7 典型工程设计.docx
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7典型工程设计
7.1关门石水库灌区工程典型设计
7.1.1基本情况
水库正常蓄水位398.00m，总库容2318.60万m3，兴利库容1830万m3，设计灌面6.03万亩。
放水洞邻近泄洪洞上游侧，为有压引水隧洞，全长169.10m，出口设锥形阀，进口设圆筒表层取水闸门及放水底孔；灌区共布置输水干渠1条，长25.98km，控制灌面4.44万亩；胡家坪分干渠长7.27Km，控制面积1.59完亩；两条渠道共长33.25Km；其中渠系建筑物：
干渠上有渡槽7座长649.3m，隧洞5座总长734.0m，及其他配套建筑物。
胡家坪分干渠上有隧洞3座总长1936.0m及其他小型建筑物。
关门石水库可灌范围东至芭蕉河右岸，西至华蓥山麓，包括城北、城南、合流三区的10个乡耕地面积15.16万亩，但因水库水源有限，关门石水库只能控制城北、城南、合流三区的10个乡部分耕地面积6.71万亩。
根据小西河干支流水系及地形条件，在干渠沿线布置了5条支渠，控制城北、城南、西天、牟家、河流、甘坝、四海等7个乡部分耕地面积4.98万亩；在胡家坪分干渠沿线布置了四条支渠，控制小西河左岸与芭蕉河右岸之间的城北、延胜、城南、长安、解温等5乡部分耕地面积1.73万亩，祥见表7-1：
表7-1关门石水库灌区基本情况统计表
单位：
亩
县
干渠
支渠
灌面（万亩）
备注
田
土
合计
冬水
干田
小计
邻
水
县
胡
家
坪
分
干
渠
小计
0.45
0.50
0.95
0.78
1.73
城北
0.05
0.05
0.10
0.14
0.24
城南
0.04
0.05
0..09
0.11
0.20
长解
0.16
0.17
0.33
0.30
0.63
茨竹
0.2
0.23
0.43
0.23
0.66
干
渠
小计
1.08
1.09
2.17
2.81
4.98
同心
0.12
0.13
0.25
0.22
0.47
新安
0.27
0.31
0.58
0.63
1.21
三溪口
0.45
0.45
0.90
1.34
2.24
苏家
0.19
0.16
0.35
0.40
0.75
甘坝
0.05
0.04
0.09
0.22
0.31
合计
1.53
1.59
3.12
3.59
6.71
表7-2关门石水库灌区2020年规划灌面表
单位：
亩
县
干渠
支渠
灌面（万亩）
备
注
田
土
合计
冬水
干田
小计
邻
水
县
胡
家
坪
分
干
渠
小计
0.31
0.71
1.02
0.57
1.59
城北
0.05
0.07
0.12
0.10
0.22
城南
0.03
0.07
0.10
0.08
0.18
长解
0.12
0.24
0.36
0.22
0.58
茨竹
0.11
0.33
0.44
0.17
0.61
干
渠
小计
0.77
1.65
2.42
3.02
4.44
同心
0.09
0.18
0.27
0.15
0.42
新安
0.19
0.45
0.64
0.46
1.10
三溪口
0.32
0.70
1.02
0.89
2.00
苏家
0.12
0.23
0.35
0.30
0.65
甘坝
0.05
0.09
0.14
0.13
0.27
合计
1.08
2.36
3.44
2.59
6.03
关门石水库灌区经济以农业为主，农业生产以粮食为主，大春生产水稻、玉米、红苕；小春主产小麦，经济作物有油菜、花生、甘蔗等。
关门石水库灌区内现有小型水利工程300处，蓄引堤水量420.17万m3，有效灌面1.12万亩，占关门石水库规划灌面的16.7%，其中狮子口水库位于关门石水库控灌范围以内，设计灌面0.20万亩，其中冬水田0.04万亩，干田0.09万亩，土0.07万亩。
而狮子口水库灌区现有山坪塘5口，有效水量2.22万m3，灌面78亩。
7.1.2设计任务与规模
邻水县关门石水库灌区近期规划（2008～2012年）工程完成输水干渠1条，长25.98km；干渠上有渡槽7座长649.3m，隧洞5座总长734.0m。
完成胡家坪分干渠长7.27Km，分干渠上有隧洞3座总长1936.0m及其他小型建筑物。
7.1.3渠道总体布局
灌区渠系布置经本阶段再次现场综合勘察，同时按本阶段要求进行渠系定线测量后确定，灌区渠系指标详见表7-3。
关门石水库灌区渠系主要指标表
表7-3
序号
渠系名称
分水点
控灌面积（万亩）
设计流量（m3/s）
渠道长度（km）
终点
干
渠
分干渠
里程
地名
进口水位（m）
明渠长
隧洞
渡槽
暗涵
合计
地名
水位（m）
长度
座
长度
座
长度
座
1
干渠
0+000
出水池
378.26
6.10
3.10
24.352
0.734
5
0.649
7
0.246
7
25.981
三溪口
363.99
其中：
首段
0+000
出水池
378.26
6.10
3.10
0.618
0.105
1
0.043
1
0.766
关门石
377.74
关门石以后
0+766
关门石
377.74
4.02
2.30
23.734
0.734
5
0.545
6
0.202
6
25.215
三溪口
363.99
2
胡家坪分干渠
0+000
关门石
377.74
1.98
0.81
4.529
1.936
3
0.804
4
7.269
后爬岩
372.01
3
合计
28.881
2.670
8
0.649
7
1.050
11
33.250
7.1.3.1干渠
干渠分为四个流量段，并分出胡家坝分干渠，兹分叙如下：
1、渠道流量段（0+000～0+660.4）
渠首位于水库坝下右岸放水隧洞出水池取水处，设计水位378.26m，设计流量3.10m3/s，控灌面积6.03万亩。
自出水池后，渠道建水库枢纽渡槽，跨小西河沿左岸布置，经里程0+258.3处，穿越包家岩滑坡后缘，采用浆砌条石直墙圆拱暗涵工程，暗涵基础置于岩基上，长43.0m，宽2.80m，至关门石止。
在关门石渡槽和胡家坪分干渠进口分别设有分水节制闸，调节水位流量，闸前水位377.74m。
2、第二流量段（0+660.4～5+847.5）
在关门石分水节制闸枢纽分水后，设计流量为2.30m3/s，控灌小西河右岸与芭蕉河右岸之间4.44万亩农田，占全灌区的74%。
紧靠闸后建关门石钢筋混凝土肋拱渡槽，跨汉渝公路和小西河，然后向西南45°～35°方向沿华蓥山麓绕行；至1+854处，以石拱渡槽跨越赖家沟，行至3+523处，以公路涵洞穿过邻（水）广（安）公路；至5+329处，以钢筋混凝土肋拱渡槽跨越狮子口水库溢洪道及小溪沟；至5+847.5分出同心支渠。
3、第三流量段（5+847.5～15+130）
在同心支渠以后设计流量为2.10m3/s，自同心支渠进口至6+010处，以50m长的暗涵穿过裂隙发育的崩坡堆积层，干渠至7+087.5为金竹湾隧洞进口，在石庙子山塘回水区水面以下取水；至9+490.2处，以石墩支承钢筋混凝土U型薄壳渡槽跨越石堰河；在渡槽出口处以75m长的渠道涵洞穿过邻水至华蓥山煤矿公路及公路内侧陡岩，行至15+130处分出新安支渠。
4、第四流量段（15+130～25+980）
新安支流以后设计流量为1.50m3/s，自新安支渠进口至15+264.2处穿过甘家湾隧洞，至18+210处，以石墩支承钢筋混凝土U型薄壳渡槽跨越范家湾河沟；至18+517.5穿过范家湾隧洞；在里程23+502以石墩支承钢筋混凝土U型薄壳渡槽跨过芋子溪；紧接着便是50m长的条石暗涵穿越风化剥蚀软弱陡岩，行至25+980到干渠终点，此处设计水位365.99m，建有三溪口分水节制闸枢纽。
7.1.3.2胡家坪分干渠（0+000～7+268.9）
从干渠首段的末端关门石分水枢纽取水，闸门设计水位377.74m，设计流量0.81m3/s，近灌小西河左岸与芭蕉河右岸之间的农田1.59万亩，占分干渠灌区的26%。
从进口至里程0+100处，以长30m底宽1.30m的浆砌条石暗涵穿过崩塌体，基础置于岩基之上；至里程0+625处又以长100m的暗涵穿过石厂废渣区；绕行至1+323里程穿过石门隧洞，在隧洞前分出城北支渠；4+159穿过胡家坪隧洞，在隧洞前又分出城南支渠；紧接着隧洞出口（5+175.9）设计暗涵（长274m）穿过崩塌体；行至6+200处，又以400m长的暗涵经过崩塌体，其基础置于岩基上，到暗涵出口6+619里程，则是后爬岩隧洞，出口7+268.9处到达渠末，建有分水节制闸枢纽，水位372.01m，分出茨竹、长解两条支渠。
7.1.5工程设计
1、设计标准
关门石水库总库容为2318.6万m3（终期规模）。
根控制灌面6.03万亩，按有关规定，本灌区为中型灌区，渠道工程等级为Ⅳ级，明渠及主要建筑物（渡槽、隧洞）为Ⅳ级，次要建筑物（桥、涵、闸）为Ⅴ级，公路桥涵按《公路桥涵设计规范》执行。
根据《灌溉与排水工程设计规范》GB50288—99的规定，灌溉用水保证率确定为P=75%，其干渠和分干渠设计流量见下表7-4：
关门石水库渠系分段设计流量表（表7-4）
渠别
渠道及分段地名
里程
控灌面积
（万亩）
流量（m3/s）
设计
加大
干
渠
渠道~关门石
0+000~0+660.4
6.03
3.10
3.90
关门石~同心支渠
0+660.4~5+847.5
4.44
2.30
2.90
同心支渠~新安支渠
5+847.5~15+130
4.02
2.10
2.60
新安支渠~三岔口分干渠
15+130~25+875
2.92
1.50
1.90
胡家坪分干渠
关门石~石门山隧洞
0+000~1+330
1.59
0.81
1.05
石门山隧洞~胡家坪隧洞
1+330~4+185.5
1.37
0.81
1.05
胡家坪隧洞~后爬岩隧洞
4+185.5~7+268.4
1.19
0.75
0.98
2、渠系水利用系数
根据《灌溉与排水工程设计规范》GB50288—99的规定，结合灌区实际情况，分别分析确定出干、支渠的渠道利用系数分别为0.95、0.92，计算渠系综合利用系数为η=0.78。
田间用水系数按灌区旱作及水稻灌水量的比例加权确定。
其中：
旱作田间用水系数0.92、水稻田间用水系数0.97，全灌区田间用水系数0.95。
则灌区渠系综合利用系数0.75。
3、断面设计
1）、渠道纵坡的设计
渠道坡降的选择，需满足既可增大直流灌溉的面积，又有较大的比降，以减少工程量，并使渠道不至冲刷或淤积，按此原则，渠系比较拟订见下表7-5：
渠道比较拟订表（表7-5）
渠系
名称
明渠
渡槽
隧洞
暗涵
备
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