量变差系数基本一致，因此可以用物川气象站统计的降雨量作为项目区取水口以上流域的降水量，其变差系数确定为0.17。（3） 气象特征项目区属中亚热带湿润季风气候，其主要特点是冬无严寒，夏无酷暑，气候温和，雨量充沛，热量充足，四季分明。区内最高气温34.8，最低气温-4.6，年平均气温14.5，年均日照时数950.2h，年总积温5316，10的有效积温4310.0,无霜期平均267d，最高年总积温达6050。多年平均降雨量1190.7mm，且降雨主要集中在49月，降雨量占用年降雨量的80，适应多种农作物生长。参考贵州省暴雨计算实用手册物川县日暴雨统计参数为：24小时最大雨点量均值100mm，CV=0.5。3.3.2 灌溉用水量（1） 灌溉设计保证率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。结合项目区水文气象、水土资源、作物组成、灌区规模、灌水方法和经济效益等实际情况，同时依据土地开发整理工程建设标准（试行），确定该区域灌溉设计保证率为85%。（2） 项目区农作物种植制度黄都镇的农作物种植制度主要为两熟连作间套作制，主要是水稻、油菜、玉米、小麦、洋芋、红薯的农业混合耕作方式。具体种植制度：水田田间种植规划为5月中旬至8月下旬种植水稻，11月上旬至次年4月下旬，种植油菜、蔬菜及洋芋。旱地种植制度4月上旬至8月下旬，种植玉米、蔬菜、套种红薯；11月上旬至次年5月上旬，种植洋芋、小麦；9月上旬至次年3月上旬，套种绿肥、蔬菜。农作物种植复种指数为180。（3） 项目区灌溉制度和灌溉定额根据SL20798节水灌溉技术规范规定，分析项目区水稻生长特性，并参考邻近遵义地区灌区的经验。将水稻由原“浅、深、浅”灌溉制度政策用“薄、浅、湿、晒”的灌溉制度。旱作物根据遵义灌区旱作物试验资料，结合该灌区的实际情况，拟定水田以及各种旱作物的灌溉制度及定额，其中以水稻、油菜、玉米、小麦为典型农作物确定其灌溉定额。各农作物灌溉制度及定额见下表： 表1 水稻灌溉定额一览表 Tab1 List of rice irrigation quota灌溉定额泡田期生长期（m3/亩）作物名称泡田期生长期合计插秧期返青分蘖拔节孕穗抽穗乳熟5月6月7月8月中下上中下上中下上中下水稻100330430.224.43 75.57 20.33 18.89 46.44 48.55 49.51 57.63 35.61 34.11 19.13 表2 玉米灌溉定额一览表 Tab2 List of maize irrigation quota作物名称月份4月5月6月7月8月合计玉米灌溉定额16.527.958.147.10 10.30 159.90 表3 油菜灌溉定额一览表 Tab3 List of rape scale irrigation 作物名称月份11月12月1月2月3月4月合计油菜灌溉定额13.915.515.614.00 24.40 14.50 97.90 表4 小麦灌溉定额一览表 Tab4 List of wheat irrigation quota 作物名称月份11月12月1月2月3月4月合计小麦灌溉定额9.59.610.329.20 26.40 17.90 102.90 （4） 需水量分析灌溉面积总灌溉面积：163.2150 hm2 (折合2448.22an)，其中灌溉水田108.5002hm2(折合1627.50an)，旱地54.7148 hm2 (折合820.72an)。渠系利用系数根据：净用水量=总灌溉面积灌溉定额毛用水量=净用水量渠系利用系数渠系利用系数=0.75项目区稻田灌溉用水量 表5 灌溉水田中水稻灌溉用水量一览表 Tab5 Irrigated rice paddy field in the list of irrigation water月份5月6月7月8月合计旬期中下上中下上中下上中下净用水量3.98 12.30 3.31 3.07 7.56 7.90 8.06 9.38 5.80 5.55 3.11 70.02 毛用水量5.30 16.40 4.41 4.10 10.08 10.53 10.74 12.51 7.73 7.40 4.15 93.35 表6 灌溉水田中油菜用水量一览表 Tab6 List of paddy irrigation water use in oilseed rape作物名称月份11月12月1月2月3月4月合计油菜净用水量2.26 2.52 2.54 2.28 3.97 2.36 15.93 毛用水量3.02 3.36 3.39 3.04 5.29 3.15 21.24 表7 项目区稻田灌溉总用水量一览表 Tab7 List of the total water consumption of rice irrigation in project area月份345月6月7月旬期月月中下上中下上中下作物用水量5.29 3.15 5.30 16.40 4.41 4.10 10.08 10.53 10.74 12.51 月份8月910111212用水量合计旬期上中下月月月月月月作物用水量7.73 7.40 4.15 3.02 3.36 3.39 3.04 114.60 旱季作物浇灌用水量表8 旱地中玉米浇灌用水量一览表 Tab8 List of irrigation water use in dryland corn 作物名称月份4月5月6月7月8月合计玉米净用水量1.35 2.29 4.77 3.87 0.85 13.12 毛用水量1.81 3.05 6.36 5.15 1.13 17.50 表9 旱地中小麦浇灌用水量一览表Tab9 List of irrigation water in dry land wheat作物名称月份11月12月1月2月3月4月合计小麦净用水量0.78 0.79 0.85 2.40 2.17 1.47 8.45 毛用水量1.04 1.05 1.13 3.20 2.89 1.96 11.26 表10项目区旱季作物浇灌总用水量一览表 Tab10 The total project area during the dry season crop irrigation water use list月份4月5月6月7月8月9月10月用水量合计作物用水量1.81 3.05 6.36 5.15 1.13 28.76月份11月12月1月2月3月4月作物用水量1.04 1.05 1.13 3.20 2.89 1.96 总需水量计算项目区总需水量：即W需114.60+28.76143.36x104m3。3.3.3 水资源供需平衡分析表11 供需平衡分析以项目区来需水量、来水量分别计算Tab11 Supply and demand balance analysis to the project area to take water to water were calculated月份来水量(104m3)需水量(104m3)水量平衡(104m3)盈余水量(104m3)不足水量(104m3)1月48.00 4.51 43.49 02月189.28 6.23 183.05 03月113.03 8.18 104.84 04月287.67 6.91 280.76 05月651.26 24.75 626.51 06月587.94 24.95 562.99 07月357.12 38.94 318.18 08月173.28 20.41 152.88 09月262.82 0262.82 010月438.15 0438.15 011月224.69 4.06 220.63 012月69.79 4.41 65.38 0合计3403.04 143.36 3259.68 0由以上计算可知，设计年项目区可供水量W供 =3403.0x104m3，需水量W需 =143.36x104m3，经比较，W供W需。通过供需分析得出，项目区水资源充足，能完全满足农业灌溉要求。3.4 新增耕地来源及计算3.4.1新增耕地数量项目区建设规模210.0248hm2，预计新增耕地6.8958 hm2，新增耕地率3.28。新增耕地来源于以下几个方面：水毁地复垦新增耕地1.4108 hm2，田土坎整理增加耕地6.29 hm2。耕地增减变化详见表12、表13：表12 项目区土地利用结构变化表Tab12 Project area land use structure change table 三大类一级类二级类类别编号规划前规划后增减数农用地耕地水田011105.5944108.50022.9058旱地01350.724854.71483.99小计156.3192163.2150 6.8958园地茶园0223.12923.12920林地有林地03118.21418.2140灌木林地0320.29430.29430小计18.508318.50830其它农用地农村道路1041.4132.3930.98坑塘水面1140.12150.12150农田水利用地11700.3150.315田坎12319.962913.1829-6.78小计21.497416.0124-5.485小计199.4541200.86491.4108建设用地居民点及工矿用地农村居民点07210.195110.19510特殊用地墓葬地0880.48250.48250未利用地其他土地河流水面1119.15999.15990滩涂1161.41080-1.4108小计10.57079.1599-1.4108项目区总面积220.7024220.70240.0000 其中建设规模210.0248表13 新增耕地计算表Tab13 Add farmland Calculator 来源去向名称耕地增加耕地减少净增减地类水毁地及滩涂田土坎整理农村道路农田水利面积1.41086.29-0.49-0.315 6.8958 3.4.2 预计新增耕地质量因为项目区地势平缓，区内土地大部分为灌溉水田，土壤质量较好，项目施工完成后新增耕地区域土壤耕作层厚度能满足0.6m以上的耕作要求，同时耕作层土壤富含有机质,养分含量较丰富，熟化程度较高，适宜种植多种农作物种植，同时通过基础设施配套，土地生产力将得到进一步提高 4 工程规划 4.1工程规划目标总体目标：通过项目的实施，使项目区内有开发潜力的田土坎整理耕地以增加有效耕地面积，加上对滩涂以及水毁耕地的复垦、合理配套农业基础设施来增加的耕地面积，最终使项目区内耕地比率有所提高；生态环境进一步改善；灌溉用水保证率达85%，防洪标准达10年一遇，水利设施和道路设施得以合理配套。本次规划的具体目标为:（1）通过土地整理，把项目区内现有部分滩涂及水毁地复垦为耕地，恢复土地生产能力，同时田土坎进行整理，使项目区新增耕地6.8958 hm2，新增耕地率3.28%。（2）通过农业基础设施配套，一是增强了项目区灌溉渠系建设，使原有的灌溉水利用系数从0.42提高到0.75，灌溉保证率达到85%以上，可改善灌溉面积2275.35an；同时加强排洪工程建设，通过修建防洪堤和完善排水设施，增强项目区抵御自然灾害能力，使项目区防洪排涝能力达到十年一遇，防洪排涝面积达到500an 左右。二是增设了项目区机耕道和生产路建设，故共改建田间道2条，新建田间道4条和新建生产路13条，保证了项目区对内和对外交通需要，以形成统一的农村道路网。三是使项目区农业生产条件得到明显改善、提高土地生产能力，为农业机械化、农业结构化调整打下良好的基础。（3）确保项目区农田安全，保护项目区生态环境。（4）高效利用、优化配置土地资源，提高农田集约化水平，保障并提高项目区农民的农业经济收益。（5）合理解决土地权属关系，保障土地权属主体的合法权益，维护项目区所在地的社会稳定。4.2工程规划原则（1） 确保项目区耕地有所增加，实现项目区田、水、路、林综合规划，提高土地利用率。（2） 新修防洪堤必须达到保护复垦的耕地和原有耕地的目的。（3） 尽量沿用原有农田水利设施，新修、改造水利灌排及配套水利设施，能够保障项目区耕地灌排，使项目区耕地成为高标准的高产、稳产的基本农田。（4） 项目区道路设计为田间道及生产路，尽量与原有公路相连；并结合原有田土坎田间耕作布设。4.3 工程规划标准4.3.1 土地平整标准土地平整工程一般包括土石方开挖、土方回填、平整土地等工程。由于本项目土地平整工程仅对滩涂及水毁耕地和田土坎进行平整，平整区域不连片，单块面积较小，不能整体平整，平整时采取局部平整方案，以不同耕作田块为平整单元，根据地形地势特点，在每个平整单元内部，保持土地的挖填方平衡，除滩涂及水毁地复垦区部分需外运客土，田土块设置上尽可能利用原有的道路、沟渠走向，平整时田面倾向灌溉方向，田面起伏不应超过0.03m，土面起伏不宜超过0.05m，土体厚度不应小于0.6m。从总体上讲，土地平整应满足项目区内耕地对坡度的要求以及引水自流灌溉、自流排水的要求；从细部来看，土地平整应符合农作物耕种的需要，规划田块基本上平行等高线，呈近南北向展布。田块形态多为矩形，少数为梯形、三角形或不规则状。为防止水土流失，田块的外边缘均修筑土坎，做到保水、保土、保肥。4.3.2 田间道路建设标准按照本规划的目标和贵州省土地开发整理工程建设标准（试行）的要求，道路建设应满足项目区对内和对外交通需要，既要满足农业机械化作业的需要，又能保持与外界便捷的联系、方便农业生产、便于农产品的运出和农业生产资料的运入。项目区拟建田间道和生产路两级道路。（1）道路建设原则a.根据道路要求短而直，以缩短运距，节省时间及费用，节约用地，尽量利用已有道路。b.道路尽量走高地，以保证路基质量。c.新修生产路与灌溉渠道有机结合，尽量平行与正交，利于下地方便，尽量减少建筑物。d.适应小区内生产要求，对内、对外交通方便，以形成四通八达的生产交通网。e.路基设计要紧密结合本区自然特点，必须有一定高度，以防止翻浆、沉陷路基材料应尽量就地取材。（2）道路建设标准田间道路工程要保证居民区与田间、田块之间联系方便，往返距离短，下地生产方便；田间道路规划设计时应沿田块边界布设，与项目区外现有道路衔接连通，以形成统一的农村道路网。根据项目区的实际情况，田间道路工程采用水泥混凝土路面，由于本项目田间道路既承担区内农业生产运输的作用，也承担作居民点与居民点之间生产生活用道路。因此修建标准为一级田间道的标准，路宽为3.0m，最小转弯半径为10m，最大纵坡10，路基应高出原地面0.3m，路基压实度达90，施工中路基压实稳定后方可硬化路面，同时在适当距离内设置错车道，错车道路面宽为6.5m，有效长度不小于10m。本项目尽量利用现有田间道，改建现有田间道2条，新建田间道4条，田间道总长4421m。面层为18cm混凝土，垫层分别为20cm厚块石和10cm厚碎石垫层。生产路为人畜下田作业和收获农产品服务，项目区规划生产路路面宽为1.0m和0.8m，路基为10cm碎石垫层，8cm混凝土路面。生产路能满足小型农用机械的通行和人工田间作业与管理的需要。整个道路系统与项目区周边的主要村庄、主要公路相接，以满足现代化农业生产的要求。4.3.3 灌排渠系建设标准（一）灌溉渠系建设标准本项目位于丘陵坝地区域，黄都河将项目区分为左右两片区，水源从黄都河和邹溪沟及白果庄河取水，项目区水田多、旱地少，全部采用自流灌溉的形式进行灌溉。根据现有骨干渠道等级情况，本项目灌溉渠系仅按干、支两级设置，通过渠道引水自流的方式灌溉，沟渠的布置采用沟路相邻方式，即在田块相对较高的一边布置道路，相对较低的另一边设置沟渠，采用“路渠田”的布置形式，本项目渠道布置大部分沿用原有沟渠走向，断面规格分别为0.4m0.4m、0.3m0.3m和0.25m0.25m，渠道横断面为矩形，采用现浇混凝土防渗，渠墙厚度为15cm，渠底厚度为10cm，混凝土标号为C15，渠道比降控制在1/5001/1000以内，渠道设计流量满足设计灌区灌溉高峰时段的灌水要求。（二）排水工程建设标准本项目排水工程在充分利用天然形成的河沟（邹溪沟、白果庄河、长沟子河和吕家沟）进行排水的同时，仅改建余家湾西部一原有排水沟，工程建设主要是通过拓宽加固原有土沟来提高排水渠系的排水能力。结合当地的实际情况，设计排涝标准为十年一遇，最大一日暴雨量（100mm）两日排至作物耐淹深度不成灾，排水沟采用1.2m1.5m矩形断面，浆砌块石侧墙，设计流速满足不冲不淤流速要求。4.3.4 农田防护工程建设标准由于本项目部分田块易受洪水冲刷影响，设计中考虑防洪堤工程修建，其建设标准：防洪重现期采用10年一遇，防洪等级为5级，安全超高0.5m，防洪堤断面结构型式为重力式挡墙，防洪堤采用M7.5浆砌石墙体，顶宽0.5m，墙顶用0.1m 厚C15砼压顶，墙高2.62.8m，背水面边坡为1：0.3，M7.5浆砌石墙体基础，基础挖深1.0m，基础宽2.11m和2.14m。5 工程设计5.1土地平整工程为保证规划耕地区域的规模化、集约化生产，促进土地生产率的提高，农田土地平整工程必须与道路工程、灌排水工程综合考虑。从项目区地形条件、当地传统种植习惯、项目区采用的灌溉方式及保护农田耕作层四个方面考虑，本规划的土地平整工程主要为：复垦区土地平整工程和田土坎整理工程。复垦区土地平整工程本项目对可复垦为耕地的滩涂和水毁地进行复垦，复垦面积为1.4108 hm2，复垦区田土块的布置尽量使田土坎垂直道路和灌溉渠，这样可以使道路和渠道到达每块田土块，便于生产运输和管理。复垦区平整根据实际情况分为9块复垦，除复垦块1中的部分（0.0532 hm2）、复垦块4、复垦块5和复垦块7仅进行深翻和土壤培肥外，其他复垦块先进行平整，然后对复垦区域平均回填0.6m的表土层。由于复垦区较平坦，复垦区土方工程量按每块复垦块计算，计算方法采用三角网法进行挖填平衡法，低洼地方回填河道清淤开挖分选的砂卵石，至下而上由粗到细粿粒合理选择地回铺，并进行田基面平整，平整带宽5m，平整地块坡度控制在1以下设计，然后对复垦区回填0.6m的外运客土表土层，客土回填后，进行人工平土，修筑田埂，田埂高度为0.4m，宽度为0.3m。复垦区土方工程量典型土块计算以复垦块1和复垦块2为例，见下图： 图1 复垦区三角网典型设计图Pig1 Reclamation District, the typical triangle design通过三角网法计算，复垦区挖填方工程量见下表：表14三角网法计算复垦区挖填方工程量表Tab14 Triangulation method Reclamation District Watian side of Quantities名 称挖方（m3）填方（m3）复垦块1163.00 163.00 复垦块2179.00 179.00 复垦块3123.00 123.00 复垦块5480.00 480.00 复垦块62463.00 2463.00 复垦块745.00 45.00 复垦块8286.00 286.00 复垦块998.00 98.00 合计4008.00 4008.00 表15 复垦区域工程量表Tab15 Regional scale reclamation projects面积（hm2）带宽(m)复垦区域平整(m3)耕作层回填外运(m)土地翻耕(hm2)田埂修筑(m)人工平土(m2)1.4108540085019.600.574242.3214108表16 复垦区面积规划表Tab16 Reclamation area planning table复垦区名称复垦面积（公顷）来源复垦方向施工方法复垦块10.1101水毁耕地水田其中0.0532公顷仅深翻、培肥复垦块20.1273滩涂水田砂卵石回铺、基面平整、回填客土复垦块30.0819河流水田砂卵石回铺、基面平整、回填客土复垦块40.1394撂荒地水田仅深翻、培肥复垦块50.3055撂荒地旱地仅深翻、培肥复垦块60.4072滩涂水田砂卵石回铺、基面平整、回填客土复垦块70.0761河流水田仅深翻、培肥复垦块80.079滩涂水田砂卵石回铺、基面平整、回填客土复垦块90.0843滩涂水田砂卵石回铺、基面平整、回填客土合计1.41082. 田土坎整理工程 图2 田土坎整理典型设计图Pig2 Typical design field finishing the ridge本项目田土坎工程主要根据全国第二次土地调查1:1万土地利用现状图数据为基础，对项目区内336号图斑（水田）、436号图斑（水田）、248号图斑（旱地）、272号图斑（旱地）、435号图斑（旱地）、49号图斑（水田）、47号图斑（旱地）的田土坎进行整理，田坎整理面积11.3055hm2，田土坎整理新增耕地面积6.29hm2。上述图斑田土坎占地过宽，经过挖方、填方、夯实整理后，既可以增加耕地，又可以提高土坎强度，还可以规范田坎走向。根据项目区田坎实际情况，在336号图斑和272号图斑内选取部分田坎来作为典型田坎设计。图4 田土坎整理前后土坎设计图Pig4 Field before and after finishing the ridge ridge design田土坎整理所挖土方用于修整不规则田坎，对原有田坎进行修整，修整原则为“小弯改直、大弯就势”。把整理田土坎挖方所得土方用于小弯取直时填土。最后再对土坎进行夯实。田土坎整理工程量见下表：表17 田土坎整理工程量Tab17 Quantity field finishing the ridge地类面积（公顷）挖方（m3）填方（m3）原土夯实（m2）水田4.4582 3329.94 3329.94 3784.09 旱地6.8473 9933.06 9933.06 9437.31 合计11.3055 13263.00 13263.00 13221.40 表18 田土坎整理统计表Tab18 Tin ridge finishing tables图斑号地类名称图斑面积整理前田土坎面积整理后田土坎面积增加耕地面积备注336水田14.20111.99821.38820.61万元村436水田6.07430.84550.33550.51万元村248旱地5.36341.1590.2690.89万元村272旱地6.91971.03720.70720.33万元村435旱地20.95583.24921.16922.08万元村49水田11.28911.61450.63450.98云丰村47旱地9.03221.40190.51190.89云丰村合计73.835611.30555.01556.295.2农田水利工程设计5.2.1灌溉渠道工程设计1.灌溉渠道输水方案项目区灌溉水源主要来自黄都河及其支流邹溪沟和白果庄河。项目区渠道输水主要是自流灌溉。2.灌溉渠设计流量计算按照规划，项目区共布置干渠7条，长8887m，支渠10条，长5413m。根据项目区的渠道布置特点、控制面积和渠道防渗措施，干、支渠均实行续灌。项目区整理后主要种植水稻、玉米和油菜，根据县水利局提供的资料，水稻田灌水率为1.0/万亩。作物灌溉用水按高峰期作物需水强度计算。设计以新建干渠-1为例进行渠道流量计算：表19 新建干渠-1工作制度Tab19 New work system trunk -1干渠名称干渠控制灌溉面积亩轮灌组支渠支渠灌溉面积亩新建干渠-1282.151支渠-275.00支渠-340.00保留原有沟渠167.151）支渠设计流量： （1）式中：A干-干渠控制灌溉面积:282.15aq净-设计灌水率1.00m3/s/104ak-同时工作的支渠数k3-田间水利用系数，一般取0.9经计算Q支净0.01/ （2） （3） 式中：支支渠每km输水损失系数，其计算公式为：，支=0.21渠床土壤透水系数，取A2.65 渠床土壤透水指数，取m0.45L支支渠的长度。灌区范围内的土壤为轻壤土，根据土地整理工程规划设计相关标准文献汇编（中）P849 表3.1.91查得粘壤土的透水参数A=2.65,=0.45经计算，Q支设0.02。2）新建干渠-1设计流量： （4）式中：k同时工作的支渠数。k3干渠每km输水损失系数，其计算公式L干干渠工作长度，L=0.675，以km计。，因为有三条支渠同时工作，所以 经计算新建干渠-1设计流量：Q干渠-1设0.06/，以此计算其他干渠及支渠流量见下表：表20 干渠流量计算表Tab20 Trunk Flow Calculator渠道名称控制灌溉面积 （a）Q干净（m3/s）渠道长度（m）沿程损失系数Q干设（m3/s）Q干加大（m3/s）改建干渠-1448.47 0.05 28570.10 0.06 0.087 改建干渠-2221.80 0.02 9540.14 0.03 0.038 改建干渠-3284.60 0.03 25110.13 0.04 0.056 改建干渠-4600.00 0.07 5800.09 0.07 0.095 改建干渠-5156.30 0.02 5480.16 0.03 0.041 表21 改建支渠流量计算表Tab21 Computation of branch canal flow alterations渠道名称控制灌溉面积 （a）Q支净（m3/s）渠道长度（m）沿程损失系数Q支设（m3/s）Q支加大（m3/s）改建支渠-1103.60 0.012 16920.20 0.015 0.021 改建支渠-235.00 0.004 2750.32 0.004 0.006 改建支渠-355.65 0.01 5810.26 0.007 0.010 改建支渠-560.00 0.02 7660.15 0.024 0.033 改建支渠-631.21 0.003 1950.34 0.004 0.005 表22 新建支渠流量计算表Tab22 New branch canal flow computation渠道名称控制灌溉面积 （a）Q支净（m3/s）渠道长度（m）沿程损失系数Q支设（m3/s）Q支加大（m3/s）新建支渠-166.53 0.007 4020.24 0.008 0.011 新建支渠-275.00 0.008 3500.23 0.009 0.012 新建支渠-340.00 0.004 1910.30 0.005 0.006 新建支渠-430.00 0.003 2310.35 0.004 0.005 3）渠道加大流量由于本项目灌溉渠系主要为本期农田灌溉服务，不涉及后续三期工程的农田灌溉范围，加大流量的确定主要是考虑到今后在管理运用中可能出现规划设计未能预料到的变化（如种植比例变化、扩大灌溉面积、稀遇的干旱气候和洪水入渠等）和短时加大输水的要求。当渠道通过加大流量时，渠堤应有一定的超高，所以加大流量是设计墙顶高程的依据。即：渠顶高程渠道通过加大流量时的水位墙顶超高渠道加大流量在续灌渠道设计流量的基础上加大，按照下式确定： （5） 式中J渠道流量加大系数。加大系数参照表23:表23 续灌渠道加大流量的加大百分数Tab23 Continued irrigation channels to increase the percentage to increase traffic设计流量（m3/s）115加大百分数（）35303025由于本项目渠道控制灌溉面积较大，因此考虑加大系数取35%，本项目加大流量见表22、表23、表24。3、渠道横断面设计渠道横断面按明渠均匀流进行水力计算，计算公式为： （6）式中： Q渠道设计流量（m3/s）；A渠道过水断面面积（m2）；C谢才系数；R水力半径；X湿周（m）；i渠底比降；n渠床糙率系数。1）渠道纵坡渠底比降尽量接近地面比降，避免深挖高填，以及灌溉田块的田面高程，2）渠床糙率灌溉渠道一般采用砼板进行护砌，既可减小渠床糙率又可增加渠道边坡稳定性。砼沟渠n=0.015,浆砌石沟渠n=0.0253）渠边坡系数项目区内渠道设计流量较小，为少占耕地及施工方便，干、支渠采用矩形断面 4）渠道不冲不淤流速经试验研究及已建成渠道的经验数值。本次设计的渠道要求其流速满足不冲不淤要求。5）渠堤宽度为满足生产要求，考虑渠道运行管理，支渠墙顶宽度为0.15m，干渠墙顶宽0.15m。 6）渠道墙顶超高支渠设计流量小，根据经验墙顶超高取10cm（其中衬砌超高10cm）。干渠墙顶超高由加大流量确定。表24 干渠断面设计流量Tab24 Trunk cross-section design flow 参数渠道名称bhAxRCIQVmmm2mmm3/sm/s改建干渠-10.40 0.30 0.12 1.00 0.12 46.82 0.0019 0.08 0.71 改建干渠-20.30 0.20 0.06 0.70 0.09 44.27 0.0020 0.03 0.58 改建干渠-30.40 0.30 0.12 1.00 0.12 46.82 0.0010 0.06 0.51 改建干渠-50.40 0.30 0.12 1.00 0.12 46.82 0.0012 0.07 0.56 新建干渠-10.40 0.30 0.12 1.00 0.12 46.82 0.0020 0.09 0.73 表25 支渠断面设计流量Tab25 Trunk cross-section design flow 参数渠道名称 bhAxRCIQVmmm2mmm3/sm/s改建支渠-10.30 0.20.06 0.70 0.09 44.27 0.0020 0.035 0.58 改建支渠-30.30 0.20.06 0.70 0.09 44.27 0.0017 0.032 0.53 改建支渠-40.30 0.20.06 0.70 0.09 44.27 0.0018 0.033 0.55 改建支渠-50.30 0.20.06 0.70 0.09 44.27 0.0012 0.027 0.45 改建支渠-60.25 0.20.05 0.65 0.08 43.48 0.0012 0.021 0.42 新建支渠-10.30 0.20.06 0.70 0.09 44.27 0.0020 0.035 0.58 新建支渠-20.30 0.20.06 0.70 0.09 44.27 0.0016 0.031 0.52 新建支渠-30.30 0.20.06 0.70 0.09 44.27 0.0018 0.033 0.55 新建支渠-40.30 0.20.06 0.70 0.09 44.27 0.0020 0.035 0.58 4）渠道纵断面设计灌溉渠道不仅要满足设计流量的要求，还要满足水位控制的要求。横断面设计通过水力计算确定通过设计流量的断面尺寸，满足了前一个要求。纵断面设计的任务是根据灌溉渠道的各种特征水位和渠深等要求确定渠底高程及填挖方量。为了满足自流灌溉的要求，各级渠道入口处应具有足够的水位。这个水位是根据灌溉面积上的控制点的高程加上各种水头损失，自下而上逐级推算出来的。计算公式如下: （7）式中 H进渠道进水口处的设计水位，mA0渠道灌溉范围内控制点的地面高程（m）。控制点是指教难灌到水的地面，在地形变化均匀的地区，控制点选择的原则是：如果沿渠地面坡度大于渠道比降，渠道进水口附近的地面最难灌溉；反之，渠尾地面最难灌溉。h控制点地面与附近末级固定渠道设计水位的高差，一般取0.10.2m；L渠道的长度；mi渠道的比降；水流通过渠系建筑物时的水头损失，m。渠道纵断面的设计详见单体图。5.2.2排水沟工程设计1. 项目区排水沟基本情况本项目区排水沟主要利用已有的河沟进行排水即可满足区内排水要求，排水沟工程仅对余家湾西部一已有内自然冲沟进行改建，沟渠现状走向曲折、淤积、过水断面宽窄不一，排水不畅，由于多年失修，受洪水冲刷，垮塌严重，在春夏暴雨季节经常会造成水灾，致使大片农田受损。因此本项目仅对该排水沟进一步完善。 2.排水沟的计算条件和方法项目区沟排水按照5年一遇1h暴雨设计，根据贵州省暴雨洪水计算手册洪峰流量公式计算。当集雨面积F10km2时，洪峰流量计算公式为：p=0.278KIF （8）式中：p设计洪峰流量，以m3/s计；K径流系数，（K=0.6，查贵州省地表水资源贵州省年平均径流系数图）；I平均1小时最大降雨强度（mm）（查贵州省暴雨洪水计算实用手册贵州省年最大60分钟点雨量均值等值线图，在项目区所在地1小时最大强度降雨量为45mm；集流面积，以km2计（在1/1万地形图上量取，F=0.34Km2）；因此，项目区p=0.2780.60.3445=2.55(m3/s)。4.排水沟设计流量、断面的确定根据各排水沟控制的面积和计算条件及方法进行流量计算，根据各排水沟需排水流量设计各排水沟的断面尺寸，根据设计的断面尺寸和设计标准进行工程量计算。排水沟设计尺寸按下面流量计算公式计算各排水沟的设计实际流量：过水流量为： （9）过水断面面积： （10）湿周： （11）水力半径： （12）谢才系数： (其中糙率n取0.025) （13）根据以上的计算公式和项目区现状情况设计项目区内各排水沟尺寸和流量参数。 表26 排水沟断面设计流量参数表Tab26 Gutter section design flow parameter table参数名称断面规格集雨面积渠道宽设计水深湿周水力半径谢才系数渠道糙率渠道比降流量流速mmS(km2)a(m)h(m)x(m)R(m)CniQ(m/s)v(m/s)改建排水沟11.21.50.34 1.201.50 3.80 0.41 34.48 0.0250.0062.671.71根据上面设计排水沟断面设计流量和各条排水沟控制面积所需排水量比较，设计排水沟流量大于需排水量，所以项目区设计的各排水沟尺寸均偏大，设计排水沟尺寸能满足排水要求。5.项目区排水沟设计数量和工程标准设计对项目区内原有排水沟进行改建，局部区域进行改直, 项目拟改建原有排水沟1条，总长531.0m。断面规格1.2m1.5m，设计为浆砌石矩形沟。沟底采用0.1m厚的碎石垫层，0.1m厚砼底板。（具体设计详见单体图中排水沟设计图）表27 改建排水沟工程量统计表Tab27 The amount of drainage works conversion tables名称计量单位单体工程量改建排水沟-1规格m1.21.51.21.5沟长m531土方开挖m3/m2.241189.44碎石垫层m3/m0.12 63.72砼底板m3/m0.12 63.72M7.5浆砌石侧墙m3/m1.70 902.7砼压顶m3/m0.04 21.245.2.3 防洪堤设计1 防洪标准及参数按我国水利水电工程等级划分及设计标准SL2522000规定，根据本工程的防洪保护面积，本工程等级为5级，设计洪水标准为10年(P=10%)一遇进行设计，安全超高0.5m。2 暴雨洪水特性流域暴雨主要是由冷峰低槽型和两高切变线天气系统造成。每次暴雨历时多在24h以内，且12h降雨占70以上。流域位于迎风坡地带，处于黔北多雨区内，暴雨强度较大，频率较高。暴雨一般发生于410月，以57月出现的机率最大。黄都河，属洪渡河一级支流，乌江二级支流。发源于务川县黄坑坡，流域面积111.5km2，多年平均流量为2.143/S，最枯流量为0.193/s，多年平均径流量为0.67*108m3。黄都河流域属山区雨源型河流，洪水特性主要决定于流域的暴雨和产、汇流特性。流域内河谷狭窄，深切，河流比降大，暴雨强度大，洪水汇流时间短，造成该流域洪水较频繁，洪水陡涨陡落，一次洪水多为单峰，历时一般为12d。3 设计暴雨计算黄都河流域无降雨资料,设计洪水采用贵州省暴雨洪水计算实用手册上的雨洪法计算，最大24小时降雨量均值为100mm，查暴雨洪水手册得CV=0.5，Cs=3.5CV，防洪标准为10年一遇设计（即P=10%）洪水，则：暴雨衰减指数：查贵州省暴雨计算实用手册附图得n3=0.8; n2=0.68。由附表查 n3P=10%=0.022；n2P=10%=0.018n3p=10%=0.80.022=0.78；n2p=10%=0.680.018=0.66。4 设计洪水计算黄都河发源于务川县黄坑坡，属洪渡河一级支流，乌江二级支流。查务川自治县水资源资料得黄都河出口流域面积111.5km2，横断面平均宽度为15-40m左右，经在1/10000地形图测量得其中项目一期河流进口以上河段流域面积43.49km2；邹溪沟以上河段流域面积48.04km2；三岔河以上河段流域面积为56.74km2，主河长23.29km。因几何特征值30，可采用贵州省暴雨洪水计算实用手册修订本公式： （14） （15） （16） （17）洪水总量： （18） （19）式中：Qp设计频率洪峰流量（m3/s） 0.278单位换算系数；a暴雨径流系数,0.530.7，取0.66暴雨点面系数； F设计断面以上流域面积（km2） f流域形状系数, C暴雨洪水径流系数，0.610.81取0.66 Sp最大1小时暴雨强度； 洪水汇流时间（h）； n暴雨递减指数，取n=0.68； L主河流长度（km）；B流域平均宽度； m汇流参数，当流域几何参数小于30时， m=；当大于30时，m=； 汇流参数系数，查贵州省雨洪手册修订本表12选用；取0.38 汇流参数系数，0.064J主河道加权平均坡降； H24p设计频率24小时暴雨量（mm）。表28 黄都河各设计断面主要参数表Tab28 Design section of the Yellow River is the main parameter table参数设计断面面积（km2）主河道长L河道平均比降J形状系数f汇流系数1几何参数汇流参数 m项目一期进口43.4918.290.02850.13 0.3823.32 0.78邹溪沟河口以上48.0420.620.02670.11 0.3826.20 0.78三岔河口以上56.7423.2850.02330.10 0.3829.70 0.78表29 黄都河各设计断面设计流量Tab29 Design section of the Yellow River are the design flow断 面设计频率（%）1%2%5%10%20%50%项目一期进口266.06 228.37 179.53 143.64 108.36 63.97 邹溪沟河口以上267.41 229.53 180.44 144.37 108.91 64.30 三岔河口以上283.63 243.45 191.39 153.13 115.51 68.20 5 防洪堤断面设计及稳定计算水面线计算在考虑现有河床平均宽度，西山拦水堰下游基岩出露段河道控制断面以及长窝桥等控制断面结合施工等因素，决定堤距主河道均为25m，河床设计为矩形型式，防洪堤墙身断面采用梯形浆砌块石。根据设计防洪堤为不同流量、不同比降、不同宽度，故该河道为非均匀流形式，根据流域面积不同主要计算河流进口、支流入口、中间不同比降处、出口断面河床断面尺寸。黄都河河底为砾石、卵石间有孤石，查水力学得河槽的糙率系数取n=0.04，根据本工程的性质为未建防洪堤的地段也要对河道进行整平，因而根据地面高程选确定河道比降，拟定断面宽度，试算各个断面的水深，加上安全超高，即得防洪堤的净过水断面，然后加上开挖深度得防洪堤设计断面尺寸，根据能量方程式: （20）西山拦水堰下游0+0000+250段河道有基岩出露，河道两岸情况良好，本期项目在该段河道未设计防洪堤；0+2500+500段河道右岸局部有基岩出露，左岸沉积物较厚且岸边农田易被洪水冲刷，0+5002+000段河道沉积层均大于1m，河岸两边耕地局部高出河床不足0.5m，耕地常遭洪水侵扰；规划中根据实地情况局部冲刷严重的河段拟建防洪堤进行治理。根据推荐防洪堤断面型式，防洪堤断面结构型式为重力式挡墙，防洪堤采用M7.5浆砌石墙体，顶宽0.5m，墙顶用C15砼压顶厚0.1m，墙高2.62.8m，背水面边坡为1：0.3，M7.5浆砌石墙体基础，基础挖深1.0m，基础宽2.11m和2.14m。墙身稳定计算墙身按背坡有砂卵石回填和无砂卵石回填两种荷载计算，按最大墙高为2.8m，水深为2.3m，只要最大防洪堤高满足要求，则其它断面尺寸也达稳定。断面尺寸如图所示:情况一:迎水面有水背坡无回填砂卵石取浆砌块石容重为23KN/m3，则：墙重力：G1=(0.5+1.34)0.52.823=59.2KN/mG2=2.141.023=49.2KN/m （21）水平推力:W=rh2=102.32=26.5 KN/m （22）抗倾力矩:M1=59.21.19=70.4kN.mM2=49.21.07=52.6kN.m （23）小计123kN.m斜覆力矩:M1=26.52.3=20.3kN.m取浆砌石挡墙基底与砂卵石摩擦系数取0.5，抗滑安全系数取1.05，抗覆稳定安全系数取1.6，则:地基滑动安全系数:FS=（108.40.5）/26.5=2.051.05抗倾覆安全系数: FS=抗倾力矩/斜覆力矩=123/20.3=6.061.6。情况二:背坡回填砂卵石填平墙顶,河床有水时取砂砾石容重r=18kN/m3，砂砾石内摩擦角取=32，凝聚力C=0得：墙重力：G1=(0.5+1.34)0.52.823=59.2 KN/mG2=2.140.523=49.2 KN/m砂卵石填重:G3=0.832.80.518=20.9 KN/m水水平推力: =102.32=26.5 KN/m主动土压力: =18tg2(45-32/2)2.82=21.7 kN/m抗倾力矩:M1=59.21.19=70.4 kN.mM2=49.21.07=52.6 kN.mM3=26.50.58=15.4 kN.mM4=21.72.8=20.3 kN.m小计158.7 kN.m斜覆力矩:M1=26.52.3=20.3 kN.m取浆砌石挡墙基底与砂卵石摩擦系数取0.5，抗滑安全系数取1.05，抗覆稳定安全系数取1.6，则:地基滑动安全系数:FS=（108.40.5）/(26.5-21.7)=11.31.05抗倾覆安全系数: FS=抗倾力矩/斜覆力矩=158.7/20.3=7.81.6。情况三:背坡回填砂卵石填平墙顶,河床无水时墙重力：G1=(0.5+1.34)0.52.823=59.2KN/mG2=2.140.523=49.2KN/m砂卵石填重:G3=0.832.80.518=20.9 KN/m主动土压力： （24）=18 tg2(45-32/2)2.82=21.7 kN/m抗倾力矩:M1=59.20.95=56.2 kN.m M2=49.21.07=52.6 kN.mM3=20.91.56=32.6 kN.m小计141.4 kN.m斜覆力矩:M1=21.72.8=20.3kN.m取浆砌石挡墙基底与砂卵石摩擦系数取0.5，抗滑安全系数取1.05，抗覆稳定安全系数取1.6，则:地基滑动安全系数:FS=（108.40.5）/21.7=2.51.05抗倾覆安全系数: FS=抗倾力矩/斜覆力矩=141.4/20.3=7.01.6，所拟防洪堤身断面结构安全。利用上述方法对其他规格防洪堤断面进行验算得到结果也满足稳定要求。图4 防洪堤断面设计图Pig4 Section of the design flood6 河道治理工程河道治理工程根据规划布局，以设计河道纵、横断面，典型防洪堤断面为依据进行核算，未建防洪堤地段也要进行河道清淤平整，所施工的防洪堤段见规划图，在施工过程中局部需根据实地情况调整，最终工程量以预算中工程量为准。7 防洪堤工程量计算为保障农业生产的正常稳定，加强项目区抗自然灾害能力，规划修建3段防洪堤，总长2100m。其中1防洪堤长1217m；2防洪堤长477m，3防洪堤长406m，防洪堤工程量见下表：表30 防洪堤工程量统计表 Tab30 Section of the dThe amount of flood protection works in tables esign flood防洪堤断面典型断面一典型断面二名称单体工程量1#防洪堤2#防洪堤小计单体工程量3#防洪堤数量m12174771694406砂卵石开挖m3/m3.253955.251550.35505.53.291335.74M7.5浆砌石基础m3/m2.11 2567.871006.53574.342.14 868.84M7.5浆砌石墙体m3/m2.44 2969.481163.94133.362.57 1043.42C15砼压顶m3/m0.05 60.8523.8584.70.05 20.3砂卵石回填m3/m3.163845.721507.35353.043.31339.8伸缩缝(沥清油毡)m2/道4.55 368.55141.05509.64.71 127.17（四）涵洞设计对灌、排渠系穿越田间道的情况，布置涵洞盖板。根据规划，本项目共设计3种规格涵洞8个，规格分别为： 3.0m0.3m0.3m，3.0m0.4m0.4m，3.0m1.2m1.5m，盖板为15cm厚C25钢筋混凝土。涵洞工程量见下表，结构设计详见单体图。表31 涵洞工程量统计表Tab31 Culvert capacity tables名称计量单位涵洞-1、4、5、6、7涵洞-2、8涵洞-3规格m3.00.40.43.00.30.33.01.21.5数量座521C25砼预制板m30.32 1.60 0.27 0.54 0.81 0.81 钢筋kg15.88 79.4