福建建瓯灌排初步设计(A区)

存档编号存档编号 学院名称 学院名称 毕毕 业业 设设 计计 题目 题目 福建建瓯灌排系统初步设福建建瓯灌排系统初步设 计计 学学 院院 专专 业业 姓姓 名名 学学 号号 指导教师指导教师 完成时间完成时间 教务处制 福建建瓯灌排系统初步设计 A 区 摘要 土地是人类赖以生存和社会发展的物质基础 耕地是农业生产最基本的 不可替代的生产资料 然而 随着人口的增长和经济的发展 我国人均耕地面 积不断减少 耕地质量日趋降低 这使我国的粮食安全受到严重的威胁 为了 缓解耕地资源日益紧张的局面 势必在全国范围内启动土地整理事业 以增加 耕地面积 提高耕地质量 建瓯小桥镇土地整理项目区自然条件优越水资源丰富 光热水资源丰富 地势平坦 交通便利 土壤热化度较高 是较高产稳产的基本农田 地下水位 均在 1 5m 以下 土壤质地砂粘适中 适种性广 但是由于农业基础设施建设滞 后 水利工程老化失修 灌排不分 存在一定程度的旱涝灾害的威胁 本设计 中小桥镇项目区土地整理包括水量平衡分析 典型作物灌溉制度的制定 土地 平整 灌溉渠道的规划布置 排水沟的规划布置和渠系建筑物的设计 通过对 项目区土地的整理 可以增加耕地面积 项目 A 区的土地整理共需要修建斗渠 3 条 农渠 11 条 农沟 12 条 格田 212 块 通过土地整理提高了灌水工作效率 有利于机械耕作 发挥机械效率 提高机耕质量 灌水方便 均匀 节约用水 此外设计还包括分水闸 节制闸 跌水建筑物 过路涵管 生产桥 田间 道路和防护林的设计 关键词 土地整理 灌溉制度 灌溉排水 Fujian Jianou irrigation and drainage systems preliminary design Zone A Abstract Land is the material basis for human survival and social development the arable land is the basic agricultural production and irreplaceable means of production however with the population growth and economic development China s per capita arable land is dwindling the quality of cultivated land is an increasingly lower which makes China s food security is under serious threat In order to ease the growing tension of the arable land resources land consolidation is bound to be launched nationwide in order to increase the cultivated area and improve the quality of arable land Jianou small Town land consolidation superior natural conditions of the project area is rich in water resources solar thermal water rich flat and convenient transportation high degree of soil heating higher production stable of basic farmland groundwater levels are below 1 5m soil texture sand stick moderate fitness broad caste However due to the lag of agricultural infrastructure construction hydraulic engineering aging dilapidated irrigation and drainage regardless there is a certain degree of the threat of droughts and floods The design of small and medium Town project area land consolidation including water balance analysis the formulation of typical crop irrigation system land leveling irrigation channels of the planning layout the design of the plan layout of the drainage ditch and canal building The finishing of the project area land can increase the cultivated area Project Area A land consolidation will require a total construction of lateral canal 3 agricultural drainage11 agricultural ditch 12 the grid field 212 Land consolidation to improve the irrigation efficiency mechanical farming play a mechanical efficiency improve mechanized farming quality irrigation uniform water conservation In addition the design also includes the design of the sluice gate sluice or water buildings crossing culvert bridge of production field road and shelterbelt Keywords Land Consolidation irrigation system Irrigation and Drainage 第第 1 章章 综合说明综合说明 1 1 项目建设背景 小桥镇土地整理项目区位于建瓯市小桥镇阳泽村 地形为山间河谷盆地 小桥镇地处建瓯 东南 距城 36km 东与玉山镇交界 南与迪口镇毗邻 西与建瓯市相连 北与东峰镇接壤 辖 13 个行政村 土地总面积 44 81 万亩 其中耕地面积 3 59 万亩 林地面积 33 9 万亩 总户 数 1 1 万户 总人口 3 93 万 其中农业人口 3 75 万人 小桥镇属中亚热带海洋性季风气候 四 季温暖潮湿 年平均气温为 18 7 全年无霜期 330 天左右 境内雨水充沛 年平均降雨量为 1373mm 项目区自然环境条件优越 区内成土母质主要有冲洪积物 坡积物二元母质 优势土壤类 型为潴育型水稻土亚类的灰泥田土属和渗育型亚类的黄泥田土属 整个项目区内土壤熟化度较 高 肥力较好 土壤熟化层发育较好 土体构型一般为 A P W C 型和 A P C 型 地下水位多在 1 5m 以下 项目区的主要供水源分别来自小桥溪和镯坑水库 在穿过村庄的排洪沟上已建拦河坝 且 有部分引水渠道到达项目区 还有一部分山涧水也是灌溉水源 基础条件较好 水资源丰富 水源工程及防洪工程均已初具规模 可满足项目区防洪 灌溉的需要 小桥镇至阳泽村的村道 沿该片区的北部边缘穿过 项目区对外交通便捷 以上水利工程设施及便利的交通道路为项目的农业生产 旱涝保收提供了有力保障 但由 于项目区内排灌系统尚不完善 无序的排水沟穿绕田间 使涝水串漫 且使耕地不规整 田间 道路少 田块无规则 难以适应现代农业和机耕要求 本项目区土地整理符合 建瓯市土地利用总体规划 小桥镇土地利用总体规划 为 了充分利用本项目区的地理条件 有利的资源条件 适应现代农业的发展要求 增强农业发展 后劲 对项目区田 水 路 村 景进行综合整治 提高土地质量 增加耕地面积 提高防洪 防灾能力 保障农业正常生产 提高项目区基础设施标准 满足农业产业化和农业现代化要求 推动农村经济全面发展 增加农民收入 为了深入贯彻新 土地整理法 确保耕地总量动态平衡 实现社会经济的可持续发展 根据小桥镇土地资源利用特点及存在的问题 经建瓯市国土资源局申报 福建省国土资源厅现 场踏勘后 建瓯市小桥镇土地整理项目 列入省级土地开发整理项目 1 2 项目规划任务 1 项目区的基本情况 主要包括土地适宜性分析 水资源平衡分析 土地利用限制因 素分析 土地开发整理潜力分析 2 确定项目区土地利用方向 各类用地的数量和布局 3 指定土地开发整理的目标 任务和方针 4 确定灌排方式和主要工程的布局 5 通过技术 经济论证 确定规划方案 6 拟定规划实施和管理的相关政策和措施 1 3 项目区概况 1 3 1 自然条件 项目区位于小桥镇阳泽村小桥溪的两岸 属中亚热带海洋性季风气候 四季温暖潮湿 年 平均气温为 18 7 全年无霜期 330 天左右 境内雨水充沛 年平均降雨量为 1373mm 项目 区地势由东向西沿溪向下 河流两岸向小桥奚倾斜 地面高程在 120m 140m 之间 项目区内的 主河道小桥溪从东向西流过 小桥溪为本项目区主要排水河流 现有的小桥镇至阳泽村的村道 4 0km 建瓯市至小桥镇的距离 36km 对外交通便捷 1 3 2 自然资源 1 土壤资源 项目区内成土母质以冲洪积物 坡积物为主二元母质 土壤类型为潴育 型水稻土亚类的灰泥田土属和渗育型亚类的黄泥土属的黄泥田 具体详见 土壤质量调查分 析与评价报告 编制单位 建瓯市土肥站 2 水资源 镯坑水库位于本项目区的南部 集雨面积 1 29 总库容 50 万 为 2 km 3 m 本项目区主要水源 项目区农田灌溉主要水源是镯坑水库 泵站提水 修建在排洪沟上的拦河坝引水 以及利 用山涧富藏的自流水来灌溉高坡地带的水田 3 生物资源及其它资源 项目区内无国家重点动物和植物保护区 主要动 植物资源 有常见鱼类 昆虫和水稻 蔬菜 果园等 项目区周边群山环抱 森林资源丰富 1 3 3 自然灾害 由于自然条件和地形条件因素的影响 项目区主要自然灾害气候以 三寒 暴雨 冰雹 霜冻危害较大 其次为干旱 低温阴雨等 1 4 项目区基础设施现状分析 1 4 1 灌溉系统现状 项目区现有一座镯坑水库 位于建瓯市小桥镇阳泽村境内 闽江建溪支流小桥溪上游 库 址距阳泽村 1 5km 库址上游集雨面积 1 29km2 总库容 50 万 m3 是一座以灌溉为主的小 二 型水库 A 区有两条从镯坑水库往东北和西南方向的土渠 西边的一条长度大约有 1km 灌溉 A 片 区的中部 现有 3 个分水口 放水到下级渠道 由于这条土渠严重破坏 无法满足灌溉要求 灌溉范围内的一部分田块已变旱地 东边那条大概有 0 5km 灌溉 A 片区的东部 现有 3 个分 水口 放水到下级渠道 这条土渠的一部分已经毁掉无法满足灌溉要求 因此这两条土渠均需 重建 A 片区东部靠山涧水灌溉 虽有一座电灌站 但由于各种原因已经废弃了 A 片区东部的 渠道是东西方向的一条土渠 穿过 A 片区东部中间 连接到 A 片区中部渠道 长度 600m 中 部的渠道从斗渠 A03 引水 其中有 3 条 U 型渠南北方向流到小桥溪 长度 380m 450m 和 460m 这三条渠道灌溉 A 片区中部的一部分耕地 还有一条 U 型渠和一条土渠南北方向流到 小桥溪 其中东边的一条 U 型渠长度 500m 西边一条土渠分为三段渠道 每条长度分别 500m 520m 550m 灌溉 A 片区中部的一部分 A 片区西部有一条土渠从斗渠 A02 引水 长 度 800m A 片区西南有一条土渠 利用山涧水灌溉 B 区有一座电灌站和一条南北方向接山涧水的土渠 土渠长度 200m 电灌站为上世纪 70 年代所建 严重老化 效率不到 30 B 片区的东部和北部靠电灌站提取这个土渠的水灌溉 B 片区南部的田块从龙池水库引水灌溉 C 片区中部有一条土渠 东西方向穿过 C 片区 长度 450m 这条渠道以 C 片区东部的一 座电灌站作为水源 C 区北部有一条排洪沟 排洪沟上有 3 座水坝 有 3 条土渠从这三座水坝 取水 这三条渠道中东边的两条连接到 C 片区中部的土渠 长度分别 200m 和 150m 还有一条 灌溉 C 片区西部的田块 但这些渠道由于常年失修 已不能用来灌溉 总之 该项目区虽然有丰富的水源 但各种渠道严重破坏 因渠道数量较少 灌溉系统和 排水系统没有分开水利用率低等各种原因 水量不够 有些水田无法灌溉 1 4 2 排水系统现状 A 片区东部有一条土渠 东西方向连接到 A 片区中部的渠道 这个渠道的前一段排水 后 一段灌溉 A 片区中部的渠道都是灌排两用 供水量超过需水量的时候多余的水直接排到小桥 奚 A 片区西部也没有排水沟 需要排水时候只能由田块间串排 B 片区没有排水沟 该区的渠道都是灌排两用 还有一些水田串排 C 片区南部是果园 没有排水需要 这片区的渠道也是灌排两用 总之 整个项目区基本上没有系统的排水设施 1 4 3 交通设施现状 项目区原有一条 5m 宽的村道东西贯穿项目区内 内有部分机耕路和田间路路基已经坑洼 不平 需要维修保养 道路数量较少 通过能力有限 不能满足机械化耕作和对外交通的需要 1 4 4 电力设施现状 10kv 高压线已通达项目区边缘塘下村和阳泽村 可以满足用电要求 1 4 5 林网建设现状 项目区树木不多 零星分布 未形成林网林地 1 5 项目区土地利用状况分析 1 5 1 土地利用存在的问题 整理区农业基础设施建设滞后 水利工程老化失修 灌 排不分 存在一定程度上的旱涝 灾害的威胁 土地平整度和田间道路通达度较差 机械化水平低 田埂系数大等 也限制了土 地生产率和劳动生产率的进一步提高 1 5 2 土地适宜性评价及利用前景 项目区自然环境条件优越 光热水资源丰富 地势平坦 交通便利 土壤熟化度较高 是 较高产稳产的基本农田 项目区内的成土母质以冲洪积物为主 土壤肥力较好 表现为土层厚 度一般 土壤熟化层发育较好 土体分异明显 地下水位均在 1 5m 以下 土壤质地砂粘适中 适种性广 因此 从实现农业现代化 耕地可持续利用的要求出发 根据土地利用总体规划 采用田 水 路 村综合治理 对项目区的土地进行高起点的规划 高标准的设计 高质量的施工和高 质量的治理 既可增加耕地有效面积 改善农业生产条件 又能提高耕地质量 把项目区的耕 地改造整理成为高优良田 为建设高优创汇农业 绿色食品生产基地创造条件 1 6 项目区规划目标与方针 1 6 1 项目区规划原则 在贯彻 十分珍惜 合理利用土地和切实保护耕地 基本国策的基础上 本规划遵守如下 原则 1 统一协调布局原则 首先 根据土地利用总体规划的要求 确定土地整理规划的 土地用途 其次 必须与相关部门的规划协调统一 即土地整理规划必须考虑农业 水利 环 保 交通 村镇等部门规划 与有关规划有机结合起来 2 优化配置原则 优化土地利用结构 合理布局和布置各项工程 改 善土地利用条件和土地质量 提高土地的利用率和产出率 3 综合效益原则 通过土地整理 实现最大化的综合效益 即经济效益 社会效益和 生态效益的统一 促进土地资源的可持续利用 4 因地制宜原则 根据项目区的实际情况 因地制宜地确定土地利用的方向 各项工 程的规模及其配置 提高规划设计的可操作性 5 共同参与原则 政府部门与民众应参于土地整理的规划设计编制过程 提出他们合理 的意见和建议 以保障土地所有者和使用者的合法的权益 使规划更加有效 1 6 2 项目区规划总目标 1 2149 58 亩 现有耕地面积 1485 65 亩 占总面积 69 11 预测整理后的耕地面积可 达 1818 81 亩 占总面积 84 61 新增耕地面积 333 16 亩 出地率 15 50 土地经整理后 便于机械耕作 提高土地利用率 整理水田 种植水稻 以稻治涝 改良 土壤 提高抗御自然灾害的能力 2 通过土地平整和完善田间道路系统 使项目区达到 田成方 路成框 的效果 即为 合理布局各种农作物 调整农业生产结构提供良好的平台又能满足机械化作业的需要 3 按达到一 二等水田目标 建立起完善的灌溉 防洪排涝 田间道路等体系及现代农 业生产体系 将使耕地适应现代农业种植的要求 成为高产优质粮食和经济作物产区 4 通过改造中低产田防护林网和水土保持林 防风固沙 增强抵御自然灾害的能力 改善农田生态环境 1 7 工程设计标准 1 7 1 耕地标准 经土地整理后耕地达到一 二等水田 1 7 2 防洪标准 项目区防洪标准为 10 年一遇洪水 1 7 3 排 涝 水标准 项目区排涝按 5 年一遇 24 小时暴雨 24 小时排完设计 1 7 4 灌溉标准 本地区属于湿润地区且以水道为主 取灌溉保证率为 90 1 7 5 道路标准 田间路路面宽 4 0m 含路肩 泥结石路面 生产路面宽 2 0m 砂碎石路面 1 7 6 建筑物级别 本项目区无大型建筑物 田间路 排水 灌溉系统建筑物按 5 级建筑物设计 1 7 7 灌溉水质标准 采用 GB5084 1992 和 GB3838 1998 标准 第第 2 章章 项目区水文水资源分析项目区水文水资源分析 2 1 水文基础资料 项目区属小桥溪流域中游中低山丘陵与盆谷相间地貌 小桥溪横贯项目区 周边山涧溪流密布 地势由东向西沿河平缓向下 小桥溪属闽江水系建溪区间 支流 流域干流发源于玉山镇花朵山 流经玉山 小桥 于南雅镇白沙汇入建 溪 流域面积 474km2 主河道长 88km 平均坡降 11 6 项目区水系图详见图 2 1 项目区属中亚热带海洋性季风气候区 雨量充沛 光热充足 四季分明 流域多年平均降雨量为 1373mm 降水年际变化较大 年内分配不均 雨量主要 集中在 3 6 月雨季 平均占全年的 60 以上 7 9 月降水受台风影响较大 10 2 月为旱季 五个月的降雨量仅占全年的不足 20 项目区未设水文站 同在建溪水系的邻近流域的七姑水文站有 26 年的完整 径流资料 并且七姑站流域面积 19 0 km2 与项目区同处低山丘陵区 流域面 积相近 地理环境相似 降雨以及植被覆盖等下垫面条件与项目区比较接近 可以作为项目区的水文参证站 通往建瓯 汇入建溪 建瓯小桥项目水系图 溪 桥 小 镯坑水库 后塘 龙池 阳泽 霞抱 小桥镇 项目区 道 路 河 流 村 庄 乡 镇 图 例 水 库 图 2 1 项目区水系图 根据七姑水文站提供资料 设计干旱年 相当于 1991 年 水面蒸发量 80cm 口径蒸发皿 及降雨量分别见表 2 1 和表 2 2 表 2 1 设计年蒸发量统计 月份1234 蒸发量 mm 33 158 669 797 5 月份5678 蒸发量 mm 118 0143 7174 9196 5 月份9101112 蒸发量 mm 144 7101 175 656 7 表 2 2 设计年降雨量统计 月份 日期 一二三四五六七八九十 十 一 十 二 17 67 34 6 23 112 717 418 510 0 32 93 41 93 2 410 02 0 57 45 31 210 8 67 64 87 92 8 78 18 628 52 5 84 27 22 54 5 98 419 16 4 1011 63 6 1129 12 52 1 1212 61 96 48 7 138 77 51 92 36 5 1412 149 21 97 1 1510 0 166 04 13 532 8 1724 5 181 36 0 191 66 2 202 54 312 611 57 8 219 93 91 818 54 51 4 225 68 92 110 62 53 62 2 231 410 74 5 2435 47 4 256 2 261 5 272 01 1 286 31 53 7 292 1 307 7 313 6 2 2 项目区防洪 2 2 1 防洪分析 根据 福建省土地开发整理工程标准 试行 本项目区防洪标准按规定 为十年一遇洪水标准 根据现场调查 项目区内小桥溪主河道两岸主要为土堤 设置有防洪工程 措施 有自然植被护岸 根据当地水利部门提供资料说明 项目区内小桥溪防 洪标准已达到 10 年一遇洪水标准 本次土地整理项目设计主要对区内山涧溪流 产生的山洪进行排洪校核 2 2 2 排洪沟设计洪水 由于项目区位于山区 在雨季和台风季节遭遇暴雨 区内现有山涧溪流产 生洪水仍然会对农田产生一定的危害 因此 需对项目区现有山涧溪流进行截 流沟及排洪沟设计 其中山涧水 A03 利用天然河沟排洪 不再布置排洪沟 因流域内无实测水文资料 采用水科院推理公式由暴雨推求设计洪水 暴 雨参数由 福建省暴雨等值线图 查得 根据项目区 1 50000 地形图量测区内各溪流集雨面积 河道长 坡降 其 它参数参照当地水文部门提供数据 分别计算各条排洪沟 10 年一遇的洪峰流量 采用全面汇流 即 为净雨历时 为汇流历时 c t c t 2 1 4 1 3 1 278 0 278 0 QmJ L F t S Q n p pm 式中 设计频率下待定最大流量 即洪峰流量 pm Q 频率为 P 的雨力 P S 设计暴雨历时 t 暴雨衰减指数 取 0 60 n 汇流历时 河道比降 J 汇流参数 根据 南平市水文手册 取 0 70 m 根据 南平市水文手册 取 3 0mm h 损失参数 利用上式推求设计流量 见下表 2 3 表 2 3 项目区截流沟 P 10 设计洪水 序 号 项目名称 集雨面积 km2 河长 km 平均坡降 洪峰流量 m3 s 备注 1山涧水 A011 081 62825 40拟引水口处 2山涧水 A023 201 808016 49拟引水口处 截流沟及排洪沟的布置结合灌排水渠道的布置 尽量能与排水沟道结合使 用 少占耕地 详见 福建省建瓯市小桥镇土地整理项目灌溉系统布置图 2 3 水资源平衡分析 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 项目区虽然雨量充沛 地下水丰富 但水源水位 普遍偏低 开发利用困难 且抽水灌溉涉及经济成本原因 所以灌溉保证率不宜太高 依据 土地开发整理标准 确定灌溉设计保证率为 90 2 3 1 可供水量分析 进行水资源平衡分析 首先确定灌溉设计保证率 本区属于丘陵区 根据当地群众种植习惯 和今后种植结构的调整 本区主要种植以水稻为主的粮食作物和部分经济作物 依据 土地开 发整理标准 确定灌溉保证率为 75 1 降雨量 查福建省水文手册 项目区流域多年平均降雨量 P 1373mm Cv 0 42 Cs 3 5 Cv 查皮尔逊 型频率曲线的模比系数 Kp 值表内插可得 P90 年的模比系数 Kp 0 57 从而得到相应保证 年降水量 Hp Kp H 0 57 1373 782 5mm 项目区降雨量可被作物利用的部分和水库坑塘拦蓄下来时用的部分可以作为有效降雨量 本项目区坑塘数量较少 拦蓄水量可忽略不计 水库可供水量在地表水利用量里详述 在进行 需水量分析时 要拟定作物的灌溉制度 被作物所利用的这部分有效降雨量要进行计算 它减 少了等量作物灌溉需水量 所以进行可供水量分析时 不再进行重复的有效降雨量的计算 即 0 1 W 2 地表水可利用量 项目区无水文资料查 福建省水资源图集 项目区所在小桥镇多年平均径流深 900mm 年径流变差系数为 0 35 因此 可计算得项目区 P 90 设计干旱年的年径流深为 531mm 区 内河流可以根据汇流面积计算年径流总量 项目区A片镯坑水库坝址汇流面积为1 29 km2 根据径流深可推算年径流量为 68 5万m3 山涧水A01取水口的汇流面积为1 08 km2 根据径流深可推算年径流 量为57 5万m3 山涧水A02取水口的汇流面积为3 2 km2 可推算年径流量为169 2 万m3 山涧水A03取水口的汇流面积为0 38 km2 可推算年径流量为20 18万m3 故 项目区A片可利用的地表水总量为 315 38万m3 项目区有小二型水库一座 2 W 总库容50万立方米 径流基本可以控制 弃水不多 3 地下水可利用量 本区地下水埋深多在1 5m以下 为偏安全考虑 本区计划不利用地下水 即 0 3 W 2 3 2 需水量分析 灌溉需水量应根据项目区灌溉耕地面积 作物种植结构 灌溉制度 灌溉工程规模以及片 区发展预测 并结合节水灌溉技术推广等 计算项目区各保证率下的需水量 本次土地整理项 目区范围不包括城镇居民点人畜饮用水和工矿用地需水量分析 不考虑工业用水 1 作物灌溉定额的确定 农作物的灌溉制度是指作物播种前 或水稻栽秧前 及全生育期内的灌水次数 每次的灌 水日期和灌水定额以及灌溉定额 灌水定额是指一次灌水单位灌溉面积上的灌水量 各次灌水 定额之和 叫灌溉定额 灌水定额和灌溉定额常以或 mm 表示 它是灌区规划及管理亩 3 m 的重要依据 项目区目前以种植水稻为主 兼有少量旱作物 各种作物种植比例可以见如下表 2 4 表 2 4 项目区作物种植比例 作物早稻中稻双季晚稻棉花 种植比例 50305020 其中中稻和双季晚稻灌溉制度由当地人民丰产经验确定 见表 2 5 表 2 5 中稻 双季晚稻设计年丰产灌溉制度 中稻双季晚稻 灌水次序 灌水时间 日 月 灌水定额 m 亩 灌水次序 灌水时间 日 月 灌水定额 m 亩 1 泡田 7 5501 泡田 19 750 226 525227 715 34 62531 825 410 62547 820 520 630512 825 62 730623 830 78 730727 830 814 730831 830 922 73096 930 1029 7251012 930 1110 8201119 930 1230 920 灌溉定额 320 m 亩 灌溉定额 335 m 亩 早稻和棉花的灌溉制度由计算所得 在水源有保证的灌区确定灌溉制度 目前多采用水量 平衡法 2 早稻灌溉制度的确定 水稻本田的灌溉制度 可分别针对泡田期和插秧以后的生育期进行设计 泡田期的灌溉用水量 泡田定额 可用下式确定 M1 h0 S1 e1t1 P1 其中 h0为插秧时天面所需的水层深度 mm S1为泡田期间的渗漏量 mm t1为泡田时间 d e1为 t1时段内水田的田面平均蒸发强度 mm d P1为 t1时段内的降雨量 mm h0的确定 1 本设计区的土壤为粘性土 一般 h0 30 50mm 条件下 泡田定额大约等于粘土和年土壤为 50 80m3 亩 本设计取 h0 40mm t1的确定 2 对于水稻一般情况下泡田期取 t1 10d S1的确定 3 泡田期的渗漏量与土壤质地和泡田期有关 根据公式 S1 t1 1 3 10 13mm 其中 粘性土取 1 3mm d e1的确定 4 根据已知设计年蒸发量统计表知 泡田期所在月份即 4 月份的蒸发量为 97 5mm 既有 e1 97 5 30 3 25mm d P1的确定 5 确定的泡田期为 10 天即复苗前的前 10 天 4 月 15 日 4 月 24 日 根据设计年降雨量统 计表知 在此期间共有 5 次降雨 即 P1 1 3 4 3 1 8 2 1 1 4 10 9mm M1 0 667 40 13 3 25 10 10 9 50 m3 亩 符合粘土 50 80m3 亩 表 2 6 早稻试验基本数据 生育期复苗分蘖前分蘖后孕穗抽穗乳熟黄熟全生育 期 起止 月日 4 25 5 4 5 5 5 14 5 15 6 1 6 2 6 16 6 17 6 30 7 1 7 11 7 12 7 20 4 25 7 20 天数101018151411987 阶段水面 蒸量 mm 34 738 169 571 967 162 150 8394 2 模比系数 78182521138100 阶段需水 系数 1 01 01 01 01 01 01 0 阶段需水 量 mm 34 738 169 571 967 162 150 8394 2 阶段渗漏 量 mm 131323 419 518 214 311 7113 1 阶段耗水 量 mm 47 751 192 991 485 376 462 5507 3 翌日耗水 量 mm 4 85 25 26 16 17 06 9 渗透强度 mm d 1 31 31 31 31 31 31 3 在水稻生育期内任何一个时段 t 内 农田水分的变化 决定于该时段内的来水和耗水之 间的消长 它们之间的关系 可用下列水量平衡方程表示 2 3 12 hPm WCdh 式中 时段初田面水层深度 1 h 时段末田面水层深度 2 h 时段内降雨量 P d 时段内排水量 m 时段内的灌水量 WC 时段内田间耗水量 式中各数值均以 mm 计 如果时段初的农田水分处于适宜水层 水田 上限 经过一个时段的消耗 田面 max h 水层降到适宜水层的下限 这时如果没有降雨 则需进行灌溉 灌水定额即为 min h 2 4 minmax hhm 根据灌区具体条件 采用浅灌深蓄方式 参照灌溉灌溉实验站资料 运用水量平衡方程 根据逐日降雨资料 水稻各时段日耗水强度 田面允许水深层进行逐日计算 用列表法推求水 稻的灌溉制度 推算详细过程见附表 1 通过列表法推求早稻 P 90 年份的灌溉制度见表 2 7 表 2 7 项目区设计干旱年早稻泡田及生育期设计灌溉制度表 灌水定额 灌水次数灌水日期 mm m3 亩 1 泡田 4 月 15 日74 650 25 月 1 日3020 35 月 15 日1510 46 月 2 日7550 56 月 8 日4530 67 月 3 日3020 77 月 7 日3020 则有上表可知 项目区设计干旱年早稻的灌溉定额为 200m3 亩 3 棉花灌溉制度的确定 据当地灌溉实验站提供资料 棉花实验基本数据如下表所示 表 2 8 棉花实验基本数据 生育阶段幼苗现蕾花铃吐絮 起止日期4 21 6 206 21 7 107 11 8 208 21 10 10 作物系数 ci K0 6670 961 11 2 计划湿润层0 40 50 60 7 注 1460kg 干土 3 m 田间持水率 42 2 占土重 田 播种时的土壤含水率 38 4 占土重 0 允许最大含水率 m ax田 允许最小含水率0 7 m i n田 实际作物的需水量 可对参照作物需水量 采用 作物系数 修正得到 ET 0 ET c k 即 ET c K 0 ET 当地灌溉试验站测定设计典型年 P 90 棉花全生育期的总需水量为 675mm 450 m 亩 另根据当地群众灌水经验 干旱年一般灌水 6 7 次 灌水时间一般为现蕾期 开花期 结铃初 和吐絮初 灌水定额 40 50 m 亩 播前灌水定额 50 m 亩 使播种时 0 4m 土层内的含水率保 持在 0 9 0 4m 以下土层内的含水率保持在 田 田 旱作物的灌溉制度包括播前灌水定额和生育期内的灌水定额 生育期内的灌水定额 在有水源保证的灌区确定旱作物生育期内的灌溉制度 目前多采用 水量平衡法 水量平衡方程为 2 5 ETMKPWWW rt 00 式中 储水量 时的土壤计划湿润层的时段初和某一时段 t 0 WWt 增加的水量 由于计划湿润层增加而 r W 保留在土壤计划湿润层内的有效降雨量 按 90 频率年设计 0 P 时段 t 内地下水的补给量 本设计不考虑 K 时段 t 内的灌溉水量M 为了满足农作物正常生长的需要 作物某一时段内的土壤计划湿润层内的储水量必须经常 保持在一定的适宜的范围内 即通常要求不小于作物的最小储水量和不大于允许的最大储水量 由于各时段作物的需水量是一种经常的消耗 而降雨则是一种间断的补给 因此在某时段内 计划湿润层的初水量降低或者接近于作物的最小储水量时 就需要灌水 反之需要排水 计划湿润层允许的最大含水率 2 6 水干土 maxmax1000HW 计划湿润层允许的最小含水率 2 7 水干土 minmin1000HW 由于计划湿润层增加而增加的土体 其土壤含水量按土壤天然含水量计 取 0 9 利用下式计算 田 2 8 水干土 100012HHWT 式中 计算时段初的计划湿润层深度 m 1 H 计算时段初的计划湿润层深度 m 2 H 降雨量入渗量可用降雨入渗系数来表示 2 9 PP 0 式中 为降雨入渗系数 一般认为一次降雨小于 5mm 为 0 一次降雨量在 5 50mm 时 为 1 0 一次降雨量大于 50mm 时 为 0 80 根据设计频率年的逐日降雨资料 计算棉花生育期内的逐日有效降雨量 根据该地区灌溉 试验站提供资料 运用水量平衡方程 根据逐日降雨资料 设计计划湿润层进行逐旬计算 用 列表法推求棉花的灌溉制度 详情过程见附表 2 表 2 9 项目区设计干旱年棉花灌溉制表 灌水定额 灌水次序 mmm3 亩 灌水日期灌溉定额 m3 亩 1 播前 75504 月 1 日 275507 月 10 日 375507 月 28 日 475508 月 11 日 575508 月 24 日 350 675509 月 4 日 775509 月 17 日 4 其它用水量分析 项目区果园需要配套灌排设施的面积为 241 07 亩 主要种植柑桔 小部分种植葡萄等高优 经济果树 由于水果种植需水量的研究较少 参照福建省水利厅 2000 年 10 月发布的 福建省 用水现状调查报告 中福建省水果灌溉用水类型 结合本项目区实际情况 柑桔主要种植于山 坡地带 平时主要靠雨水生长 在长果期间遇到干旱 需要浇灌 用水主要在 7 10 月 每月 3 次 冬季也需适当分株浇水 每亩年用水量为 30 40 m3 选用果园灌溉定额为 60 m3 亩 拟 在 7 10 月的上中下旬各浇一次 灌水定额取 3m3 亩 冬季一月份中旬浇水一次 灌水定额为 12 m3 亩 因此项目区果园年净需水量为 1 45 万 m3 2 3 3 水资源供需平衡分析 项目区农作物灌溉需水量用以下公式计算 2 10 332211 MMMM 综净44M 为综合净灌溉定额式中 综净 M 123 4 分别为早稻 中稻 双季晚稻 棉花的种植比例 分别为早稻 中稻 双季晚稻 棉花的灌 1 M 2 M 3 M 4 M 溉定额 单位 亩 3 m 50 200 30 320 50 335 20 350 433 5m3 亩 综净 M 确定综合毛灌水定额 2 11 综净 综毛 M M 式中 3 Mm 综毛 综合净灌溉定额 亩 本项目采用明渠输水 通过土地整理及灌溉 灌溉水利用系数 节水设施的配套完善 灌溉水利用系数可达 0 76 计算得 570 4 亩 综毛 M 3 m 项目区 A 片灌溉面积为 1154 亩 则农作物毛需水量 1154570 4 65 82 万 需 W 3 m 又果园年净需水量为 1 45 万 则毛需水量为 1 45 0 76 1 91 万 3 m 3 m 项目区 A 片总需水量为 67 7 万 m3 经计算可知 项目区可供水量 315 38 万 321 WWWW 供 3 m 需水总量 67 7 万 需 W 3 m 可见 项目区年度水资源供给量远远大于年度需水量 水量可满足需水要求 第第 3 章章 项目区工程整体规划布置项目区工程整体规划布置 本次土地整理工程坚持贯彻科学性 合理性 经济性的规划理念 结合当地具体的地形 土壤 气候 灌溉 水源 排水等条件 进行规划整理区内的总平面布置 3 1 土地整理工程 整理区内耕地为小桥溪狭窄溪谷冲积形成 耕地较集中 项目整理区总面积 2149 58 亩 现有耕地面积 1485 65 亩 占总面积 69 11 整理后的耕地面积可达 1818 81 亩 占总面积 84 61 新增耕地面积 333 16 亩 出地率 15 50 其中 A 区土地整理总面积 1455 亩 整理后 耕地总面积为为 1154 亩 土地整理主要是对坡地修筑梯田 以便于进行灌溉和机械化耕作 新 增耕地主要来源于项目区未利用地 主要是滩涂地 废弃的宅基 废弃的沟塘 农村道路等 3 1 1 格田规划 水稻田一般都采用淹灌的方法 需要在田间保持一定深度的水层 因此 在种稻地区 由 梯田把平原地区或山丘地区的梯田分隔成许多矩形或方形的田块 称为格田 格田是平整土地 田间耕作和用水管理的独立单元 梯田的格田遵循 大弯就势 小弯取直 切高填低 分段求 平 的原则进行设计 格田的长边通常沿等高线方向布置 格田长度根据机耕要求确定 格田宽度视地形坡度而 定 坡度大的地方选择较小的格田宽度 以减小修筑梯田和平整土地的工程量 项目区 A 片格 田规划详见附图一 福建省建瓯市小桥镇土地整理项目灌溉系统布置图 1 格田长度 受地形地势的影响 本次设计格田的长度一般取为 30 150m 2 格田宽度 在综合格田土方平整的工程量 格田内土方挖填平衡 格田的耕作面积这两个因素 并 结合灌排系统 田间道路系统等其它因素 将格田宽度确定为 10 45m 3 田梗设计 田埂是保持田面水深 实行水稻灌溉不可缺少的设施 兼起田间管理道路的作用 本次设 计 田埂顶宽 0 2m 底宽 0 4m 高 0 2m 田埂长度合计 27645 3 4 格田规模 本片区共分为 212 个格田 平均每块 5 02 亩 3 2 灌排水工程 3 2 1 规划原则 在进行灌溉渠系规划时 必须全面安排 统筹兼顾 力求与当地的国土整 治 山 水 田 林 路的规划密切结合 并考虑其它用水部门的需要 做到 科学合理 便于管理 充分利用水土资源 扩大灌溉面积 取得最大的经济效 益和社会效益 其规划布置一般应遵循下述基本原则 充分利用灌区的地形条 件 灌溉渠道应布置在高处 与其相应的排水沟道布置在低处 力求自流灌溉 排水 对局部高地或洼地 可分别采取小片提灌 排 等措施 不必为了照顾 局部而影响全局 1 渠道线路布置力求经济合理 渠线应尽可能直 顺 整齐 交叉建筑 物少 土石方工程量少 而且少占良田 2 渠道布置尽可能避免深挖方 高填方和难工险段 力求渠道稳固 施 工方便安全 山丘区渠道应尽量不沿河 溪布置 以防止被山洪冲毁 3 各级渠道布置 还要结合农村道路规划和农田防护林网的种植 以促 进乡村交通运输和种植业的发展 便于群众生产生活 3 2 2 规划方案优化比较 根据当地实际地形资料 本地区属于山麓平原型灌区 地势高 排水条件好 上部地面陡 进河地面坡度缓 形成一面坡的形态 确定了两种灌溉方式 一是灌排结合 二是灌排分开 灌 排结合优点是渠道占地少 土地出地率高 缺点是排水时渠道流量会比灌溉时渠道流量大 渠 道断面设计过大 对灌溉时渠道水位有影响 影响自流灌溉 难以进行管理 并且在灌区前缘 与河流邻近部位 地下水逐渐升高而接近地面 会对渠道造成干扰 灌排分设即灌溉和排水分 开布置 优点是灌排互不影响 容易管理 缺点是渠道占部分耕地 为了解决这个矛盾 斗农 渠均采用混凝土矩型断面 提高渠系水利用系数 以减少占地 经过对以上两方案的分析比较 最后选取第二种方式 即以灌排分设作为该区的灌溉方式 3 2 3 灌溉渠道排水和排水沟道的配合 灌溉系统和排水系统要互相配合 它们的配合方式取决于地形条件 因本地区地面向一侧 倾斜 渠道只能向一侧灌水 排水沟也只能接纳一边的径流 灌溉渠道和排水渠道只能并行 上灌下排 互相配合 故本设计采用灌排相间布置 3 2 4 灌溉渠道布置 因本区灌溉面积较小 故只设斗 农两级渠道 又因本灌区为一面坡地形 耕地为坡地和 梯田 为满足自流灌溉 采用一级渠道斗渠沿等高线布置 农渠垂直等高线布置 斗渠沿灌区 上部一侧等高线布置 以求水位少降低 最大限度的满足自流灌溉 农渠从斗渠一侧引出 比 降较陡 应设置跌水或陡坡等建筑物 本片区设斗渠 3 农渠 11 条 其渠道具体布置详细情况如下 A 片区由东向西依次为 山涧水 A01 处新建农渠 NQA01 山涧水 A02 处新建斗渠 DQA03 其下设 4 条农渠 NQA02 NQA03 NQA04 NQA12 镯坑水库新建斗渠 DQA02 其 下设 5 条农渠 NQA05 NQA06 NQA07 NQA08 NQA11 山涧水 A03 处新建斗渠 DQA01 下设 2 条农渠 NQA09 NQA10 各渠道详细情况见表 3 1 表 3 1 A 片区渠道布置明细表 序号 分区渠道名称 灌溉面积 万亩 长度 km 控制下级 渠道数 汇流面积 2 km 备注 农 1NQA010 09620 54801 08山涧水 A01 斗 3DQA031 25503 1603 农 2NQA020 33213 3640 农 3NQA030 36481 1830 农 4NQA040 55812 3530 3 2山涧水 A02 斗 2DQA021 78744 9825 农 11NQA110 03251 8310 农 5NQA050 56333 0450 农 6NQA060 61072 8280 农 7NQA070 38262 7460 农 8 A 区 NQA080 19831 5240 1 29镯坑水库 斗 1DQA010 16231 7802 农 9NQA090 07900 7360 农 10NQA100 08330 4350 0 38山涧水 A03 布置详见附图一 福建省建瓯市小桥镇土地整理项目灌溉系统布置图 3 2 5 田间排水工程布置 田间排水的任务是除涝 放渍 防止土壤盐渍化 改良盐碱土以及为适时耕作创造条件等 在降雨较大地区 农田排水工程必须满足排涝要求 要能及时排除由于暴雨产生的田面积水 减少淹水时间和淹水深度 以保证作物正常生长 控制地下水位的田间工程 有水平排水和垂 直排水两种形式 水平排水又可分为明沟和暗管两种 本设计中采用明沟排水 明沟排水系统 的设置应与灌溉渠道系统相对应 可依干沟 支沟 斗沟 农沟顺序设置固定沟道 根据排水 区的形状和面积大小以及负担的任务 沟道的级数也可适当增减 结合当地实际情况 只设置 农沟和斗沟 地区或灌区内排水系统的规划 一般是在流域防洪除涝规划基础上进行 排水系统的布置 主要包括承泄区和排水出口的选择以及各级排水沟道的布置两部分 1 项目区排涝分析 根据土地整理的要求 项目区排涝标准采用五年一遇 24h 暴雨 24h 排完的设计标准 项目区地处山区盆地 小桥溪横贯项目区 周边山涧溪流较多 地势由东向西沿河平缓向 下 因项目区及其周边山丘汇流面积较小 地形坡降较陡 地下水位埋深较大 地表水和地下 水可迅速流入区域内主干流 田面排水较畅通 并且山区河流暴涨暴落 洪水历时短 不会影