農(nóng)田水利渠道灌溉節(jié)水改造工程設(shè)計(jì)施工方案

1、農(nóng)田水利渠道灌溉節(jié)水改造工程設(shè)計(jì)施工方案根據(jù)本次建設(shè)任務(wù)，規(guī)劃范圍內(nèi)的斗渠、農(nóng)渠進(jìn)行防滲 襯砌，并進(jìn)行建筑物配套。斗農(nóng)渠渠道設(shè)計(jì)流量、襯砌斷面 的確定采用典型斗、農(nóng)渠設(shè)計(jì)方法。4、1、典型斗渠、農(nóng)渠設(shè)計(jì)（1）典型區(qū)選擇原則典型區(qū)選擇的原則為該區(qū)內(nèi)作物種植比例、土壤性質(zhì)、 灌溉面積等影響渠道流量的主要因素具有代表性、能夠代表 全灌區(qū)。依據(jù)此原則，確定典型區(qū)為規(guī)劃范圍內(nèi)的一條斗渠。（2）典型區(qū)渠道流量推算西一支渠總長(zhǎng)9.4km，共有19條斗渠，總控制灌溉面積 2.0萬畝，分為10個(gè)輪灌組，每組同時(shí)工作的斗渠數(shù)n=2條。 典型斗渠的長(zhǎng)度為980m，控制灌溉面積1020畝，控制農(nóng)渠10 條，分為2個(gè)輪

2、灌組，每組同時(shí)工作的農(nóng)渠數(shù)K=5條。典型農(nóng) 渠的長(zhǎng)度為680m，控制灌溉面積102畝，分為6個(gè)輪灌組，每 組控制灌溉面積17畝。斗渠和農(nóng)渠設(shè)計(jì)流量的推算如下：Q支田凈=人支 q=2.0 X 0.34=0.68m/3sQ農(nóng)田凈=A支田凈 /nk=0.68/2 X 5=0.07m/3sQ 農(nóng)凈=A 農(nóng)田凈/n田=0.07/0.9=0.078m/3sQ 農(nóng)毛=Q 農(nóng)凈+S 農(nóng) L農(nóng)/1000=0.078+3.3 X 10-3 X0.68=0.08m3/sQ斗凈=kXQ 農(nóng)毛=5X0.08=0.4m/3sQ 斗毛=Q 斗凈+S 斗L斗/1000=0.4+8.8 X 10-3 X0.96=0.41m3/

3、s斗渠和農(nóng)渠橫斷面設(shè)計(jì)襯砌斗渠和農(nóng)渠的斷面形式一般為U型和梯型，現(xiàn)將兩 者的性能進(jìn)行比較，見表4-2-9。U型和梯型斷面比較表斷面形式比較項(xiàng)目“U”型斷面梯型斷面水力條件優(yōu)越一般水頭損失較小較大投資較省較貴施工難易程度較難，渠道斷面的 修整及砼預(yù)制都較 梯型斷面復(fù)雜一 些。較簡(jiǎn)單適用斷面尺寸較小一般較大綜合以上情況，按照水力條件最佳及投資最省的原則確 定襯砌斗渠和農(nóng)渠的斷面形式，因此本次改造斗渠和農(nóng)渠的 斷面為“U”型斷面。斷面尺寸的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮上一級(jí)渠道水 位，保證渠道的輸水能力和行水安全，且盡量減小工程量， 降低投資。1）計(jì)算公式采用明渠均流計(jì)算公式：QdC （Ri） 1/2式中：Q一渠道設(shè)

4、計(jì)流量（m3/s）；3渠道過水?dāng)嗝婷娣e（m2）；C一謝才系數(shù)，一般采用公式。=（1/n） R1/6進(jìn)行計(jì)算;R水力半徑（m）, R= 3 / x；x一渠道濕周長(zhǎng)（m）；n一渠床糙率。2）參數(shù)的選取渠道比降本次工程改造段考慮與現(xiàn)狀渠道、建筑物高程的銜接， 并結(jié)合土地平整，確定斗渠比降為1/1000,農(nóng)渠比降為 1/15000糙率選定渠道斷面采用混凝土板全斷面護(hù)砌，根據(jù)灌溉與排水 工程設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50288-99）,斗渠和農(nóng)渠糙率都取0.017。邊坡確定根據(jù)渠道所處地形、沿線土壤質(zhì)地及現(xiàn)有渠道邊坡情 況，按照規(guī)劃要求，斗渠和農(nóng)渠襯砌的內(nèi)邊坡為1： 1oD.渠道超高渠道超高根據(jù)灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)

5、范（GB50288-99）及設(shè)計(jì)流量值，并考慮本渠道的工程級(jí)別及 運(yùn)行特點(diǎn)，設(shè)計(jì)斗渠超高值為0.3m,農(nóng)渠超高值0.15m。根據(jù)上面計(jì)算的參數(shù)設(shè)計(jì)渠道的橫斷面，其水力要素見 表2-2-10。襯砌渠道的橫斷面示意圖見圖4-2-1。典型斗渠和農(nóng)渠水力要素表圖4-2-1襯砌渠道的橫斷面示意圖渠道名稱設(shè)計(jì)流量（m3/s）流速(m/s)水深(m)渠深（m）超高（m）圓弧半徑（m）糙率（n）比降外 邊 坡 系 數(shù)傾角（度）斗渠0.410.680.60.70.10.80.0171/150018.5農(nóng)渠0.080.370.50.60.10.20.0171/200018.5（2）渠道防滲結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保護(hù)層設(shè)計(jì)充分對(duì)

6、本工程的造價(jià)、施工難易程度、施工質(zhì)量與施工 進(jìn)度等綜合考慮，本次設(shè)計(jì)為預(yù)制混凝土板作過渡層，過渡 層為20cm厚的毛砂墊層。要求混凝土的強(qiáng)度等級(jí)見表2-2-11。襯砌混凝土板強(qiáng)度等級(jí)要求表強(qiáng)度（C）抗凍（F）抗?jié)B（W）151006伸縮縫、結(jié)構(gòu)縫及填縫材料根據(jù)渠道防滲工程技術(shù)規(guī)范（SL18-2004），本設(shè) 計(jì)對(duì)襯砌渠道設(shè)置橫向伸縮縫，間距為10m、縫寬3cm ；填 縫材料上闐部選用瀝青砂漿，下半部選用聚氯乙烯膠泥（瀝 青油膏）。結(jié)構(gòu)縫寬2cm，填充材料選用M10水泥砂漿。渠道凍脹設(shè)計(jì)由于斗渠和農(nóng)渠基本屬于地上渠道，且當(dāng)?shù)氐牡叵滤?較深，基本不存在凍脹問題，故不需要做防凍脹處理。（3）渠道填筑

7、及開挖要求渠道填筑及開挖務(wù)必達(dá)到堅(jiān)實(shí)、穩(wěn)定、平衡和尺寸準(zhǔn)確 要求。渠道填筑渠道填筑前應(yīng)清除填筑范圍以內(nèi)的草皮、樹根等雜物， 刨松表面、適當(dāng)灑水濕潤(rùn)，然后攤鋪選定的土料，分層壓實(shí)。 本次實(shí)施渠道填筑土料就近渠道兩側(cè)取土，土料含水率應(yīng)按 最優(yōu)含水率、壓實(shí)度抽空，控制土壤的最優(yōu)含水率盡可能接 近現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)值，土料壓實(shí)度為0.92。渠道開挖渠道開挖時(shí)，要按渠道設(shè)計(jì)斷面尺寸要求開挖，力求尺寸準(zhǔn)確，平整密實(shí)，不得多挖，亦不能少挖。3、配套建筑物設(shè)計(jì)本次項(xiàng)目區(qū)改造斗渠和農(nóng)渠建筑物的配套原則是滿足 渠系輸水及分水的要求，以保證渠系正常運(yùn)行，其位置和配 套改選結(jié)構(gòu)形式，應(yīng)結(jié)合渠道改造總體布置以及多年運(yùn)行中 出現(xiàn)的

8、問題，并考慮施工管理運(yùn)用等條件予以選定。斗渠進(jìn)水閘（斗口）斗渠進(jìn)水閘承擔(dān)向各斗渠引水，每條斗渠設(shè)計(jì)一座進(jìn)水 閘，結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)為涵閘式，進(jìn)水閘垂直支渠引水。進(jìn)水閘 引水段兩側(cè)擋土墻采用M15混凝土八字重力式結(jié)構(gòu)，混凝土 扭面與下游混凝土 “U”型槽平順連接。閘門采用鑄鐵閘門， 規(guī)格為寬X高=90 X 70cm。斗渠節(jié)制閘由于農(nóng)渠采用輪灌制度，故斗渠需設(shè)節(jié)制閘進(jìn)行分組。 每條斗渠設(shè)置一個(gè)節(jié)制閘，其結(jié)構(gòu)形式及尺寸與斗渠進(jìn)水閘 相同。斗渠退水閘為滿足斗渠退水要求，每條斗渠的末端需設(shè)退水閘，其 結(jié)構(gòu)形式及尺寸與斗渠進(jìn)水閘相同。生產(chǎn)橋在斗渠與機(jī)耕路和其它公路相交的地方需設(shè)生產(chǎn)橋，結(jié) 構(gòu)采用預(yù)制涵管與U型槽

9、連接，橋?qū)?m。農(nóng)渠進(jìn)水閘（農(nóng)口）農(nóng)渠進(jìn)水閘承擔(dān)向各農(nóng)渠引水，每條農(nóng)渠設(shè)計(jì)一座進(jìn)水 閘，結(jié)構(gòu)形式與斗渠進(jìn)水閘相同，閘門規(guī)格為寬X高=70 X 60cm鑄鐵閘門。農(nóng)渠節(jié)制閘為了滿足農(nóng)渠輪灌組的灌水及田間對(duì)水位的要求，在典 型農(nóng)渠上每隔100m左右設(shè)置一個(gè)節(jié)制閘。農(nóng)渠節(jié)制閘結(jié)構(gòu)形 式分為兩種，不通過機(jī)耕路時(shí)采用普通的節(jié)制閘，設(shè)計(jì)為鑄 鐵閘門，規(guī)格為寬X高=70X60cm。節(jié)制閘與機(jī)耕路相交時(shí)， 采用帶橋的節(jié)制閘，即在生產(chǎn)橋的旁邊設(shè)置節(jié)制閘。田間進(jìn)水閘（田口）田間進(jìn)水閘為農(nóng)渠向田間分水的閘口。在典型農(nóng)渠上每 隔50m設(shè)置一個(gè)田間進(jìn)水閘，結(jié)構(gòu)形式采用手提式一字型鋼 閘門，規(guī)格尺寸為寬X高X厚=50 X

10、 60 X 0.5cm。量水設(shè)施本規(guī)劃末級(jí)渠系節(jié)水改造量水設(shè)施采用文丘里自動(dòng)量 水設(shè)備，設(shè)置于斗渠首端，用于量測(cè)斗渠輸水流量。文丘里 量水設(shè)備設(shè)計(jì)為C20混凝土矩形槽，文丘里自動(dòng)流量計(jì)安裝 在該矩形槽內(nèi)，上下游各由1m長(zhǎng)的混凝土漸變段與上下游渠 道銜接。文丘里測(cè)流槽施工及文生里流量計(jì)安裝時(shí)需廠家現(xiàn) 場(chǎng)進(jìn)行施工指導(dǎo)，以確保測(cè)流設(shè)備能夠正常運(yùn)行。4、田間道路規(guī)劃田間道路分為機(jī)耕路和田間路兩種。機(jī)耕路為機(jī)動(dòng)車道 路，橫縱間距一般都為550m，位置分別在每條斗渠的下游， 機(jī)耕路路面寬3m,路面高出地面0.2m，頂部鋪設(shè)0.1m厚砂石 墊層。田間路為人力和畜力車道路，沿每條農(nóng)渠布置一條田間 路，間距為2

11、50m，路面寬2.5m，路面高出地面0.2m，頂部不 鋪設(shè)砂石墊層。5、農(nóng)田防護(hù)林帶規(guī)劃沿每條機(jī)耕路的兩側(cè)各布置一排楊樹，樹間距為2m，樹 與道路和渠的間距均為1m。6、土地平整為提高田間水利用系數(shù)，提高灌溉效率，對(duì)本項(xiàng)目區(qū)耕 地需進(jìn)行土地平整。土地平整應(yīng)盡可能保持土壤原來肥力； 為了便于灌溉，平整的土地要具有合適的田面坡度，縱坡在 0.00060.001為宜，最大不超過0.01，橫向坡度應(yīng)小于縱坡。 方法采用網(wǎng)格角點(diǎn)法，在田間毛渠控制范圍內(nèi)，布置50m X 50m的方網(wǎng)絡(luò)，摘取方網(wǎng)格的各角點(diǎn)高程，以毛渠流向?yàn)榭v 坡、農(nóng)渠流向?yàn)闄M坡，計(jì)算各方網(wǎng)格的平均高程，計(jì)算挖填 深度及挖填方量。1.2機(jī)電

12、井配套設(shè)計(jì)根據(jù)灌區(qū)規(guī)劃布局，需配套4眼機(jī)電井，單井涌水量為50m3/h，新建井都需配套水泵機(jī)組及井房，共配套200QJ50-65/5潛水泵 4 臺(tái)，新建 3mX2mX3m 井房 4座，10kv 高壓線路2.0km，新增變壓器80kva 2臺(tái)，低壓線路2.8km。1.3工程數(shù)量及工程量1、主要工程數(shù)量表4-1末級(jí)渠道襯砌數(shù)量表斗渠農(nóng)渠渠道名稱數(shù)量（條）長(zhǎng)度（km）數(shù)量（條）長(zhǎng)度（km）西一分支25.62212.12、表4-2末級(jí)渠道配套建筑物數(shù)量表 單位：座渠道名稱斗 渠農(nóng) 渠進(jìn) 水閘節(jié)制閘生產(chǎn)橋退 水閘量水設(shè)施進(jìn)水 閘節(jié)制閘生產(chǎn) 橋田 間 進(jìn) 水 閘退水 閘西一分支21042222220112

13、20223、表4-3平整土地、田間道路、防護(hù)林?jǐn)?shù)量表渠道名田間道路農(nóng)防平整土稱機(jī)耕路（條）長(zhǎng)度（km）田間路（條）長(zhǎng)度（km）護(hù)林（萬株）地（萬畝）西一支渠26.02212.10.70.464、渠道襯砌主要工程量統(tǒng)計(jì)表表4-4主要渠道建筑物工程量統(tǒng)計(jì)表表4-5田間道路、防護(hù)林及平整土地工程量見表表4-6表4-4渠道襯砌工程量表渠道長(zhǎng) 度 (k m)土方開挖（m3）土方回填（m3）C20砼預(yù)制(m3)砂石墊層（m3）瀝青砂漿（m）聚氯 乙烯 膠泥（m）斗渠6.0420021001044244017331732農(nóng)渠12.1605020101500411428592859總計(jì)18.110250411

14、02904655445924591表4-5主要建筑物及工程統(tǒng)計(jì)表名稱數(shù)量(座)土方開挖(m3)土方回填(m3)C25 砼(m3)M10水泥砂漿(m3)鋼筋制安(kg)手 提 式 鋼 閘門尺寸斗渠進(jìn)水閘224121.390.1522490 X70cm節(jié)制閘101206022.00.75112090 X70cm生產(chǎn)橋412752.86.0400退水閘224121.390.1522490 X70cm量水設(shè)施281.74108農(nóng)渠進(jìn)水閘2224212742.461.39226670 X60cm節(jié)制閘22024201210421.613.92266070 X60cm生產(chǎn)橋1133913412.65770田間進(jìn)水閘22020913250.6226622050 X60cm退水閘2224212742.461.39合計(jì)51537551872613.627.729938220表4-6田間路、防護(hù)林及平整土地工程量表名稱長(zhǎng)度(km)面積(萬畝)株樹(萬株)土方開挖(m3)土方回填(m3)土方外運(yùn)(m3)砂石墊層(m3)機(jī)耕路6.0224030901800田間路12.1680094202