江西省小型農(nóng)田水利工程設(shè)計中需注意的問題

1、江西省小型農(nóng)田水利工程設(shè)計中需注意的問題李建鋒1,王愛芳2(1.江西省水利科學(xué)研究院,江西南昌330029;2.江西省水利建設(shè)有限公司,江西南昌3300250引言隨著國家對糧食安全和農(nóng)民增收問題的日益重視,從2005年起,中央和各地省級財政都設(shè)立了小型農(nóng)田水利工程建設(shè)補助專項資金,逐年加大了對小型農(nóng)田水利工程建設(shè)的支持力度。特別是從2009年開始在全國范圍開展小型農(nóng)田水利重點縣建設(shè)至今,全國各地已掀起小型農(nóng)田水利工程建設(shè)高潮。本文通過對江西省第一批小型農(nóng)田水利重點縣2009年度建設(shè)項目績效考評情況的分析,發(fā)現(xiàn)各地由于時間緊、任務(wù)重,加上工程項目點多面廣和設(shè)計力量不足等原因,實施方案的編制或多或

2、少存在的一些問題。為此,結(jié)合筆者的工作體會,針對小型農(nóng)田水利工程設(shè)計中需注意的問題作一探討。1項目區(qū)的選擇與主要建設(shè)內(nèi)容的確定項目區(qū)的選擇應(yīng)符合各縣(市、區(qū)的“農(nóng)田灌溉工程規(guī)劃”的要求。要達(dá)到建一片成一片,農(nóng)田相對集中連片,與農(nóng)業(yè)、國土等部門的項目整合和銜接,以便形成規(guī)模效益。同時,要兼顧和解決山區(qū)、丘陵地區(qū)影響農(nóng)民脫貧致富的小灌區(qū)及灌溉片的骨干工程(“五小水利”工程。另外,為了加快工程建設(shè)進(jìn)度,提高工程質(zhì)量,還要考慮充分發(fā)揮當(dāng)?shù)剞r(nóng)民自愿投工投勞參與工程建設(shè)的積極性。項目的建設(shè)內(nèi)容要征求所屬灌區(qū)管理單位的意見,要與大、中型灌區(qū)骨干工程改造相銜接。尤為重要的是要征求當(dāng)?shù)剞r(nóng)民用水戶組織的意見,要通

3、過與農(nóng)民用水戶組織代表共同踏勘現(xiàn)場,了解存在的問題,征求其工程建設(shè)意見后(包括用水需求、骨干渠道的整治、田間灌排渠系布置、機耕道的修建,田間灌排工程典型設(shè)計地塊的選擇以及投工投勞方案等,確定項目的主要建設(shè)內(nèi)容。2工程布置與設(shè)計要點2.1土地平整工程土地平整是田間工程建設(shè)內(nèi)容之一,也是當(dāng)?shù)厝罕娡豆ね秳趨⑴c小型農(nóng)田水利工程建設(shè)主要方面。要注意因地制宜根據(jù)項目區(qū)地形地貌和耕作習(xí)慣,合理確定土地平整單元,原則上以格田為平整單元。格田的方向、大小要滿足灌溉、排水、農(nóng)機作業(yè)的要求,格田形狀盡量采用矩形、直角梯形。平原地區(qū)平整區(qū)格田寬度控制在2040m 之間,長度控制在60120m 之間;丘陵山區(qū)平整區(qū)格田

4、劃分應(yīng)根據(jù)地形條件而設(shè)定。田間土方調(diào)配距離,平原地區(qū)控制在500m 以內(nèi),丘陵山區(qū)控制在200m 以內(nèi)。當(dāng)平整區(qū)挖填深度超過30cm 時,須提出表土剝離和回填方案1。2.2灌溉與排水工程灌溉與排水工程的布置,要充分考慮利用現(xiàn)有可用的渠、溝、閘、涵等水利設(shè)施,最大限度滿足自流灌溉摘要:本文通過2009年度江西省小型農(nóng)田水利工程建設(shè)項目績效考評情況的分析,根據(jù)工程建設(shè)中存在的不足,提出在小型農(nóng)田水利工程設(shè)計中應(yīng)注意的一些問題.關(guān)鍵詞:江西;小型農(nóng)田水利;設(shè)計;項目區(qū);建設(shè)中圖分類號:S28文獻(xiàn)標(biāo)識碼:C 文章編號:1004-4701(201102-0123-03收稿日期:2011-02-21作者簡

5、介:李建鋒(1958-,男,大學(xué)本科,高級工程師.JIANGXI HYDRAULIC SCIENCE &TECHNOLOGYJun.2011的要求,并能保證田間排水與承泄區(qū)的連通性。同時,應(yīng)根據(jù)輪灌等要求,合理設(shè)置節(jié)制閘、分水閘等。特別要注意渠溝的控制面積與密度是否合理,一般高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田田間單位面積斗、農(nóng)渠(溝長度不少于75m/hm2,平原地區(qū)在105m/hm2左右。單體工程設(shè)計應(yīng)注意以下問題:1灌溉渠道設(shè)計流量的分析計算要注意合理確定設(shè)計灌水率。設(shè)計灌水率的大小直接影響渠道斷面大小和投資,需認(rèn)真對待。灌水率為單位面積上凈灌溉用水量。其大小取決于灌區(qū)作物組成、灌水定額、灌水延續(xù)時間。灌水

6、允許的延續(xù)時間天數(shù),對設(shè)計灌水率數(shù)值影響很大,須慎重選擇(如水稻:泡田期內(nèi)715d,生育期內(nèi)310d;棉花:播前灌水1030d,苗期、花鈴期內(nèi)812d,吐絮期內(nèi)815d。首先要計算出灌區(qū)內(nèi)各種作物的灌水率,然后用圖解法分析制定出灌區(qū)的設(shè)計灌水率。用圖解法分析就是對計算得到的初步灌水率進(jìn)行修正,修正的原則和方法如下:以不影響作物需水要求為原則,盡量不改變主要作物關(guān)鍵用水期的各次灌水時間,若必須調(diào)整移動,以往前移動為主,前后移動不超過3d;調(diào)整其它各次灌水時,要使修正后的灌水率比較均勻、連續(xù);為減少輸水損失,并使渠道工作制度比較平穩(wěn),在調(diào)整時不應(yīng)使灌水率數(shù)值相差懸殊,一般最小灌水率不應(yīng)小于最大灌水

7、率的40%。最后一般選延續(xù)時間較長(2030d的最大灌水率作為設(shè)計灌水率,避免短暫大流量輸水而加大渠道斷面2。根據(jù)江西省土壤、氣候條件,現(xiàn)階段農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)及灌溉制度情況,目前大部分地區(qū)設(shè)計灌水率為8.25×10-4m3/s·hm2左右,最大不超過9×10-4m3/s·hm2。2田間渠道設(shè)計水面線要注意保證水能順暢進(jìn)田及田間水層深度要求。渠道設(shè)計水面線的進(jìn)田水深不應(yīng)小于10cm,為此要合理選擇灌溉區(qū)域“參考點”的田面高程。各級渠道的設(shè)計水位應(yīng)根據(jù)“參考點”高程、渠系沿程水頭損失、水流通過各建筑物的水頭損失大小來確定,“參考點”的選取是設(shè)計中的關(guān)鍵。我們知

8、道“參考點”往往是灌溉區(qū)域中最難灌到的地塊,設(shè)計中變數(shù)較大,也難以把握。要注意選“參考點”時,要有代表性和相當(dāng)數(shù)量的面積,如果是較小田塊,會抬高整個灌區(qū)水位,增大渠系工程量。因此,對于地勢較高的局部(面積不大地塊不宜作為“參考點”。已建灌區(qū)水源工程及骨干渠道設(shè)計水位已定,對于地勢較高,末級渠道無法配水到田的地塊,建議有條件的地方采取局部提灌,或改變農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)3。3傍山渠道由于存在撇山洪和截山洪的問題,設(shè)計上相對復(fù)雜,除了要注意盡量采用排洪涵(槽與渠道立交排泄沖溝山洪外,對于需截坡面洪水的渠段,要注意根據(jù)地形條件,選擇承泄區(qū)合理設(shè)置泄洪閘。泄洪閘處渠道洪峰流量可按以下經(jīng)驗公式確定4:Q m=

9、C×F n(1式中:Q m泄洪閘處渠道洪峰流量,m3/s;F集水面積,km2;C設(shè)計洪水系數(shù);n指數(shù)。公式(1中C、n值可依據(jù)設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn),從江西省水文手冊中查得。4、5級渠道設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)不小于10年一遇。4跌水的設(shè)計要注意根據(jù)跌差和地形、地質(zhì)條件確定跌水的型式,跌差小于5m時,可采用單級跌水。一般是渠(溝經(jīng)過地形高差超過1m的地段才按跌水建筑物設(shè)計進(jìn)行消能連接。跌水按建筑物的類型可分為直立式、陡坡式、跌井等,應(yīng)因地制宜選擇其類型。小型農(nóng)田水利工程中的渠(溝設(shè)計流量均較小,一般采用直立式或跌井。江西省小型農(nóng)田灌溉渠道及建筑物設(shè)計實用手冊(試行中匯編了0.5m3/s、1.0m3/s兩種

10、規(guī)模的直立式跌水設(shè)計圖表,設(shè)計人員可直接套用。實際上,江西省丘陵山區(qū)的一些小型灌區(qū)及不少灌溉片,過水流量在0.1m3/s以下的跌水很多,這些跌水建筑物類型建議采用跌井。跌井設(shè)計的關(guān)鍵是合理確定消力井的容積,通過井內(nèi)水墊消能。根據(jù)有關(guān)試驗及工程實踐經(jīng)驗:1 m3水墊一般可消能7.58.0k W。渠(溝中水流的能量公式為5:E=9.81QH(2因此,消力井的最小容積可按下式確定:V=E/8=9.81QH/8=1.23QH(3式中:V消力井的容積,m3;E渠(溝中水流的能量,kW;Q渠道設(shè)計流量,m3/s;H跌水上下游渠底高差,m。5要重視對漬害田排水溝的設(shè)計。漬害田也叫潛124江西水利科技2011

11、年6月育化農(nóng)田,有“原生”和“次生”之分,是土壤生態(tài)環(huán)境惡化的一種表現(xiàn)。“漬害”的產(chǎn)生,主要是供水過多,灌溉方式不當(dāng)、田間排水系統(tǒng)不完善,或受地形條件的影響,引起田間地下水位上升,土層中形成青灰色的潛育層。江西省漬害田主要分布在山壟地段,水庫周邊及灌溉渠道附近等區(qū)域。治理漬害田的關(guān)鍵在于設(shè)排水溝降低地下水位,以控制土壤濕度,改善土壤通氣狀況7。江西省水稻田的排漬設(shè)計深度一般為0.40.6m,也就是應(yīng)把稻田地下水位降至田面以下0.5m左右。漬害田排水溝設(shè)計的關(guān)鍵是合理確定溝深和溝距,對于中壤土,末級排水溝的間距一般為3050m,平均深度一般為0.8 1.3m6。需強調(diào),治漬排水溝的襯護(hù)一定要能有

12、效降排地下水,建議采用干砌石,若需采用漿砌石或現(xiàn)澆混凝土,排水孔的設(shè)置要保證有足夠的出水?dāng)嗝?為避免排水孔堵塞,排水孔進(jìn)口應(yīng)設(shè)土工布和砂礫石做好反濾7。2.3田間道路工程田間道路按主要功能和使用特點可分為田間道及生產(chǎn)路。田間道又分為一級田間道和二級田間道。一級田間道是穿過農(nóng)田,連接村莊之間或村莊與鄉(xiāng)村公路之間的道路;二級田間道是連接田畈、生產(chǎn)路、一級田間道的道路;生產(chǎn)路則是連接田塊、田間道的道路。田間道路的布置要注意充分利用現(xiàn)有道路,并結(jié)合灌排渠溝布置。一級田間道的布置宜結(jié)合新農(nóng)村建設(shè),同時要滿足一定的交通運輸和群眾出行的要求;二級田間道的布置需滿足農(nóng)業(yè)機械作業(yè)的要求;生產(chǎn)路的布置需滿足田間管

13、理的要求。尤其應(yīng)注意控制路網(wǎng)密度和占地率,路網(wǎng)密度不應(yīng)過大,建議不超過1%。田間道一般不超過30m/hm2,生產(chǎn)路不超過75m/hm2。具體設(shè)計中還應(yīng)注意以下問題:1一級田間道的路面寬度、路基及路面厚度要能滿足基本通行和運輸承載要求。田間道采用單車道時,應(yīng)設(shè)置錯車道。間隔一般以500m為宜,其有效長度不小于20m,路基寬度不小于6.5m。2田間道的路肩要滿足穩(wěn)定性要求,一般采用土路肩,寬0.5m。有條件的地方可采用漿砌石或混凝土作路肩。路肩的邊緣一般應(yīng)高于路肩兩側(cè)的田面0.5m 以上。3路基的厚度應(yīng)確保路肩邊緣高出路基兩側(cè)積水高度,路基的最小厚度為:一級田間道不小于0.5m;二級田間道不小于0

14、.3m;生產(chǎn)路不小于0.2m。路基的護(hù)肩和需設(shè)擋墻時,應(yīng)與道路兩旁的渠溝襯砌結(jié)合設(shè)置,可采用漿砌石或現(xiàn)澆混凝土修筑,擋墻的頂寬不應(yīng)小于0.3m。4田間道路的路面可只設(shè)面層和基層。路面一定要因地制宜合理確定面層和基層材料。一級田間道可結(jié)合新農(nóng)村建設(shè),路面的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)可提高,面層可采用瀝青碎石或混凝土,基層采用水泥碎石土;二級田間道的路面面層一般采用泥結(jié)石或級配沙石,基層相應(yīng)采用碎石或天然土層;生產(chǎn)路的路面則宜采用天然土層,有條件的地方可設(shè)置級配砂面層。5要重視農(nóng)機下田通道的設(shè)計,如農(nóng)機跨渠溝道板及下田坡道等。要充分考慮下田坡道的數(shù)量和寬度,能否滿足當(dāng)?shù)馗鞣N農(nóng)機下田耕作的要求,確保農(nóng)機能便捷下田。下

15、田坡道的長度不應(yīng)超過4m,入田端設(shè)齒槽,埋深不應(yīng)小于0.3m5。3結(jié)語小型農(nóng)田水利等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平的提高十分重要,它直接影響著廣大農(nóng)民的生產(chǎn)、生活。工程設(shè)計是項目建設(shè)的重要環(huán)節(jié),其直接影響效益的正常發(fā)揮和工程投資。小型農(nóng)田水利項目由于工程涉及的范圍廣,地形地質(zhì)、水文氣象條件變化較大。因此,設(shè)計中一定要樹立因地制宜的設(shè)計理念,在滿足相關(guān)設(shè)計規(guī)程規(guī)范的前提下,合理把握設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。確保小型農(nóng)田水利工程建設(shè),能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)田“旱能灌,澇能排,農(nóng)機能便捷下田”這一基本目標(biāo),為高標(biāo)準(zhǔn)糧田建設(shè)打下堅實基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn):1江西省農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)辦公室.江西省農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)土地治理項目工程技術(shù)規(guī)定M.北京:中國農(nóng)

16、業(yè)出版社,2009.2華東水利學(xué)院.水工設(shè)計手冊(第八卷灌區(qū)建筑物M.北京:水利電力出版社,1984.3GB50288-99,灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范S.4江西省水文局.江西省水文手冊R.1973.1.5黃河中上游管理局.淤地壩設(shè)計M.北京:中國計劃出版社,2004.6許瑛,王南海.江西省治理漬害田水利工程實用技術(shù)M.南昌:江西科學(xué)技術(shù)出版社:1997.8.7許瑛.石屑水泥管在農(nóng)田地下排水工程中的推廣應(yīng)用J.江西水利科技,1995,(2:121122.(下轉(zhuǎn)第137頁第37卷第2期李建鋒,王愛芳江西省小型農(nóng)田水利工程設(shè)計中需注意的問題125The noticed problems of desi

17、gning small -scale irrigation works in Jiangxi provinceLI Jian -feng 1,WANG Ai -fang 2(1.Jiangxi Provincial Institute of Water Sciences ,Nanchang 330029China ;2.Jiangxi Provincial Hydraulic and Hydropower Construction Limited Corporation ,Nanchang 330025China Abstract:Through a nalyzing the achievem

18、ent evaluation of the construction project of small -scale irrigation works in Jiangxi province in 2009and based on the existing shortcoming of project construction ,the noticed problems of designing small-scale ir -rigation works is proposed in this paper.Key words:Jiangxi Province ;Small -scale ir

19、rgation work ;Design ;Project area ;Construction編輯:許瑛Feasibility analysis of the technical modification of the unit about LongyuankouHydropower StationLONG Wen -biao 1,LIU De -xiang 1,WANG Ai -fang 2(1.Yongxin County Water Bureau of Jiangxi Province ,Yongxin 343400,China ;2.Jiangxi Provincial Hydrau

20、lic Construction Limited Corporation ,Nanchang 330025,China Abstract:The analysis of the necessity and feasibility of the unit modification about Longyuankou Hydropower Station is made.The basic method of selecting new units is proposed.At last ,the benefit is stated.Key words:Longyuankou Hydropower Station ;Unit ;Technical modification ;Feasibility編輯:張紹付第37卷第2期龍文彪,劉德祥,王愛芳龍源口水電站機組技改方案可行性分析1374效益分析在采用JF1209-WJ-58轉(zhuǎn)輪對龍源口電站水輪機進(jìn)行技術(shù)改造后,在水輪機其他部件不動的條件下,采用新設(shè)計制造的JF1209-58轉(zhuǎn)輪更換HL110-60轉(zhuǎn)輪,即可實現(xiàn)將機組出力恢復(fù)到或超過原1000kW 的額定出力(在原設(shè)計水頭103m 時,機組出力可達(dá)到1150kW 。完全達(dá)到原設(shè)計