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农田水利设计报告

5.2农田水利工程

根据《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288－99）及《四川省土地开发整理建设标准》，本项目设计洪水标准为10年一遇，排涝标准采用10年一遇1日暴雨，1日内排出。

本项目灌溉设计保证率采用75%，工程建筑物级别为5等工程，引排灌设施及渠系建筑物均按5级建筑物设计。

5.2.1整治山平塘

据现场踏勘、村社干部及村民反映，部分已建山平塘主要存在以下几方面的问题：

渗漏现象普遍存在，个别塘堰淤积严重；部分塘堰的库容较小，蓄水量无法满足基本灌溉用水需求；部分塘堰放水设施或溢洪设施缺失，影响使用功能。

据此，通过对上述情况的详细了解，本次规划整治山平塘21口，每口山平塘位置、存在问题及整治措施详见整治山平塘平面图。

根据规划拟整治的山平塘具体情况，本次整治设计主要从防渗与完善配套设施两个方面入手。

（1）清淤处理

现状塘坝为新砌筑的浆砌条石或浆砌砖护坡，则主要对山平塘进行塘底淤泥清除，以增加塘水深和蓄水容量，清淤深度根据每口塘实际情况而定，具体深度详见整治山平塘平面图。

（2）防渗处理

现状塘坝迎水面采用条石砌筑，但存在一定程度垮塌情况的山平塘，设计将条石砌体先行拆除，然后采用M7.5砂浆重新浆砌；现状塘坝迎水面以土坎为主的山平塘，对原土坝进行削坡后采用M7.5浆砌条石砌筑。

根据实际情况，迎水面坡比1:

0.2～1:

0.3，条石护坎顶部厚度50cm，基础没入塘底至少75cm，塘坝顶部采用M7.5浆砌条石护肩。

除塘坝顶部有田间道以外，其余塘埂顶部及背坡均采用素土夯填，背坡坡比为1:

1～1:

1.5。

（3）完善配套设施

本次整治山平塘的配套设施包括布置取水梯步、警示桩或防护栏、溢洪道的整治与布设，配套消力池以及溢洪道盖板等。

取水梯步根据规划拟整治的各山平塘的具体情况，取水梯步采用独立布置的形式。

梯步采用M7.5浆砌条石砌筑，一般与坝体平行布置。

梯步整体宽度为1.0m，踏步宽30cm，高18cm。

警示桩或防护栏设置在山平塘塘坝顶部靠近塘一侧。

当坝高﹤3米时布置警示桩，在条石坝体砌筑时预留设置警示桩的孔洞，警示桩采用现浇C20砼，高0.7m，断面为10cm×10cm，沿塘坝顶每间隔1米设置一根，桩体刷涂红白相间油漆起到醒目警示作用。

当坝高≥3米时布设安全防护栏杆，栏杆采用M7.5浆砌砖实体栏杆，栏杆高1.1米，并采用M10水泥砂浆抹面2cm，每间隔两米设抗风柱。

溢洪道及消力池溢洪道及消力池设计参数采用以下公式进行水力计算：

式中：

Q——设计洪峰流量，m3/s；

B——溢洪口宽度，m；

H——溢洪口堰上水深，m；

ξ——收缩系数，取0.9；

m——流量系数，取0.36；

g——重力加速度，取9.81m/s2。

通过计算，整治山平塘溢洪道及消力池设计参数3。

山平塘溢洪道采用M7.5浆砌条石，底板厚度25cm，边墙砌筑厚度25cm。

不过车山平塘溢洪道的顶部铺设2块预制C25钢筋砼盖板，单块尺寸为（B+40）cm×80cm×10cm；有田间道通过的坝体，其溢洪道盖板采用现浇C30钢筋砼，采用2块2m盖板铺设，厚25cm，溢洪口采用M7.5浆砌条石砌筑，边墩顶部宽50cm，大脚放坡坡比1:

0.5。

消力池墙体采用M7.5浆砌条石，底板和墙体厚25cm。

本项目整治山平塘溢洪道、消力池及取水梯步4。

1整治山平塘塘坝设计参数表

塘编号

原坝顶宽

原坝高

原坝型

坝长

塘面积

设计坝顶宽

设计坝高

设计坝型

迎水面坡比

背水面坡比

——

整治山平塘1#

1.2

1.5

土坝

41.4

1004.2

1.2

1.5

浆砌条石坝

0.3

1.5

整治山平塘2#

3.4

3.6

干砌条石坝

42.6

8254.1

3.4

3.6

浆砌条石坝

0.3

1.5

整治山平塘3#

1.8

土坝

47.7

2176.2

1.8

浆砌条石坝

0.3

1.2

整治山平塘4#

1.2

2.2

浆砌条石

28.2

845.2

1.2

2.2

浆砌条石坝

0.3

整治山平塘5#

2.5

土坝

8395.5

4.8

2.5

浆砌条石坝

0.3

1.5

整治山平塘6#

3.5

土坝

60.9

7336.8

4.8

浆砌条石坝

0.3

1.5

整治山平塘7#

1.5

土坝

43.1

1643.3

1.5

浆砌条石坝

0.3

1.2

整治山平塘8#

1.2

2.3

浆砌条石

817.2

1.2

2.3

浆砌条石坝

0.2

1.2

整治山平塘9#

1.5

3.2

浆砌砖

5972.4

—

整治山平塘10#

0.8

1.2

浆砌砖

48.2

998.8

—

整治山平塘11#

1.5

1.8

浆砌条石

34.1

1061.7

—

整治山平塘12#

0.24

1.5

浆砌砖

50.4

792.4

—

整治山平塘13#

1.2

2.5

天然岩石

79.3

377.2

—

整治山平塘14#

1.2

1.5

土坝

28.07

322.94

—

整治山平塘15#

1.2

1.5

土坝

25.43

246.25

—

整治山平塘16#

1.2

2.2

浆砌条石

38.8

1359.4

—

整治山平塘17#

2.2

2.4

浆砌毛条石

58.6

8830.9

—

整治山平塘18#

1.5

土坝

61.4

3131.3

—

整治山平塘19#

3.5

浆砌条石

57.3

8938.2

—

整治山平塘20#

1.5

浆砌条石

101.4

7909.2

—

整治山平塘21#

2.5

土坝

42.1

5165.8

—

表5.2.1-2整治山平塘塘坝工程量表

塘编号

塘内清淤

土方开挖

土方回填

M7.5浆砌条石护坡

M7.5浆砌条石路肩

M7.5浆砌砖护栏

C20现浇砼警示桩

整治山平塘1#

301.26

87.05

14.66

81.67

2.59

0.00

0.339

整治山平塘2#

2476.23

186.94

146.57

217.30

2.66

9.71

0.000

整治山平塘3#

870.48

134.64

20.96

111.52

2.98

0.00

0.390

整治山平塘4#

253.56

84.30

4.62

80.87

1.76

0.00

0.234

整治山平塘5#

3358.20

204.91

327.01

158.25

3.00

0.00

0.392

整治山平塘6#

2934.72

264.85

677.92

356.07

3.81

13.67

0.000

整治山平塘7#

657.32

88.79

12.25

111.93

2.69

0.00

0.353

整治山平塘8#

245.16

90.89

46.02

87.23

1.81

0.00

0.240

整治山平塘9#

1791.72

0.00

0.384

整治山平塘10#

499.40

0.00

0.394

整治山平塘11#

530.85

0.00

0.281

整治山平塘12#

237.72

0.00

0.411

整治山平塘13#

0.00

0.642

整治山平塘14#

0.00

0.233

整治山平塘15#

0.00

0.211

整治山平塘16#

679.70

0.00

0.318

整治山平塘17#

4415.45

0.00

0.477

整治山平塘18#

0.00

0.499

整治山平塘19#

4469.10

0.00

0.466

整治山平塘20#

3954.60

0.00

0.819

整治山平塘21#

0.00

0.345

合计

27675.47

1142.36

1250.01

1204.84

21.31

23.38

7.43

表5.2.1-3整治山平塘溢洪道、消力池设计参数表

编号

集雨面积

面积

溢洪道

消力池

设计洪峰流量

收缩系数

流量系数

重力加速度

溢洪口宽度

溢洪口堰水深

超高

溢洪口高

溢洪堰长

陡槽段长

池长

池深

单位

m³/s

—

m/s2

整治山平塘1#

8421.84

1004.20

0.19

0.90

0.36

9.81

0.80

0.30

0.20

0.50

2.10

2.25

1.80

0.50

整治山平塘2#

56531.12

8254.10

0.76

0.90

0.36

9.81

1.50

0.50

0.20

0.70

4.66

5.10

3.00

0.50

整治山平塘3#

12340.77

2176.20

0.28

0.90

0.36

9.81

1.20

0.30

0.20

0.50

3.75

2.16

1.80

0.50

整治山平塘4#

9409.31

845.20

0.21

0.90

0.36

9.81

0.90

0.30

0.20

0.50

1.85

2.25

1.80

0.50

整治山平塘5#

41298.70

8395.50

0.81

0.90

0.36

9.81

1.60

0.50

0.20

0.70

6.06

3.45

2.50

0.50

整治山平塘6#

35390.30

7336.80

0.81

0.90

0.36

9.81

1.60

0.50

0.20

0.70

6.06

5.70

3.20

0.50

整治山平塘7#

8232.44

1643.30

0.19

0.90

0.36

9.81

0.80

0.30

0.20

0.50

2.25

2.40

2.00

0.50

整治山平塘8#

3868.02

817.20

0.14

0.90

0.36

9.81

0.60

0.30

0.20

0.50

2.25

2.76

2.10

0.50

4整治山平塘溢洪道、消力池及取水梯步工程量表

塘编号

溢洪道

消力池

取水梯步

土方开挖

土方回填

M7.5浆砌条石

C25预制砼盖板

C30现浇砼盖板

钢筋制安

土方开挖

土方回填

M7.5浆砌条石

土方开挖

土方回填

M7.5浆砌条石

（m3）

整治山平塘1#

2.05

0.31

2.77

0.38

0.00

15.81

2.24

0.34

2.60

3.24

0.97

5.40

整治山平塘2#

8.85

1.33

8.65

0.61

0.00

24.83

5.25

0.79

4.95

10.80

3.24

18.00

整治山平塘3#

4.78

0.72

3.92

0.51

0.00

20.97

2.93

0.44

3.12

4.05

1.22

6.75

整治山平塘4#

1.94

0.29

2.39

0.42

0.00

17.10

2.42

0.36

2.73

5.27

1.58

8.78

整治山平塘5#

12.09

1.81

8.70

0.00

3.20

432.72

4.73

0.71

4.51

6.29

1.89

10.48

整治山平塘6#

12.09

1.81

11.34

0.00

3.20

432.72

5.83

0.87

5.37

12.74

3.82

21.23

整治山平塘7#

2.19

0.33

2.70

0.38

0.00

15.81

2.44

0.37

2.79

4.64

1.39

7.73

整治山平塘8#

1.86

0.28

2.62

0.32

0.00

13.24

2.15

0.32

2.60

5.60

1.68

9.33

合计

45.85

6.88

43.08

2.62

6.40

973.20

27.98

4.20

28.66

52.63

15.79

87.72

5.2.2新建蓄水池

项目区旱地主要分布在丘坡之上，对于单片耕地面积小，发展集中提灌和渠灌有一定困难的，当地旱地灌溉以兴建蓄水池为主。

根据《四川省坡改梯工程技术规程》规定，旱地蓄水池保证每亩地有10m3左右的水量，年调节水量25m3左右。

本项目区旱地灌溉以修建旱地蓄水池为主。

根据农业生产要求和蓄水池功能设置，蓄水池修建在有良好汇流面的坡面，并配套沉砂池、引排水渠等设施。

（1）蓄水池来水量分析

全年单位集水面积上可积水量用下式进行计算：

W＝EyRp/1000

Rp=KPp

Pp=KpP0

上式中：

W为保证率为P（本项目为75%）的年份单位集水面积全年可积水量，单位为m3/m2，Ey为某种材料（本项目为自然土坡）集流面的全年积流效率，用小数点表示，经查有关参考资料，本次计算Ey取0.07；Rp为保证率为P的全年降雨量，单位mm，本项目取值为918.5mm；Pp为保证率为P的年降水量，单位mm，本项目取值为963.7mm；P0为多年平均降水量，单位mm，取值为987.2mm；Kp为根据保证率及Cy（离差系数）值确定的系数，用小数表示，本项目取值为0.8。

K为全年降雨量与降水量的比值，用小数表示，本项目取值为0.9。

根据选用的上述参数，计算出：

W＝0.046m3/m2

根据图上量算的集雨面积，本项目规划的蓄水池的积雨面积都在10亩以上，根据上文对W的计算结果，每口蓄水池年来水量均大于306.7m3，而本项目单口蓄水池设计容量为100m3，按复蓄系数150%计算，年需要的来水量为150m3，由此可见来水量大于蓄水池设计容量要求，蓄水池来水有保障。

（2）蓄水池结构设计

根据地形计算的集雨面积，单口蓄水池容量为设计为100m3。

1蓄水池池体

蓄水池平面几何构造为圆形，设计直径6.6m，池深3.4m，有效蓄水深度3.1m。

池底采用现浇C20砼，浇筑厚度15cm；池墙采用M7.5砂浆砌砖，墙体下部厚度36cm，墙体上部厚度24cm，M10砂浆抹面，抹面厚度2cm，池墙基础为采用C20现浇砼，尺寸为50cm宽、30cm厚。

池内设取水梯步，设计宽度1.0m，梯步底板采用C30钢筋砼板搭砌，砼板上为现浇C30砼梯步。

梯步与池内的取水台相连，取水台尺寸为150cm×100cm×70cm，采用M7.5砂浆砌砖，M10砂浆抹面。

池体地上部分采用M7.5浆砌砖护栏，护栏高120cm，厚度为12cm；顶部采用标砖压顶，压顶高度12cm，断面尺寸24cm×12cm。

除梯步入口的门柱外，另设栏杆柱8处。

蓄水池入口处的安全门采用预制C20钢筋砼板，砼板尺寸为110cm×20cm×5cm，每道门5块。

②沉砂池

每口蓄水池进水口处设沉砂池1口，沉砂池长180cm、宽100cm、深100cm，通过引水渠与蓄水池相连。

沉砂池池底厚10cm，采用现浇C20砼；池墙采用M7.5浆砌砖，墙体厚度24cm，M10砂浆抹面，抹面厚度2cm。

③引、排水沟

每口蓄水池布设引、排水沟各一条，设计总长度长50m，其长度可根据现场进行适当调整。

引、排水沟断面尺寸为30cm×30cm，采用现浇C20砼，沟底浇筑厚度10cm，侧墙厚15cm。

引、排水沟与周边渠系以及旱地地块背沟形成完善的水系。

新建蓄水池工程量表5.2.2-1。

表5.2.2-1新建蓄水池工程量汇总表

村名

类型

个数

土方开挖

石方开挖

土方回填

现浇C20砼

现浇C30砼

预制C20钢筋砼门板

M7.5浆砌砖

M10砂浆抹面2cm

钢筋

（个）

（m3）

（m2）

夏岩村

100m3

1411.95

1701.75

474.90

240.45

20.55

1.95

443.70

1402.80

975.90

曹坝村

100m3

376.52

453.80

126.64

64.12

5.48

0.52

118.32

374.08

260.24

擦耳村

100m3

1788.47

2155.55

601.54

304.57

26.03

2.47

562.02

1776.88

1236.14

天竺村

100m3

2070.86

2495.90

696.52

352.66

30.14

2.86

650.76

2057.44

1431.32

总计

5647.80

6807.00

1899.60

961.80

82.20

7.80

1774.80

5611.20

3903.60

5.2.3灌溉工程设计

根据项目区灌溉渠道现状，本次规划硬化原有灌溉土渠1条，新建农渠9条均为提灌渠道，参照项目区习惯作法，渠道采用M7.5浆砌条石整体砌筑。

根据提灌水量大小，采用明渠均匀流的计算公式：

式中：

Q——设计流量（m3/s）；

A——过水断面面积（m2）；

C——谢才系数（

），其中糙率n渠0.015；

R——水力半径（m）；

I——水面比降。

计算渠道断面，结果如下表，

表5.2.3-1渠道设计计算表

名称

设计渠道流量（Q）

渠底比降（i）

水力半径（R）

谢才系数（C）

渠道过水断面积（S）

断面形式

设计宽（a）

设计深（h）

单位

m³/s

—

4#整治农渠

0.06

0.006

0.12

23.41

0.10

矩形断面

0.4

8#整治农渠

0.075

0.005

0.12

23.41

0.13

矩形断面

0.4

根据上表计算结果，硬化渠道采用矩形断面，尺寸有40cm×50cm、50cm×50cm、60cm×60cm和80cm×80cm四种。

根据渠道沿线各田块具体情况，选择性地设置渠道放水缺口，其尺寸为30cm×40cm，不使用的时候，采用砖堵缺口、粘土糊缝即可。

整治和新建农渠工程量详见表5.2.3-2

表5.2.3-2整治和新建农渠工程量汇总表

村名

编号

长度（m）

渠道类型

土方开挖（m3）

土方回填（m3）

M7.5浆砌条石（m3）

夏岩村

整治农渠1#

252.20

600矩形

214.37

105.92

145.02

新建农渠1#

364.30

600矩形

382.52

153.01

209.47

新建农渠2#

196.60

400矩形

165.14

68.81

93.39

新建农渠3#

67.50

400矩形

56.70

23.63

32.06

新建农渠4#

928.50

600/800矩形

1392.88

517.76

634.04

新建农渠5#

716.60

600矩形

752.43

300.97

412.05

曹坝村

新建农渠6#

549.30

600矩形

576.77

230.71

315.85

新建农渠7#

535.70

600矩形

562.49

224.99

308.03

新建农渠8#

370.00

600矩形

388.50

155.40

212.75

新建农渠9#

132.60

500矩形

119.34

43.76

66.30

合计

4113.30

　—

4611.13

1824.95

2428.95

5.2.4涵管

在田间道路和生产路与沟渠交汇处设过水涵管。

涵管大小主要依据过水流量大小而定，其过水设计流量按下列公式计算：

式中：

Q——设计流量（m3/s）；

A——过水断面面积（m2）；

C——谢才系数（

）；

R——水力半径（m）；

i——水面比降。

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