水工建筑毕业设计.docx

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水工建筑毕业设计

甘肃广播电视大学水利水电专业本科

毕业论文

分校：

庄浪县

教学班：

2014年春

指导老师：

王明权

姓名：

张佳

学号：

14620012032038

石阳村夹道提灌工程提灌工程毕业设计

摘要：

拟定在石阳村夹道村庄浪河北岸一级阶地打大口井1眼，修建泵房1座，提水至高程1640.156m处的出水池,通过自流进行灌溉。

修建内径8m的大口井的1眼,3×4m2泵站1座，安装DN150mm无缝法兰钢管上水渠道1条长370m,IS200—150—400A型离心泵一台，修建50m3出水池1座，支渠2条2.01km，斗渠10条3.01km，斗口11个，农口30个，架子车桥4座，机耕桥6座，跌水12座，量水堰10座，涵洞1座。

发展提灌面积500亩。

关键词：

提水渠道灌溉

前言：

近年来，经过当地广大干部群众长期不懈地努力奋斗，项目区山台旱塬坡耕地全部实现了梯田化，顺应退耕还林还草的生态农业发展需要，单一的粮食作物种植结构得到调整，被动落后的农业生产条件得到明显改善。

随着市场经济的迅速发展，当地大力实施高效立体农业开发的劲头很足，进一步发展农业生产和农村经济的要求十分迫切。

项目区栽植的良种果园长成挂果，却因不能及时浇灌，产量低下。

因此，在具有一定水资源供给条件的山台旱塬耕地上，发展节水增效灌溉农业，确实是十分必要的，非常及时地。

1项目区概况

1.1自然概况

1.1.1行政区划与地理位置

石阳村夹道提灌工程位于庄浪河下游南湖镇石阳村河谷川台地上，灌区东西长1km，南北宽0.5km，海拔高程在1600-1650m之间，涉及崔家、郑家、郜家、夹道4社143户644人，总耕地面积1280亩,粮食总产量139吨，农民人均纯收入2338元。

工程区农业种植以果树为主，区内河谷地貌以宽阔的河漫滩、Ⅰ、Ⅱ级阶地为主，Ⅰ级阶地宽在50～100m之间，两岸均有分布，Ⅱ级阶地宽350-500m，河漫滩、Ⅰ、Ⅱ级阶地连续发育，总体上构成了庄浪河河谷地貌。

1.1.2地震烈度

根据《中国地震动参数区划图》GB18306－2001，工程区地震动峰值加速度g为0.20g，相应地震烈度为Ⅷ度。

本工程水工建筑物按Ⅷ度设防。

1.1.3气象

工程地处大陆腹地，属典型的大陆性气候，多年平均气温7.8℃，多年平均无霜期142天，多年平均降水量513.7mm，多年平均蒸发量1310.2mm。

属典型的干旱、半干旱气候区。

1.1.4水文地质条件

庄浪河全长47.7km,流域面积445.33km2，其中县境内河道全长32.5km，流域面积346.57km2，径流总量1020万m3，年均输沙量152.2万t。

石阳村夹道提灌以上流域面积277.3km2，根据《甘肃省庄浪县水次源调查评价报告》查得，石阳村夹道提灌以上多年平均径流量744.8万m3。

南湖镇石阳村夹道提灌断面径流量年内分配见下表。

分区

名称　

保证率

单位

一月

二月

三月

四月

五月

六月

七月

八月

九月

十月

十一月

十二月

年平均

流量

庄浪河

p=50%

m3/s

8.91

18.13

41.83

41.11

49.46

50.18

127.46

133.11

90.57

64.09

48.10

22.94

696.72

p=75%

m3/s

6.40

12.95

29.87

29.35

35.32

35.83

91.02

95.05

64.57

45.76

34.35

16.98

497.50

多年平均

m3/s

9.52

19.38

44.71

43.94

52.87

53.64

136.25

142.29

96.81

68.51

51.42

25.42

744.76

1.1.5工程地质

庄浪河石阳村夹道渠首径流量年内分配表单位：

万m2

支斗渠渠线、渠道建筑物所经地段地基土为冲洪积压粘土即轻亚粘土和重粉质土，仅具有弱湿陷性，局部地段具有中湿陷性，天然地基承载力满足渠道建设要求。

1.2基础设施

工程区内交通便利，乡、村交通网络发达，工程所需水泥从庄浪县水泥厂拉运，油料、钢筋从县城购运，货源充足，运输便利。

施工用电可就近从各村10KV线路“T”接。

庄浪河水质良好，水量较充足，施工期用水可直接从河道取水。

粗骨料从庄浪河拉运，细骨料从水洛河拉运，储量、质量均能满足工程要求。

1.3水资源概况

庄浪河浅层地下水资源较为丰富，浅层水属第四系松散堆积物孔隙潜水类型，主要分布于河漫滩及Ⅰ、Ⅱ级阶地底部。

现代河床及河漫滩地，地下水位埋深0.5－2.0m，Ⅰ级阶地范围内地下水位埋深3.5－6.0m，Ⅱ级阶地范围内地下水位埋深9－12m，含水层岩性为粉土质砾石层，含水层接受大气降水及河水补给，渗透系数k＝35－70m／d。

南湖石阳村夹道提灌工程水源地处于庄浪河的河谷川地。

该河段河谷Ⅰ级阶地含水层厚2-5m，据庄浪县卫生防疫站水质化验分析资料，该区地下水的色、味及透明度等指标良好，ph值在7-8之间，呈碱性；水化学特性为HCO3-—SO42-—Na+Ca2+Mg2+型，矿化度为1.0-1.5g/L,符合《农田灌溉水质标准》（GB5084-92）的规定。

1.4灌区水源供给条件

石阳村夹道提灌灌溉用水,拟由庄浪河河谷阶地的浅层地下水来提供。

据石阳村夹道河谷上游出水资料证实，该段河谷地下水径流补给水量丰富，具有一定限度的开采利用价值。

主要通过上游河谷断面地下径流、山区侧向径流、大气降水入渗及河流线状入渗等四种方式进行补给。

根据《庄浪县地下水资源利用》分析，计算出石阳村夹道断面处水源地自上游地下水总补给量为205.35万m3/a。

上游侧已经人工抽取的年开采量为97.5m3/a,地下水可开采系数取0.6,。

据此得出，工程可自水源地提取的地下水年允许开采量为64.71万m3/a。

2水资源供需分析

2.1灌溉制度

工程区主要种植果树，依据《庄浪县规划》和《农田水利学》，参考甘肃省及庄浪县渠道灌溉定额执行水平和已经运行的临近灌区灌水定额，按照积极稳妥、实事求是、发展完善的原则，通过分析对比，拟定石阳村夹道提灌工程设计水平年灌溉制度如下。

南湖石阳村夹道灌溉制度表

作物名称

种植面积（亩）

灌水次数（次）

灌水分期

灌水定额（m3/亩）

灌溉定额（m3/亩）

灌水日期

延续天数（天）

净灌水率（m3/s.万亩）

净引流量（m3/h）

毛引流量（m3/h）

净引水量（m3/a）

毛引水量（m3/a）

起始

终止

（日/月）

（日/月）

果树

500

1

冬灌期

60

220

10月22日

11月17日

25

0.333

60.00

88.24

3.00

4.62

2

生长期

40

3月5日

3月25日

20

0.278

45.45

66.84

2.00

3.08

3

生长期

40

4月10日

4月30日

20

0.278

66.67

98.04

2.00

3.08

4

生长期

40

5月25日

6月13日

20

0.278

66.67

98.04

2.00

3.08

5

生长期

40

6月20日

7月9日

20

0.278

66.67

98.04

2.00

3.08

∑

小计

-

-

-

-

11.00

16.92

备注

1、日灌水运行时间为20小时；

2、果树设计灌水率为0333m3/s·万亩,

3、灌溉水利用系0.65

2.2灌溉用水量

依据拟定的灌溉制度，确定综合净灌溉定额为220m3/亩；年灌溉净引水量为11万m3/a，年灌溉毛引用水量为16.92万m3/a，具体计算详见下表

石阳村夹道提灌工程用水量计算表

用水

比例

灌溉面积（亩）

净用水定额

毛用水定额

年净用水量

年毛用水量

冬灌期（m3/亩）

生长期（m3/亩）

冬灌期（m3/亩）

生长期（m3/亩）

冬灌期（m3/a/次））

生长期（m3/a/次）

冬灌期（m3/a）

生长期（m3/a/次）

果树

100

500

60

40

68

45

30000

20000

34014

22676

综合灌水指标

100

500

60.0

30.0

68.0

45.4

30000.0

20000.0

34013.6

22675.7

综合灌溉指标

100

500

220.0

338.5

110000

169231

2.3全灌区设计流量

该工程设计灌溉面积500亩，从灌水率图上可以看出，最大灌水率为0.333m3/s/万亩，设计灌水率取最大灌水率0.333m3/s/万亩，灌溉水利用系数0.65，采用下式计算流量：

Q＝q·A/η灌

式中：

Q——设计流量（m3/s）；

q——设计灌水率，为0.333m3/s·万亩；

A——渠道控制的灌溉面积,为500亩；

η灌——灌溉水利用系数，0.65。

加大引水流量：

按下式计算，即

Q加=（1+α）Q设·

式中：

Q加——渠道加大引水流量（m3/s）；

α——加大系数，按规范取0.35；

Q设——设计引水流量。

经计算总引水流量为92.2m3/h。

2.4石阳村夹道灌区水源地水资源可开采量评价

依据邻区开采单井出水量和动水位变幅资料分析证实，在灌水期机井动水位变幅虽然小于3.0m,由此动用的水源地部分可变存贮量，将在灌水的正常间隔期间，动水位经过3-4小时的自然补给便可得到恢复，说明水源地潜水位可在日调节条件下基本保持相对稳定。

对于石阳村夹道灌区水源地潜水可变储存量所做的补排均衡分析计算表明，当全灌区在最大灌水定额的冬灌期内按设计需水流量抽水灌溉结束以后，按照前述的静态开采补给计算条件，降落后的水源地潜水大约30天内可以完全恢复到原先的储存水位。

若按动态估算的自然补偿条件，水源地潜水位下降幅度将会明显改善，人为开采导致的潜水储存缺额可望20天左右即能完全补偿。

由此认为，该项提灌工程全部实施进入正常运行以后，水源地潜水补排可以达到地下水均衡补偿的调节要求，将不会恶化周围的水文地质环境。

2.5大口井出水量

本次规划修建1眼水源大口井作为灌溉水源,井径均为8米，深6米，均位于庄浪河左岸一级阶地上,属旁河取水类型，开采水源有保证，河谷结构为砂卵砾石层，含水性、导水性好，依据邻区提灌工程开采井单井出水量和动水位变幅资料分析证实，渗透系数按48米/昼夜，含水层厚度1.5-5米之间，由费尔格伊米尔旁河潜水井涌出量公式计算如下：

大口井出水量为Q=1.37（2HS-S2）K/Lg（2b/r0）

其中：

H——含水层厚度，取1.5米；

S——井孔内设计水位降落值，为0.8H

b——井距主河流的距离，取60米

r0——井半径,取4米

K——含水层渗透系数48

Q=1.37（2HS-S2）K/Lg（2b/r0）=96.17m3/h

大口井设计参数详见下表

工程

大口井

井径（m）

8

井深（m）

6

单井涌出水量（m3/h）

96.17

地面高程（m）

1610.122

2.6水源地潜水均衡分析

由上计算可知，石阳村夹道提灌区设计年毛灌溉引用水量远小于水源地地下水年允许开采量，大口井日出水量大于全灌区最高日用水量，水