农田水利渠道灌溉节水改造工程设计施工方案

1、农田水利渠道灌溉节水改造工程设计施工方案根据本次建设任务，规划范围内的斗渠、农渠进行防渗 衬砌，并进行建筑物配套。斗农渠渠道设计流量、衬砌断面 的确定采用典型斗、农渠设计方法。4、1、典型斗渠、农渠设计（1）典型区选择原则典型区选择的原则为该区内作物种植比例、土壤性质、 灌溉面积等影响渠道流量的主要因素具有代表性、能够代表 全灌区。依据此原则，确定典型区为规划范围内的一条斗渠。（2）典型区渠道流量推算西一支渠总长9.4km，共有19条斗渠，总控制灌溉面积 2.0万亩，分为10个轮灌组，每组同时工作的斗渠数n=2条。 典型斗渠的长度为980m，控制灌溉面积1020亩，控制农渠10 条，分为2个轮

2、灌组，每组同时工作的农渠数K=5条。典型农 渠的长度为680m，控制灌溉面积102亩，分为6个轮灌组，每 组控制灌溉面积17亩。斗渠和农渠设计流量的推算如下：Q支田净=人支 q=2.0 X 0.34=0.68m/3sQ农田净=A支田净 /nk=0.68/2 X 5=0.07m/3sQ 农净=A 农田净/n田=0.07/0.9=0.078m/3sQ 农毛=Q 农净+S 农 L农/1000=0.078+3.3 X 10-3 X0.68=0.08m3/sQ斗净=kXQ 农毛=5X0.08=0.4m/3sQ 斗毛=Q 斗净+S 斗L斗/1000=0.4+8.8 X 10-3 X0.96=0.41m3/

3、s斗渠和农渠横断面设计衬砌斗渠和农渠的断面形式一般为U型和梯型，现将两 者的性能进行比较，见表4-2-9。U型和梯型断面比较表断面形式比较项目“U”型断面梯型断面水力条件优越一般水头损失较小较大投资较省较贵施工难易程度较难，渠道断面的 修整及砼预制都较 梯型断面复杂一 些。较简单适用断面尺寸较小一般较大综合以上情况，按照水力条件最佳及投资最省的原则确 定衬砌斗渠和农渠的断面形式，因此本次改造斗渠和农渠的 断面为“U”型断面。断面尺寸的设计应考虑上一级渠道水 位，保证渠道的输水能力和行水安全，且尽量减小工程量， 降低投资。1）计算公式采用明渠均流计算公式：QdC （Ri） 1/2式中：Q一渠道设

4、计流量（m3/s）；3渠道过水断面面积（m2）；C一谢才系数，一般采用公式。=（1/n） R1/6进行计算;R水力半径（m）, R= 3 / x；x一渠道湿周长（m）；n一渠床糙率。2）参数的选取渠道比降本次工程改造段考虑与现状渠道、建筑物高程的衔接， 并结合土地平整，确定斗渠比降为1/1000,农渠比降为 1/15000糙率选定渠道断面采用混凝土板全断面护砌，根据灌溉与排水 工程设计规范（GB50288-99）,斗渠和农渠糙率都取0.017。边坡确定根据渠道所处地形、沿线土壤质地及现有渠道边坡情 况，按照规划要求，斗渠和农渠衬砌的内边坡为1： 1oD.渠道超高渠道超高根据灌溉与排水工程设计规

5、范（GB50288-99）及设计流量值，并考虑本渠道的工程级别及 运行特点，设计斗渠超高值为0.3m,农渠超高值0.15m。根据上面计算的参数设计渠道的横断面，其水力要素见 表2-2-10。衬砌渠道的横断面示意图见图4-2-1。典型斗渠和农渠水力要素表图4-2-1衬砌渠道的横断面示意图渠道名称设计流量（m3/s）流速(m/s)水深(m)渠深（m）超高（m）圆弧半径（m）糙率（n）比降外 边 坡 系 数倾角（度）斗渠0.410.680.60.70.10.80.0171/150018.5农渠0.080.370.50.60.10.20.0171/200018.5（2）渠道防渗结构设计保护层设计充分对

6、本工程的造价、施工难易程度、施工质量与施工 进度等综合考虑，本次设计为预制混凝土板作过渡层，过渡 层为20cm厚的毛砂垫层。要求混凝土的强度等级见表2-2-11。衬砌混凝土板强度等级要求表强度（C）抗冻（F）抗渗（W）151006伸缩缝、结构缝及填缝材料根据渠道防渗工程技术规范（SL18-2004），本设 计对衬砌渠道设置横向伸缩缝，间距为10m、缝宽3cm ；填 缝材料上阗部选用沥青砂浆，下半部选用聚氯乙烯胶泥（沥 青油膏）。结构缝宽2cm，填充材料选用M10水泥砂浆。渠道冻胀设计由于斗渠和农渠基本属于地上渠道，且当地的地下水位 较深，基本不存在冻胀问题，故不需要做防冻胀处理。（3）渠道填筑

7、及开挖要求渠道填筑及开挖务必达到坚实、稳定、平衡和尺寸准确 要求。渠道填筑渠道填筑前应清除填筑范围以内的草皮、树根等杂物， 刨松表面、适当洒水湿润，然后摊铺选定的土料，分层压实。 本次实施渠道填筑土料就近渠道两侧取土，土料含水率应按 最优含水率、压实度抽空，控制土壤的最优含水率尽可能接 近现场试验值，土料压实度为0.92。渠道开挖渠道开挖时，要按渠道设计断面尺寸要求开挖，力求尺寸准确，平整密实，不得多挖，亦不能少挖。3、配套建筑物设计本次项目区改造斗渠和农渠建筑物的配套原则是满足 渠系输水及分水的要求，以保证渠系正常运行，其位置和配 套改选结构形式，应结合渠道改造总体布置以及多年运行中 出现的

8、问题，并考虑施工管理运用等条件予以选定。斗渠进水闸（斗口）斗渠进水闸承担向各斗渠引水，每条斗渠设计一座进水 闸，结构形式设计为涵闸式，进水闸垂直支渠引水。进水闸 引水段两侧挡土墙采用M15混凝土八字重力式结构，混凝土 扭面与下游混凝土 “U”型槽平顺连接。闸门采用铸铁闸门， 规格为宽X高=90 X 70cm。斗渠节制闸由于农渠采用轮灌制度，故斗渠需设节制闸进行分组。 每条斗渠设置一个节制闸，其结构形式及尺寸与斗渠进水闸 相同。斗渠退水闸为满足斗渠退水要求，每条斗渠的末端需设退水闸，其 结构形式及尺寸与斗渠进水闸相同。生产桥在斗渠与机耕路和其它公路相交的地方需设生产桥，结 构采用预制涵管与U型槽

9、连接，桥宽4m。农渠进水闸（农口）农渠进水闸承担向各农渠引水，每条农渠设计一座进水 闸，结构形式与斗渠进水闸相同，闸门规格为宽X高=70 X 60cm铸铁闸门。农渠节制闸为了满足农渠轮灌组的灌水及田间对水位的要求，在典 型农渠上每隔100m左右设置一个节制闸。农渠节制闸结构形 式分为两种，不通过机耕路时采用普通的节制闸，设计为铸 铁闸门，规格为宽X高=70X60cm。节制闸与机耕路相交时， 采用带桥的节制闸，即在生产桥的旁边设置节制闸。田间进水闸（田口）田间进水闸为农渠向田间分水的闸口。在典型农渠上每 隔50m设置一个田间进水闸，结构形式采用手提式一字型钢 闸门，规格尺寸为宽X高X厚=50 X

10、 60 X 0.5cm。量水设施本规划末级渠系节水改造量水设施采用文丘里自动量 水设备，设置于斗渠首端，用于量测斗渠输水流量。文丘里 量水设备设计为C20混凝土矩形槽，文丘里自动流量计安装 在该矩形槽内，上下游各由1m长的混凝土渐变段与上下游渠 道衔接。文丘里测流槽施工及文生里流量计安装时需厂家现 场进行施工指导，以确保测流设备能够正常运行。4、田间道路规划田间道路分为机耕路和田间路两种。机耕路为机动车道 路，横纵间距一般都为550m，位置分别在每条斗渠的下游， 机耕路路面宽3m,路面高出地面0.2m，顶部铺设0.1m厚砂石 垫层。田间路为人力和畜力车道路，沿每条农渠布置一条田间 路，间距为2

11、50m，路面宽2.5m，路面高出地面0.2m，顶部不 铺设砂石垫层。5、农田防护林带规划沿每条机耕路的两侧各布置一排杨树，树间距为2m，树 与道路和渠的间距均为1m。6、土地平整为提高田间水利用系数，提高灌溉效率，对本项目区耕 地需进行土地平整。土地平整应尽可能保持土壤原来肥力； 为了便于灌溉，平整的土地要具有合适的田面坡度，纵坡在 0.00060.001为宜，最大不超过0.01，横向坡度应小于纵坡。 方法采用网格角点法，在田间毛渠控制范围内，布置50m X 50m的方网络，摘取方网格的各角点高程，以毛渠流向为纵 坡、农渠流向为横坡，计算各方网格的平均高程，计算挖填 深度及挖填方量。1.2机电

12、井配套设计根据灌区规划布局，需配套4眼机电井，单井涌水量为50m3/h，新建井都需配套水泵机组及井房，共配套200QJ50-65/5潜水泵 4 台，新建 3mX2mX3m 井房 4座，10kv 高压线路2.0km，新增变压器80kva 2台，低压线路2.8km。1.3工程数量及工程量1、主要工程数量表4-1末级渠道衬砌数量表斗渠农渠渠道名称数量（条）长度（km）数量（条）长度（km）西一分支25.62212.12、表4-2末级渠道配套建筑物数量表 单位：座渠道名称斗 渠农 渠进 水闸节制闸生产桥退 水闸量水设施进水 闸节制闸生产 桥田 间 进 水 闸退水 闸西一分支21042222220112

13、20223、表4-3平整土地、田间道路、防护林数量表渠道名田间道路农防平整土称机耕路（条）长度（km）田间路（条）长度（km）护林（万株）地（万亩）西一支渠26.02212.10.70.464、渠道衬砌主要工程量统计表表4-4主要渠道建筑物工程量统计表表4-5田间道路、防护林及平整土地工程量见表表4-6表4-4渠道衬砌工程量表渠道长 度 (k m)土方开挖（m3）土方回填（m3）C20砼预制(m3)砂石垫层（m3）沥青砂浆（m）聚氯 乙烯 胶泥（m）斗渠6.0420021001044244017331732农渠12.1605020101500411428592859总计18.110250411

14、02904655445924591表4-5主要建筑物及工程统计表名称数量(座)土方开挖(m3)土方回填(m3)C25 砼(m3)M10水泥砂浆(m3)钢筋制安(kg)手 提 式 钢 闸门尺寸斗渠进水闸224121.390.1522490 X70cm节制闸101206022.00.75112090 X70cm生产桥412752.86.0400退水闸224121.390.1522490 X70cm量水设施281.74108农渠进水闸2224212742.461.39226670 X60cm节制闸22024201210421.613.92266070 X60cm生产桥1133913412.65770田间进水闸22020913250.6226622050 X60cm退水闸2224212742.461.39合计51537551872613.627.729938220表4-6田间路、防护林及平整土地工程量表名称长度(km)面积(万亩)株树(万株)土方开挖(m3)土方回填(m3)土方外运(m3)砂石垫层(m3)机耕路6.0224030901800田间路12.1680094202