农业综合开发扩大初步设计报告(编辑修改稿)

农业综合开发扩大初步设计报告(编辑修改稿)内容摘要：

设计排涝流量为： Q 排涝 = q 涝 178。 A=179。 = m3/s ⑴ 排渍流量计算 根据本地区土壤性质，土壤含水度μ =，可求得排渍模数 q 渍 = m3/s178。 km2 故农沟 1NG 的排渍流量为： Q 排渍 = q 渍 178。 A=179。 = m3/s 因此排水农沟 1NG 设计排水量为： Q 设 =Q 排涝 + Q 排渍 =+= ⑵ 断面设计 选定边坡系数 m=1，沟 纵坡 i=，沟床糙率η =，沟 19 不冲流速 = m/s，最小允许不淤流速为 m/s。 故沟断面水力要素可通过下列公式求得： ① A=(b+mh)h=（ 1+1） =2m 式中： A— 沟过水断面， m2； b— 底宽， m； h— 水深， m； m— 边坡系数 ② P= b+2h 2m1 =1+2 2 = 式中： P— 湿周， m； ③ R=A/P=2/= ④ C= 6/1R1=式中： C— 谢才系数 η — 糙率 ⑤ Q 计算 =AC Ri =2179。 179。 Ri =利 用上述公式，通过试算可以得出 Q 计算 =3＜ 流速 =247。 2= m3/s，大于 ，小于 故满足 不冲不淤 的 要求，此时 b=1m， h=1m 理论上农沟 1NG 的梯形断面尺寸底宽 1m，深 1m，边坡 1:1，断面大于 排水要求， 主要 考虑到超高 和 挖沟的土方要满足相邻的路 基 土方即挖填平衡，定农沟 1NG 断面尺寸为：面宽 ，底宽 1m，深 1m，边坡比 1:1。 其它斗沟及农沟的计算方法同上。 （三） 灌溉斗、农渠断面设计 20 项目区种植作物 以 水稻 为 主 ，根据四湖流域 Y 角实验基地多年所得的水稻灌溉定额推测灌溉模数取 q 净 = 灌溉净流量根据公式 Q 净 = q 净 178。 A 求得 式中： Q 净 — 灌溉净流量， m3/s q 净 — 灌溉模数（灌水率），（ m3/s178。 万亩） 关于渠道的输水损失，此处主要为自由渗流情况下的渠道渗水损失，本项目区为自由渗流式，故渗水损失可用下式计算： ς =mQA净100（ %） 式中： ς — 每公里长度渠道的渗水损失系数（此净流量的百分数计） A— 土壤透水系数（因项目区内土质属中粘壤土，此处取 ） m— 土壤透水 指数（此处取 ） Q 净 — 渠道净流量（ m3/s） 土质 斗渠断面设计 举例： 斗渠（代码 1DQ）：其控制灌溉面积为 万亩，长度。 代入公式得： Q 斗 =q 净 178。 A+179。 ()179。 L =179。 +179。 (179。 )179。 =渗水损失系数将以上参数代入公式得：ς = =6 则根据渠道输水损失流量公式计算如下： 21 Q 损 =1006 179。 Q 净 L（ m3/s） = 6 179。 178。 L =179。 178。 L 即根据下列公式计算渠道设计流量： Q 斗设 =Q 斗 +nQ 农损 =+2179。 = 选定边坡系数 m=1， 底宽 b=1m， 纵坡 降 i=，渠床糙率i=，沟不冲流速 =，不淤流冲 =。 故渠断面水力要素可通过下列公式求得： ① A=(b+mh)h=(1+1)179。 1=2 m2 式中： A— 渠过水断面， m2； b— 底宽， m； h— 水深 ， m； m— 边坡系数 ② P= b+2h 2m1 =1+2 2 = ③ R=A/P=2/= 式中： P— 湿周， m； ④ C= 6/1R1=式中： C— 谢才系数 η — 糙率 ⑤ Q 计算 =AC Rj =2179。 179。  =利用上述公式，通过试算可以 求得 Q 计算 =＜ 流速 =247。 2= 22 满足灌溉要求和不冲不淤流速，断面稍大主要是考虑到渠埂路面土方平衡。 硬化斗渠断面设计 举例： 2YDQ控制面积 2100亩，长度 ，灌溉模数为 万亩，纵坡 ，糙率。 U 型槽断面如图： 177。 Q 设 =179。 =渠道断面水力要素可通过下列公式求得： ① A=π r2/2 +179。 = m2 ② P=π r +2179。 =179。 +4= ③ R=A/P=④ C= 6/1R1=式中： C— 谢才系数 η — 糙率 ⑤ Q 计算 =AC Rj =179。 179。  =满足要求，取定断面尺寸为高。 23 硬化农渠断面设计 举例： 农渠（代码 10YNQ） ， 其控 制灌溉面积为 万亩，长度 1km。 T 型槽断面如图： 渠 纵坡 降 i=，渠床糙率 η =。 Q 设计 =179。 =渠断面水力要素可通过下列公式求得： ① A=(b+mh)h=（ +179。 ）179。 = 式中： A— 渠过水断面， m2； b— 底宽， m； h— 水深， m； m— 边坡系数 ② P= b+2h 2m1 =+2179。 179。  = 式中： P— 湿周， m； ③ R=④ C= 6/1R1=式中： C— 谢才系数 η — 糙率 Q 计算 =AC Rj =179。  = 24 满足要求。 （四） 排灌 站 工程 设计 排灌站（以排涝为主） 代码 B41 排涝控制面积 ，排涝模数 q 值取 ，排渍模数=（计算 公式同沟渠排涝 模数 ） 设计排涝流量 Q=（ q 涝 +q 渍 ）179。 =（ +）179。 =水泵选型中国灌排七洲集团有限公司出厂 潜水泵 1 台套，该泵主要技术参数额定扬程 米，额定流量 （ 800m3/h），功率 ，满足设计要求。 提灌站设计 ⑴ 农田灌溉流量 项目区属小型灌区，总结同类已成灌区历年丰产用水经验，拟定出主要作物最大一次灌水定额，然后由下式计算泵站设计流量： Q=TtmA3600 式中： Q— 泵站设计流量， m3/s m— 最大一次灌水定额， m3/hm2 A— 灌溉面积， hm2 T— 轮灌天数（ d），指灌区灌一次水所需的总延续天数 t — 水泵每天工作时间，一般为 20~22h η — 灌溉水的有效利用系数，与渠系控制面积、渠床土质、 渠道长度、防渗措施等有关 典型设计： 上述公式中各参数结合实际并查《泵站工程》（武汉大学出版社2020 年 11 月出版，丘传忻编著）表 41 41 413 确定如下： 25 m=6000m3/hm2， T=15天， t=20h η = 项目区灌溉面积 11000 亩，即 A=100hm2，结合现状水源、电源及村组耕地面积范围，共新建提灌站 7 处（其中 1 处排灌两用），每处提灌站控制灌溉面积 15001600 亩，建设规模 大致相 同。 则将各参数代入公式得： Σ Q 设 = 6 0 0 1 1 06 0 0 0   =⑵设计扬程 从河道中取水时，设计取历年灌溉期水源保证率为 95%的旬平均水位作为泵站的设计水位。 从河流、湖泊取水时，灌溉泵站取十年一遇洪水的日平均水位作为进水池的最高运行水位。 从河流、湖泊、水库或受潮汐影响的河道取水时，灌溉泵站取历年灌溉期水源保证率为 95%的最低日平均水位。 从河流、湖泊取水时，取灌溉期多年日平均水位；从渠道取水时，取渠道通过平均流量时的水位。 设计扬程 =净扬程 +管道损失扬程，即： H=h 净 +hf+hj 式中： H— 设计扬程， m h 净 — 设计净扬程， m hf— 管道沿程损失扬程， m 26 hj— 局部水头损失， m 项目区 6 处 提 灌站 ， 其进出水管均为钢管，管径 250m。 最低设计水位与出水池最高水位高差为 ，通过计算求得： hf=， hj =， 故 H=++= 即泵站设计扬程为 ，在水泵选型中统一定为 扬程。 ⑶机组选型及电力电气设备选择 为了水泵电机的维护方便，结合当地的治安和管理水平，统一选择 中国灌排七洲集团有限公司生产的 6台套，该泵技术参数为额定扬程 米，额定流量为 450m3/h（ ） ， 型 1 台套（排灌两用泵站），该泵技术参数见排灌泵站。 Q 设 = m3/s Q 实 =6179。 += m3/s，满足需要。 ⑷泵房土建工程设计 根据流量、 扬 程以及地质情况计算确定泵站土建工程 主要结构几何 尺寸： ①进水池：底宽 3~4m，底长 ，深 3m。 ②泵房： 均 为砖砼结构 ，欧式造型，建筑面积 17 ㎡。 ③出水池：因流量小，为施工方便设计成矩槽式，底长 3m，底宽 2m，深。 （五） 典型排水闸设计： 振兴河 排水闸 代号 1Z2 闸孔总净宽计算： 本项目区排水闸均为宽顶堰型，现根据出水流态，按两种情况分别计算： 27 ①当水流量呈堰流时 B0=2/30Hg2mQ 式中： Q— 设计流量， m3/s； B0— 闸孔总净宽， m； H0— 计入行业近流速水头在内的堰顶水头， m； δξ m— 淹没系数、侧收缩系数和流量系数，通过《水闸 设计规范》 SL265— 2020中表 查得。 因此排沟担负 ，根据排涝标准计算出排沟排水理论流量为 ，考虑有外水汇入，加之项目区内管理水平，实际设计排涝流量为。 根据实际资料得 H0=， h0=，查表得：δ =，ξ =， m=，将参数代入公式得： L0=2/ 8 0  = 因其为单孔闸门，故闸室净宽 L1=L0=。 ②当水流呈孔流时 B0=0e1 gH2hQ 式中 he— 闸门开度或胸墙下孔口高度， m； δ μ — 宽顶堰上孔流的淹没系数和流量系数。 根据设计意图定出： he=1m， H=H0－ g2u20 =－ =， hc″ =， hs=，γ =。 经由表 和表 查得：δ 1=，μ = 28 代入公式得： B0= 2 = 综上所述，若选平底堰闸时，闸孔尺寸为 （宽）179。 2m（高），若选平底孔流时闸孔尺寸为 （宽）179。 2m（高），考虑到项目区内斗沟均为老沟，断面远超出正常值，降雨时沟水涨满增加闸的排水负荷，又考虑与路沟配套，此处定 2179。 2m 平底堰式。 闸门选为钢筋砼闸门，启闭机为手动螺杆式，水闸 2m 宽的选择 5T 启闭机， 1m 宽闸门选 3T 启闭机。 ⑵闸室稳定分析及 各部分尺寸 闸的最大过闸流量 ＜ 3m3/s，其工程等级属Ⅴ级，其结构的永久性建筑物的主要建筑物和次要建筑物均属 5 级。 本水闸的洪水标准，设计按 10 年一遇，校核按 20 年一遇。 本水闸在渠尾，其沟道顺直，走势相对稳定。 设计防渗长度要求 L=C△ H=7179。 =，而考虑进排要求，上、下游各设砼铺盖 5m，而水头差小，不考虑设置消力池，这样防渗与消能均能满足。 不需设置海漫。 闸室底板的上、上游端均设置了深度 的齿墙。 上、下游翼墙均采用圆弧形与闸室平吸连接。 根据国家地震局 2020 年颁发的 《中国地震参数区划图》GB183062020，工程区地震动峰值加速度为 ，不设防。 由上述陈述，消能防冲可不设消力池，只设上、下游各 5m 的水平铺盖，防渗也不需计算，下面只对闸孔净宽计算及实际取值。 上游最高水位 ，设计水位 ，最低水位。 下游最高水位 ，正常运用水位。 稳定计算 按规范要求： Pmaxmin=Σ GA 177。 Σ MW 29 Pmax≤ 倍地基承载力 Pmax /Pmax≤ 基本结合； ≤ 特殊组合 抗滑稳定安全系数，按 Vc=fΣ GΣ H 基本荷载组合 Ve=，特殊荷载组合Ⅰ时 Ve= 基本组合，上游 ，下游 ，特殊组合Ⅰ，上游 ，下游。 排架 G1=(179。 179。 +179。 179。 ) 179。 25+2179。 25179。 179。 179。 = ， 基本组合受力简图 ： 离 A 点距离 a1=，其中 m1=G1a1=178。 m 填土 G2=179。 179。 18179。 = 离 A 点距离 a2=，其中 m2=G2a2=178。 m 填土 G3=179。 179。 179。 25=22KN 离 A 点距离 a3=，其中 m3=G3a3=178。 m 洞身及底（齿另计）填土 G4=(179。 － 2179。 2)179。 6179。 25=888KN 离 A 点距离 a4=3m，其中 m4=G4a4=2664KN178。 m G5=179。