第十四章水利工程用地規(guī)劃（章節(jié)課程）

1、第十四章 水利工程用地規(guī)劃1陽(yáng)山書(shū)屋1 水資源和水利工程用地 2 水資源類型和開(kāi)發(fā)利用方式 3 供水工程用地規(guī)劃 4 灌排工程用地規(guī)劃 2陽(yáng)山書(shū)屋一、世界和我國(guó)水資源概況 自然界的水資源包括存在于地球表面上的海洋、湖泊、冰川、河川徑流、土壤水和地下水、大氣水等多種水體。3陽(yáng)山書(shū)屋地球上水資源的分布 4陽(yáng)山書(shū)屋陸地水 98為深部和礦化度較高的地下水 全球淡水資源約占地球總水量的2，分布于南極大陸的冰川占85，其余的15%左右的淡水資源中，大約40萬(wàn)億m3，包括淺層地下水、淡水湖泊、土壤水和河川徑流。 陸地上淡水資源的補(bǔ)給主要依靠降水。5陽(yáng)山書(shū)屋地球中水的分類及所占比例6陽(yáng)山書(shū)屋7陽(yáng)山書(shū)屋（1）全

2、世界水資源總量1.451010億m3 其中海洋 1.371010億m3 陸地儲(chǔ)水量 0.081010億m3， 分別占94.5和5.5。 地球陸地面積占地球總面積的29.2，且有79的地區(qū)河流的徑流直接流入海洋，稱為外流區(qū)，其余21地區(qū)河流的徑流直接流入內(nèi)陸的湖泊、沼澤或沙漠，稱為內(nèi)流區(qū)。8陽(yáng)山書(shū)屋（2）我國(guó)水資源總量為28 100億m3，次于巴西、前蘇聯(lián)、加拿大、美國(guó)、印尼，占世界第六位我國(guó)水資源在地區(qū)分布上極不平衡。年降雨量分布是東南多、西北少我國(guó)年降雨量最多的地方在臺(tái)灣省基隆南側(cè)南北水土資源空間分布差異極大。長(zhǎng)江流域和長(zhǎng)江以南徑流量占全國(guó)的82，耕地只占全國(guó)的36；黃河、淮河、海河三大流域

3、，徑流量只占全國(guó)的6.5，而耕地卻占全國(guó)的40。9陽(yáng)山書(shū)屋二、水利工程用地規(guī)劃 水利工程用地規(guī)劃是土地利用規(guī)劃重要組成部分。 水利工程用地 水利骨干工程用地 非農(nóng)業(yè)用地(基礎(chǔ)建設(shè)范疇) 田間工程用地農(nóng)業(yè)用地 水利骨干工程用地規(guī)劃內(nèi)容： 水資源類型及其開(kāi)發(fā)利用方式 供水工程用地規(guī)劃 灌排工程用地規(guī)劃10陽(yáng)山書(shū)屋三、水利工程用地的類型與等級(jí)（一）防洪工程 防洪工程是通過(guò)修建水庫(kù)、分洪或者蓄洪工程和堤防、河道整治、開(kāi)挖新河等保護(hù)城市、工礦區(qū)和農(nóng)田免遭洪水危害。 就保護(hù)農(nóng)田面積來(lái)說(shuō)，可以分為以下四級(jí)： 大型：33.33萬(wàn)hm2 （500萬(wàn)畝）以上； 大型：6.67萬(wàn)（100萬(wàn)畝）-33.33萬(wàn)hm2；

4、 中 型：2萬(wàn)（30萬(wàn)畝）-6.67萬(wàn)hm2； 小 型：2萬(wàn)hm2以下11陽(yáng)山書(shū)屋（二）灌溉工程 灌溉工程是通過(guò)修建蓄水、引水和提水工程，為農(nóng)作物提供必需的水量。 在平原地區(qū)“井渠”結(jié)合，山地、丘陵地區(qū)實(shí)行“長(zhǎng)藤結(jié)瓜”。 按灌溉面積分為如下五級(jí)： 大型：10萬(wàn)hm2 （150萬(wàn)畝）以上； 大型：3.333萬(wàn)（50萬(wàn)畝）-10萬(wàn)hm2； 中 型：0.333萬(wàn)（5萬(wàn)畝）-3.333萬(wàn)hm2； 小型：0.033萬(wàn)（5千畝）-0.333萬(wàn)hm2； 小型：0.033萬(wàn)hm2以下。12陽(yáng)山書(shū)屋（三）治澇工程 治澇工程可以通過(guò)設(shè)置排水閘、排水站或擋潮閘等工程措施，來(lái)治理洼地、垸田的漬澇災(zāi)害。 防澇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)一

5、般以澇區(qū)發(fā)生一定的暴雨不受漬澇為準(zhǔn)，重現(xiàn)期一般為510年。13陽(yáng)山書(shū)屋（四）水電工程 水力發(fā)電工程、引水式電站和抽水蓄能式電站，合理確定水電站的規(guī)模，其規(guī)模的大小是根據(jù)裝機(jī)容量確定的。 按裝機(jī)容量，水力發(fā)電工程可分為如下五級(jí)： 大I 型：75萬(wàn)kW以上； 大型：5萬(wàn)75萬(wàn)kW ； 中 型：2.5萬(wàn)25萬(wàn)kW ； 小I 型：0.05萬(wàn)2.5萬(wàn)kW ； 小型：0.05萬(wàn)kW以下。14陽(yáng)山書(shū)屋15陽(yáng)山書(shū)屋16陽(yáng)山書(shū)屋（五）輸水工程 按總投資分級(jí) 大中型：2000萬(wàn)元以上； 小 型：2000萬(wàn)元以下。 城市、工業(yè)輸水工程總投資 大中型：1000萬(wàn)元以上； 小 型：1000萬(wàn)元以下。17陽(yáng)山書(shū)屋 1 水

6、資源和水利工程用地2 水資源類型和開(kāi)發(fā)利用方式 3 供水工程用地規(guī)劃 4 灌排工程用地規(guī)劃18陽(yáng)山書(shū)屋1.水資源類型與利用方式 地表水 地下水 城市污水和工業(yè)廢水2.水資源分配和水土資源平衡19陽(yáng)山書(shū)屋一、水資源類型和開(kāi)發(fā)方式 水資源類型包括：地表水、地下水、城市污水與工業(yè)廢水20陽(yáng)山書(shū)屋（一）地表水及其開(kāi)發(fā)利用 地表水又分為：河川徑流、地面徑流1、河川徑流 面積大、水源豐富、易變化，是當(dāng)前最主要的可利用水資源。 利用方式： 水力發(fā)電：利用落差，分為壩式開(kāi)發(fā)、引水式、混合式。 利用供水能力：農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)用水、生活用水。 無(wú)壩渠道引水 供水方式 有壩渠道引水 機(jī)械抽水 河流航運(yùn) 水產(chǎn)種養(yǎng)21陽(yáng)

7、山書(shū)屋22陽(yáng)山書(shū)屋23陽(yáng)山書(shū)屋24陽(yáng)山書(shū)屋25陽(yáng)山書(shū)屋26陽(yáng)山書(shū)屋2、地面徑流： 降雨而產(chǎn)生，暫時(shí)性流水，可通過(guò)“截引蓄”進(jìn)行利用。 水庫(kù) 坑塘 水窖27陽(yáng)山書(shū)屋28陽(yáng)山書(shū)屋29陽(yáng)山書(shū)屋30陽(yáng)山書(shū)屋（二）地下水及其利用1、地下水的特點(diǎn)分布廣、分散、受氣候影響較小。2、地下水的類型潛水、承壓水31陽(yáng)山書(shū)屋3、地下水的開(kāi)發(fā)利用方式水質(zhì)要求： 水溫20左右為宜 礦化度不宜過(guò)高 需水量，有效庫(kù)容為供水量供水量 需水量，多年調(diào)節(jié)庫(kù)容為供水量（三）水庫(kù)用地規(guī)劃水庫(kù)建筑物由攔水壩、溢洪道、放水涵管所組成。1、攔水壩分為壩高、壩頂寬、壩坡設(shè)計(jì)53陽(yáng)山書(shū)屋壩高設(shè)計(jì)：要求考慮正常蓄水位 + 溢洪道水深（0.5-1

8、米）+ 風(fēng)浪高（0.5米）+ 安全超高（0.5米）54陽(yáng)山書(shū)屋壩頂寬設(shè)計(jì)：考慮施工、構(gòu)造、防汛搶險(xiǎn)、交通等要求，小型水庫(kù)一般：3-4.5米壩高(m) 57 89 1012 1316壩頂寬度(m) 3.0 3.5 4.0 4.555陽(yáng)山書(shū)屋壩坡設(shè)計(jì)：受壩高、壩型、土料、基礎(chǔ)、滲透性控制和影響，一般土壩5米以下，一坡到底。如果較高的壩，中間可設(shè)置戧臺(tái)(緩沖排水)。56陽(yáng)山書(shū)屋2、溢洪道 排泄過(guò)量洪水，避免漫溢壩頂。天然山凹開(kāi)挖：進(jìn)口距壩端20米以上，出口距壩端50-60米57陽(yáng)山書(shū)屋3、放水涵管 進(jìn)行灌溉的放水啟閉設(shè)備，可采取分級(jí)放水臥管，在水庫(kù)側(cè)山坡，與放水涵洞相連。58陽(yáng)山書(shū)屋三、供水工程用地

9、面積概算(一)水庫(kù)用地面積估算水庫(kù)占地面積包括：庫(kù)區(qū)面積（淹沒(méi)面積）、攔水壩、溢洪道面積 庫(kù)容蓄水位高程淹沒(méi)面積存在一定相關(guān)關(guān)系1、地形圖法 水位庫(kù)容關(guān)系曲線 水位面積關(guān)系曲線59陽(yáng)山書(shū)屋2、斷面法通過(guò)實(shí)測(cè)一系列橫斷面，形成水位面積曲線、水位庫(kù)容關(guān)系曲線60陽(yáng)山書(shū)屋3、系數(shù)法V=HBL/KV：庫(kù)容H：近壩處蓄水深度B：近壩處蓄水寬度L：水面長(zhǎng)度K：系數(shù)峽谷取6，開(kāi)敞地形取461陽(yáng)山書(shū)屋62陽(yáng)山書(shū)屋(二)抽水站和機(jī)井用地面積概算抽水站 一般20007000m2單井 一般130m263陽(yáng)山書(shū)屋 1 水資源和水利工程用地 2 水資源類型和開(kāi)發(fā)利用方式 3 供水工程用地規(guī)劃4 灌排工程用地規(guī)劃 64陽(yáng)

10、山書(shū)屋 4 灌排工程用地規(guī)劃一、灌排工程用地的類型1、水源和取水樞紐 如：攔水壩、提水站、水庫(kù)、蓄水池、塘壩、機(jī)井。2、輸水配水系統(tǒng) 水源 田間。一般分為干渠、支渠、斗渠、農(nóng)渠四級(jí)3、田間調(diào)節(jié)系統(tǒng) 即田間工程，包括：毛渠、輸水溝、排水溝、灌水格田、臨時(shí)渠道、非固定田間內(nèi)的引水、灌溉、排水系統(tǒng)4、排水泄水系統(tǒng) 灌區(qū)多余的水量排泄至容泄區(qū)，與灌渠相對(duì)應(yīng)，也分為干溝、支溝、斗溝、農(nóng)溝四級(jí)，但流水方面相反65陽(yáng)山書(shū)屋5、排水樞紐和容泄區(qū)排水樞紐如排水設(shè)施、排水閘（站），容泄區(qū)：如河流、湖泊、洼地等。6、排灌系統(tǒng)上的建筑物水閘、倒虹吸、涵洞、陡坡、跌水、量水建筑。 平原地區(qū)地形單一，灌排系統(tǒng)比較完整，呈

11、“豐”字形；丘陵地區(qū)地形起伏大，灌排系統(tǒng)不完整，呈“長(zhǎng)滕結(jié)瓜”式。66陽(yáng)山書(shū)屋67陽(yáng)山書(shū)屋二、灌排工程用地要求（一）骨干渠道輸水工程用地要求骨干輸水工程為：干渠、支渠、干溝、支溝1、用地要求干渠、支渠溝布局選線要求： 灌溉渠應(yīng)盡量布置在灌區(qū)最高地帶；排水溝布置在較低位置 縱坡比降適中：干渠1/2000-1/10000；支渠1/1000-1/3000 安全可靠，地質(zhì)條件好，力求經(jīng)濟(jì)合理，平直 盡量少占或不占耕地 布局合理，上、下渠道最好垂直，同級(jí)渠道等距平行 兼顧綜合利用，與行政區(qū)劃結(jié)合。68陽(yáng)山書(shū)屋（二）骨干渠道輸水工程用地規(guī)劃(布局) 干渠沿等高線布置(山丘區(qū)) 干渠垂直于等高線布置(淺丘崗

12、地) 69陽(yáng)山書(shū)屋70陽(yáng)山書(shū)屋 合理穿越布置：“淺沖盤(pán)山走，深谷直線過(guò)，跨谷尋窄線，穿崗求單薄” 通過(guò)山崗：繞崗、明渠、開(kāi)隧洞 過(guò)沖谷：繞沖、填方渠道、渡槽、倒虹吸 71陽(yáng)山書(shū)屋 繞崗山區(qū)障礙(山崗) 明渠開(kāi)挖:10米以下 隧洞 繞沖 填方溝谷 渡槽 倒虹吸72陽(yáng)山書(shū)屋河網(wǎng)化布置：人工、天然河道、灌溉渠道等組成溝道的水利系統(tǒng)，呈“豐”字形73陽(yáng)山書(shū)屋74陽(yáng)山書(shū)屋75陽(yáng)山書(shū)屋(三)容泄區(qū)、排水樞紐的用地要求與規(guī)劃 容泄區(qū)可為河流、湖泊、池塘、水庫(kù)，要求地勢(shì)低、容量大、淹沒(méi)損失小 排水站布置形式： 高差較大的圩區(qū)，等高截流分區(qū)一級(jí)外排形式，即分區(qū)建站，高水高排，低水低排 面積大，高差大，又有內(nèi)湖的

13、圩區(qū)，等高截流分區(qū)分級(jí)抽排形式，內(nèi)湖作為調(diào)蓄作用 地勢(shì)平坦，采取一級(jí)外排形式76陽(yáng)山書(shū)屋四、灌排工程用地面積概算灌排渠道占地寬度渠道橫斷面尺寸過(guò)水?dāng)嗝嬖O(shè)計(jì)流量 渠道設(shè)計(jì)流量，與渠道縱坡比降、渠道材料結(jié)構(gòu)、渠道控制面積、作物組成、作物灌溉制度常見(jiàn)渠道斷面形狀：梯形、矩形、復(fù)式渠道結(jié)構(gòu)：挖方、填空、半添半挖灌排渠道占地寬度可查找設(shè)計(jì)流量相關(guān)表或經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行77陽(yáng)山書(shū)屋（一）灌排渠道用地面積估算 渠道用地面積由渠道長(zhǎng)度和寬度決定的。長(zhǎng)度取決于渠道路線，寬度取決于渠道的流量、橫斷面形狀等水力要素。78陽(yáng)山書(shū)屋1、渠道設(shè)計(jì)流量計(jì)算 Q設(shè)=式中：Q設(shè)渠道的設(shè)計(jì)流量（m3/秒） mi各種作物的灌水定額（m3/hm2） Ai控制的各種作物的灌溉面積（hm2） T允許灌水的延續(xù)天數(shù)（天）（旱作區(qū)10-15天，水稻區(qū)7-10天） 渠系水有效利用系數(shù)，與渠道控制面積、流量大小、土質(zhì)等條件有關(guān)。79陽(yáng)山書(shū)屋2、渠道用地面積與渠道設(shè)計(jì)流量等水力要素的關(guān)系 Q=.V=.C. Q：流量 ：過(guò)水?dāng)嗝婷娣e V：平均流速 i：渠道縱坡比降 R：水力半徑 R=/x (x為濕周) C：流速系數(shù)80陽(yáng)山書(shū)屋3、渠道占地寬度計(jì)算 B=b+2a+2m1h+2m2h=b+2a+2d1+2d2 h=h0+h1 式中：B為占地寬度（m）