灌溉排水区设计毕业论文.docx
- 文档编号:30828344
- 上传时间:2024-01-30
- 格式:DOCX
- 页数:68
- 大小:137.10KB
灌溉排水区设计毕业论文.docx
《灌溉排水区设计毕业论文.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《灌溉排水区设计毕业论文.docx(68页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
灌溉排水区设计毕业论文
灌溉排水区设计毕业论文
第一章灌区基本概况1
1.1灌区简况1
1.2灌区的自然条件1
1.2.1地形和地势1
1.2.2气候1
1.2.3降雨量2
1.2.4蒸发量3
1.2.5水文地质3
1.2.6土壤4
1.2.7社会经济条件7
1.2.8农作物种植情况7
1.3项目区基础设施状况9
1.3.1水利设施状况9
1.3.2电力设施状况9
1.3.3交通设施状况9
1.4项目区土地利用现状10
1.4.1土地利用结构10
1.4.2项目区土地利用存在的问题12
1.4.2.1土壤质量较差,生产力水平低12
1.4.2.2基础设施不完善,不利于农业生产的正常进行12
1.4.2.3土地垦殖率和利用率低13
1.5土地适宜性分析13
第二章灌区基本概况14
2.1规划标准及原则14
2.1.1规划标准14
2.1.2规划原则15
2.2工程布局16
2.2.1灌溉工程布局16
2.2.2排涝工程布局17
第三章灌区灌溉制度的确定18
3.1灌溉保证率的选择18
3.2作物需水量的计算18
3.2.1径流量18
3.2.2降雨量18
3.2.3可利用的地下水量19
3.2.4需水量分析20
3.3作物灌溉定额的确定20
3.3.1中稻灌溉制度的确定20
3.3.2夏玉米灌溉制度的确定27
3.4农作物灌溉需水量计算30
3.5水资源平衡分析31
3.6灌水率的设计31
3.7渠系布置32
3.8灌溉渠道流量设计33
3.9灌溉渠道横断面设计35
第四章排涝工程设计36
4.1除涝设计标准36
4.2设计基本资料及排水沟的布置36
4.3排涝模数的计算37
4.3.1设计暴雨的推求37
4.3.2设计净雨深的推求37
4.3.3排涝模数的计算38
4.4排水沟断面设计38
4.4.1排涝流量的确定38
4.4.2排水沟断面设计39
第五章单体工程设计40
5.1灌溉渠道纵横断面设计40
5.2排水沟断面设计42
5.3农渠衬砌方式的比选40
5.4田间道路工程44
5.5渠系建筑物44
5.6主要工程量45
5.7主要材料、设备数量45
第六章施工组织设计46
6.1施工条件46
6.2施工方法及工艺流程46
6.2.1混凝土施工方法46
6.2.2混凝土衬砌渠道施工方法50
6.3施工进度安排51
第一章灌区基本概况
1.1灌区简况
项目区位于运河以东,马厂镇和金牛镇境,涉及面积59.5平方千米,人口0.9万,辖长生、明香、猫坝、三汇、龙凤、龙虎、庙湾、国光、长岗9个行政村。
,包括3个项目片,总面积543公顷(8145亩)。
其中:
南片位于金牛镇大牛庄的西北角,面积65.8公顷(986.62亩),地理坐标为东经116°54′10.4″—116°56′45.6″,北纬38°34′15.8″—38°35′1.9″,西边以五斗渠为界,其余三面以乡村土路为界;中片位于曾官屯和旧屯交接带,面积129.8公顷(1946.92亩),地理坐标为东经116°54′0.7″-116°54′46.6″,北纬38°35′59.3″—38°37′3.2″,东面、西面以排水斗沟为界,南面以金牛、马厂两镇分界线为界,北面为耕地;北片位于王胜武屯、代官屯、世印屯、曾官屯四个村庄交接带,面积347.2公顷(5207.39亩),地理坐标为东经116°54′49.6″—116°57′05″,北纬38°37′35.3″--38°38′36.7″,东至老八支,南面和西面至乡村土路,北面为耕地。
1.2.1地形与地势
项目区属低山丘陵区,以低山、河谷地貌为主,海拔高程在640米至1010米之间,相对高差370米左右。
区为向斜发育而成的细长台地,逆向平行岭谷地貌。
山丘较多,地下水丰富,但水源地较低,无法直接自流灌溉。
1.2.2气候
根据彭水县气象站1951-1993年的统计资料,多年平均气温17.6℃,最年
平均气温18.3℃,最低年平均气温17.0℃,高低差值1.3℃,气温年际变化不大。
项目区年平均日照数为135.4小时,最高月和最低月分别为8月、12月。
8月为180小时,12月为36.9小时。
最高年为1245.8小时,最少年为870.2小时。
大春作物生长季为815.9小时,小春作物生长季为380.5小时。
项目区平均太阳辐射总量为64.62千卡/cm2,8月为最大值10.55千卡/cm2,7月次之为9.9210.55千卡/cm2,1月为最小值2.7310.55千卡/cm2。
全年气温
℃,活动积温为6500℃;
6℃的活动积温为5509.6℃,
10℃活动积温为4796.3℃,
20℃的活动积温为3004.6℃。
0℃的积温分布:
冬季肀总量的5%,春季占29%,夏季占41%,秋季占25%,区无霜期长,全年为305天。
项目区属东亚季风环流控制围,年降雨分配极为不均匀。
区常年降雨量一般为1235.2mm,最高月6月为219.7mm,最低月为14.8mm。
春季360.7mm,占29%,夏季509.4mm,占41%,秋季303.9mm,占24%,冬季61.7mm,占6%,
区自然灾害主要为洪涝,伏旱,但洪涝为主,水毁田土灾害较重。
1.2.3降雨量
根据1959~1980年系列降水量资料,按经验频率公式
计算,保证率为75%的年份为1974年。
因此,确定1974年为典型年。
设计典型年(1974年)月降水量分配见表
表1.11974年彭水县月降水量分配表
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
全年
降水量(mm)
10.1
10.9
60.7
83.2
187.9
102.9
95.2
288.3
100.1
100.5
20.8
9.6
1070.9
比例(%)
0.9
1.0
5.7
7.8
17.6
9.6
8.9
26.9
9.4
9.4
1.9
0.9
100
资料来源:
《省地区水资源调查与水利区划(附表)》,地区水利电力局编制,1993年4月。
1.2.4蒸发量
表1.2彭水县平均蒸发量统计表
月份
1
2
3
4
5
6
全年
拆算
系数
年蒸发量(mm)
蒸发量(mm)
42.1
38.0
63.4
98.7
125.0
123.4
月份
7
8
9
10
11
12
蒸发量(mm)
90.8
160.5
125.0
69.0
47.7
37.2
1120.8
0.8
896.6
资料来源:
《省地区水资源调查与水利区划(附表)》,地区水利电力局编制,1993年4月,附表4、蒸发资料的折算,为折算成60cm蒸发皿的蒸发量。
1.2.5水文地质
彭水县属武隆山尾部和大娄山褶皱地带,整个构造受老厂坪、郁山,筲箕滩三个背斜和普子、桑柘坪、濯河坝~大集场三个大向斜所控制。
地质和构造为新华夏系次级沉降带,属新华夏系构造体系。
起主导地位的显著构造是北东向褶皱及其伴生的断裂。
项目区地层以前震旦系变质岩为基底(未出露)。
从震旦系到侏罗系,接受了巨厚层的沉积。
出露地层为元古界震旦系灰岩。
项目洞区地质构造强烈、岩溶发育,地下径流条件好,碳酸岩裂隙溶水水量丰富,易于开发利用。
1.2.6土壤
根据1982年第二次土壤普查结果,项目区土壤主要包括2个土类(潮土和盐土)、4个亚类(潮土、盐化潮土、湿潮土和草甸盐土)、4个土属、5个土种,成土母质多为第四世纪大海冲积物,土层分布规律明显,砂粘土相间,层理交错,表层质地按距河流由近及远,冲积物由粗到细分布。
北片土壤主要为:
轻壤质草甸盐土(两合土草甸盐荒)、中壤质体粘潮土(体粘粘性两合土)、粘质潮土(红粘土)和中度沼泽化粘质湿潮土(中度湿潮土);中片主要为中壤质潮土(粘性两合土);南片主要是粘质潮土(红粘土)。
三片都以粘质潮土(即红粘土)为主,其次是粘潮土和盐土。
其特性具体见表1.3。
名称
深度
(Cm)
颜色
质地
结构
PH
CaCO3
(%)
代换量
(me/100克土)
有机质
(%)
全氮
(%)
碱解氨
(ppm)
全磷
(%)
速效磷
(ppm)
速效钾
(ppm)
粘质
潮土
0-20
黄棕
重壤
粒状
7.8
11.8
18.16
1.0686
0.07776
60
0.146
1
193
20-60
棕
粘质
粒状
7.8
16.8
27.63
1.149
0.09014
50
0.129
1
255
60-100
红棕
胶泥
块状
8.1
19.3
24.68
0.972
0.07862
60
0.108
1
207
100-150
红棕
胶泥
块状
7.9
18.7
34.68
0.9996
0.07862
68
0.143
6
207
中壤质
潮土
0-20
浅棕
中壤
粒状
8.3
11.4
12.49
0.7206
0.05356
42
0.124
2
153
20-40
浅棕
中壤
粒状
8.3
13.7
18.51
0.7657
0.05638
35
0.115
4
202
40-100
黄棕
中壤
块状
8.4
12.4
14.09
0.6261
0.04454
35
0.109
3
180
100-150
红棕
胶泥
块状
8.4
14
22.1
0.9571
0.06907
66
0.124
4
295
中壤质体
粘潮土
0-20
灰棕
中壤
粒状
8.3
10.7
13.77
0.822
0.06315
39
0.14
2
114
20-60
浅棕
重壤
粒状
8.1
15.7
24.98
1.3282
0.0887
39
0.149
2
146
60-100
黄棕
粘质
块状
7.9
19.4
24.98
1.0111
0.07632
43
0.141
2
121
100-150
红棕
粘质
块状
7.8
20.7
24.66
0.9996
0.07286
39
0.137
8
121
中度粘质
湿朝土
0-20
灰棕
粘质
粒状
7.9
13.7
10.4
1.71
0.109
-
0.
2
300
20-60
灰棕
粘质
粒状
7.8
12.7
21
1.4
0.
-
0.
3
250
60-100
灰兰
粘质
粒状
7.8
19
26
1.07
0.076
-
0.
3
180
100-150
灰兰
粘质
粒状
8
7.7
24
1.29
0.076
-
0.146
2
180
1.2.7社会经济条件
项目涉及的六个行政村,2001年,农户数3198户,人口12249人,年末耕地总面积35021亩(2334.73公顷),户均耕地面积10.95亩(0.73公顷),人均耕地面积2.86亩,高于所在乡镇以及全县的平均水平。
粮食、油料作物播种面积分别为42263亩(8452.60公顷)、3620亩(241.33公顷),总产量分别为683.61万公斤、33.97万公斤,播种面积单产分别为161.8公斤/亩、93.8公斤/亩,低于所在乡镇的平均水平。
这表明,项目涉及村土地生产率水平较低,普遍存在广种薄收的现象。
2001年,项目涉及村农民的人均纯收入在2200-3000元之间,在所在乡镇和县域围属较富裕的地区(见表2-3)。
1.2.8农作物种植情况
项目区周边多为旱地或水浇地,以种植冬小麦、玉米、高粱、大豆、花生等农作物为主,多为一年两熟或二年三熟。
复种指数较高,在1.36-1.53之间。
农作物中粮食作物占主导地位,粮食作物中又以冬小麦、夏玉米为主。
2001年,项目涉及的六个村,粮、棉、油和瓜果蔬菜的播种面积占农作物总播种面积的比例分别为87.8%、2.0%、7.5%和1.8%(见表2-4),个别村(旧屯)粮食作物播种面积比重高达93.4%;在粮食作物播种面积中,冬小麦播种面积占33.8%,夏玉米占28.2%,两项合计达62%,个别村(大王屯)达69.6%;此外,还有一定比例的大豆(15.6%)、高粱(13.1%)、绿豆(4.4%)、红薯(1.8%)和谷子(1.8%)等粮食作物(见表2-5)。
主要农产品有小麦、玉米、高粱、大豆、棉花、花生、葵花籽、蔬菜,其平均单产分别为135公斤/亩、197公斤/亩、266公斤/亩、103公斤/亩、75公斤/亩、130公斤/亩、98公斤/亩、2488公斤/亩,低于同期所在镇及全县的平均水平(见表2-6)。
项目区土地利用类型基本上是荒草地、盐碱地,土地利用率相当低。
只有少许土地为当地农民自行开发,种植小麦等农作物。
由于土地肥力低下,干旱少雨,盐碱威胁,经营粗放,管理不到位,同周围其他有水源保证的优质旱地相比,作物长势不佳,亩产量相当低,平均在50-100公斤/亩左右。
1.3项目区基础设施状况
1.3.1水利设施状况
迁桥规划整理区,有一口山平塘,当地俗称水库,但淤积严重,基本失去蓄水灌溉作用。
项目区有排灌沟渠3000米,但由于多年失修,排水不畅,使区暴雨积水,近66.67公顷稻田被淹时间长达10天,影响泻洪能力。
田间主要是水田中有历史以来形成的一些水沟,排灌不分家,多为串灌,易传播感染病。
有些是望天田,天干时间稍长,就会减产甚至颗粒无收。
旱地中基本没有灌溉设施。
1.3.2电力设施状况
彭水(乌江电力集团)电网已输送到该区的每户家里,项目区有十千伏高压线从东向西纵横贯穿,电力设施较为齐全,这为项目施工和项目建设后区水泵、电动机等设备的运行提供了便利的电力条件。
1.3.3交通设施状况
该区有一条彭(县城)迁(迁桥)路通过,除长岗村外,其余村村通公路,还有一条迁桥通往岩东的公路,稍加维修即可通行,交通运输较为方便。
1.4项目区土地利用现状
1.4.1土地利用结构
项目区土地总面积542.73公顷(8140.93亩,实测面积),主要为荒草地、盐碱地、苇地等。
其中,盐碱旱地21.02公顷(315.36亩),占总面积的3.87%;荒草地282.60公顷(4239.00亩),占总面积的52.07%;盐碱地211.36公顷(3170.40亩),占总面积的38.94%;苇地11.15公顷(167.25亩),占总面积的2.05%;沟渠5.12公顷(76.80亩),占总面积的0.94%;道路4.40公顷(66.00亩),占总面积的0.81%;其它未利用土地7.08公顷(106.20亩),占总面积的1.30%。
1.4.2项目区土地利用存在的问题
1.4.2.1土壤质量较差,生产力水平低
项目区土壤主要为红粘土、体粘粘性两合土、粘性两合土、中度粘质湿潮土和中盐粘质两合土。
从上述土地利用现状分析可知,项目区盐碱地面积相当大,占土地总面积的38.94%。
红粘土通体土质粘重,耕性差,易板结,遇雨泥泞,其生产特性是土温低、养分高、不耐涝、保水保肥能力强,土壤通透能力差。
体粘粘性两性合土表层土中壤质、心底土粘质,易滞涝泥托。
粘性两合土土壤通体中壤质,质地偏重,耕作比较困难,持水性能好,保水保肥力好。
中度粘质湿潮土土质粘重,土壤耕性极差,地下水埋深浅(1.0-1.5米)。
中盐粘质两合土旱季耕层含盐量高,明显影响农作物生长。
从总体上看,项目区土地质量较差,受旱涝盐碱危害严重,产出率低下。
1.4.2.2基础设施不完善,不利于农业生产的正常进行
其一,项目区地势低洼,无排灌设施,区外排水斗沟年久失修,淤积十分严重,致使项目区土地盐碱化程度不断加剧,这是影响项目区土地生产力的主要障碍因素;其二,项目区道路主要为自然形成的土路,且大多数道路弯曲不平,宽窄不一,不利于农民生产和生活;其三,项目区几乎没有树木,农民自发、零星开垦的土地在风力等作用下,沙化趋势日益明显,农业生产环境日趋恶化。
1.4.2.3土地垦殖率和利用率低
项目区土地垦殖率仅为3.87%,而且旱地质量低,基本上靠天收,利用粗放。
土地利用率也只有5.63%,未利用土地面积为512.19公顷,占项目区土地总面积的94.37%。
1.5土地适宜性分析
项目区光热资源丰富,土地生产潜力较大。
据测算,本区光温生产潜力1593.6克/(平方米·年),降水生产潜力为934.1克/(平方米·年)。
充沛的光热资源基本上能够满足小麦、玉米等农作物一年两熟或两年三熟的要求。
项目区地势低平,平均海拔高度3.3-4.5米。
地面起伏小,坡度不大,开发整理后有利于农业机械化作业。
周边排水沟网已基本形成,通过外部(斗沟)清淤,部(农沟、斗沟)配套,即可形成比较完善的农田灌排系统,有利于田间排水、洗盐、降碱。
项目区土壤以粘质潮土、粘质湿潮土为主。
土壤质地粘重,地下水位高。
由于地处冲积平原向滨海平原过渡带,为古黄河、子牙河冲积而成,曾是水生动植物如芦苇、鱼虾的栖息地,中心地带土壤表层有机质、速效钾含量高,但磷氮元素较为缺乏,尤其以速效磷含量最低,处于缺磷状态(见表2-2)。
四周较高的地带及缓坡地带是盐碱地,有机质含量低,土壤较贫瘠,但适合于耐碱经济作物(如紫穗槐、碱蓬、柽柳等)和果树(如金丝小枣、枸杞等)生长。
据调查,金丝小枣在青县中壤质潮土和重度盐化轻壤质滨海潮土上生长良好,且品质佳。
区土地利用限制性因素主要是旱、涝、盐、碱、薄。
子牙新河、北排河和八团排水支渠等排水沟渠的开挖基本上改变了区十年九涝的局面。
最近十几年,由于降水少,蒸发大,基本上没有地表径流,加之过境客水少,因此,土地利用的限制因素集中表现为干旱缺水。
解决了缺水的问题,就可以通过洗盐淋碱等措施综合治理盐碱地,提高项目区耕地(包括现有旱地和新增耕地)的生产率,保证土地资源的可持续利用。
从目前情况来看,深层地下水是农业灌溉的主要水源(水质详见表2-1);从长远来看,南水北调东线工程是解决项目区缺水的唯一、有效的途径。
根据土壤特性及项目区附近旱作农业实践,区土壤在实施改良工程并经过一定时间的耕种以后,适宜种植小麦、玉米、金丝小枣、紫穗槐等粮食和经济作物,并且在灌排等基础设施完善以后将会有较高的生产力,能产生很好的经济效益。
第二章灌区灌排工程规划设计
2.1规划标准及原则
2.1.1规划标准
按照《土地开发整理标准》规定,结合项目区的实际情况,本次规划设计灌溉标准采用P=75%的保证率。
本项目采用自流灌溉,明渠输水的灌溉方式。
支渠道多沿山脚布置,农渠的比降较大,渠系建筑物较多,为防止渠道塌陷损毁,同时减少渠系占地,提高土地利用率和渠系水利用系数,渠道采用硬质化矩形断面。
农沟采用矩形断面,浆砌石挡土墙。
沟渠根据地形情况,采取沟渠相间或相邻的布局方式。
项目区原有排水斗沟(小河道)或灌排两用渠由于建设标准不高,加之年久失修,已遭严重的损坏。
目前该地区除涝标准较低,大体相当于3年一遇。
为了保证项目区不受沥涝威胁,支沟需要进行清淤疏浚,使其排涝排滞标准达到“十年一遇”。
项目区土壤为夹沙黄泥土,土壤质地为粘重,渗水性不强;地下水埋深浅,在1.5-2.0米左右。
为了达到排涝的要求,本次规划设计排涝采用“十年一遇”的一日暴雨,三日排至作物耐淹水深的标准。
2.1.2规划原则
在贯彻“十分珍惜、合理利用土地和切实保护耕地”基本国策的基础上,本规划遵循如下原则:
(1)与相关规划相协调。
首先,根据土地利用总体规划的要求,确定土地开发整理规划中的土地利用方向和各类用地布局;其次,土地开发整理规划与农业、水利、环保、交通、村镇等部门规划相协调。
(2)优化土地利用结构,提高土地利用率和产出率。
(3)综合考虑土地开发整理的经济效益、社会效益和生态效益,实现土地资源的可持续利用。
(4)因地制宜。
从项目区的实际情况出发,确定土地利用的方向、各项工程的规模及其布局。
(5)政府决策与公众参与。
在规划编制过程中,充分听取青县、马厂镇、金牛镇各级政府、各部门以及项目区农民的意见,争取广大群众的支持。
2.2工程布局
2.2.1灌溉工程布局
本项目灌溉水源主要以项目区的水库,采用自流引水灌溉,输水方式采用明渠输水。
渠道输水系统分干、支、农三级;共有支渠2条、农渠22条。
项目区属山间盆地地形,东西两片山丘众多同,地形复杂,渠线布置比较困难,渠道过水建筑物较多。
为保证渠道水位和农渠水流能够平稳进入田间毛渠,分别设置压力管式陡坡和渡槽。
在渠道与道路相交的地方设置桥涵,由于渠道横断面较小,为节省投资,直接在渠道上设置钢筋混凝土桥面板以利通行。
项目区灌溉系统工程布局详见下表:
表2.1项目区灌溉系统工程布区一览表
渠道名称
长度(米)
控制面积(亩)
所控制渠道
干渠
546
2260
一、二支渠
一支渠
2879
880
农渠8条
二支渠
4246
1380
农渠14条
合 计
7671
2260
农渠22条
项目区丘陵山地面积大,地面高差达300多米,该区年降雨量较大,但春旱严重,而当地旱地种植的小麦在春季分蘖拔节期正是需水量大的季节,如果没有灌溉水补充,将无法满足生物生长需要。
如果修建提水灌溉工程,设计扬程高达160-250米,运行成本又太大,故不能考虑修建提水设施。
所以在这些地方建坡式梯田,采取蓄水灌溉的措施。
根据地面坡度不同,隔10-40米修田埂,田埂上侧为截水沟和排水沟合二为一,可截留坡地径流,同时在径流量大时又可及时排水。
田埂下侧建蓄水沟,拦蓄地表水,以供坡地旱作物灌溉之用。
项目区拟修建坡式梯田的面积为2140亩。
2.2.2排涝工程布局
项目区排水沟只设有农沟。
整个灌区控制围排涝采用明沟自流排涝,农沟排水流入排水河道中,整个灌区地势为两旁高中间低的山谷地势,中间有一天然河道。
在排水沟与道路交叉处布设桥涵,分农沟过(生产路、田间道)路涵两种类型。
在地形变化较大的地方,设置跌水,以保证水流的平顺。
项目区排水系统工程布局详见下表:
表2.2项目区排水系统工程布区一览表
名 称
条数
长度(米)
跌水(座)
桥涵(座)
一支渠围农沟
8
2248
28
8
二支渠围农沟
15
4765
26
14
合 计
23
7013
54
22
由于整个灌区都是单一的向一侧倾斜的,所以,沟渠的布置形式采取沟渠相邻一种布局方式。
第三章灌区灌溉制度的制定
3.1灌溉保证率的选择
项目区虽然雨量充沛(多年平均降雨量为1167mm),地下水丰富,但水源水位普遍偏低,开发利用困难,且抽水灌溉涉及经济成本原因,所以灌溉保证率不宜太高,依据《土地开发整理标准》,确定灌溉设计保证率为75%。
3.2作物需水量的计算
3.2.1径流量
项目区位于区,海拔在640~1010米之间,区域相对封闭,无过境可利用客水的径流。
项目区的河道径流主要依靠地下水的汇集,短期来看可供
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 灌溉 水区 设计 毕业论文