富兴农场高标准农田设计说明.docx
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富兴农场高标准农田设计说明
本科学生毕业设计
设计题目：
富兴农场高标准农田设计
学院：
水利电力学院
年级：
2011级
专业：
农业水利工程
姓名：
薛德民
学号：
20112762
指导教师：
莹
2015年5月24日
摘要
本篇毕业设计针对富兴农场进行初步的农田基础规划设计。
本次设计对零星地块进行归并和中低产田的改造。
化散为整,将可用于耕种的土地进行分区,修建干,支,斗,农渠,修建交叉建筑物,将农田利用率大大提高,将进行田、林、路、渠统一规划，综合治理。
本次设计目标为增加和扩大耕地面积，使荒废土地资源和低效的土地资源变成永续利用高产出、高效益农田。
同时改善了生态环境和生产、生活条件，提高了土地产出率，为当地群众带来可观的经济收入，提高人们的生活质量。
通过项目区的土地整理，增加和扩大耕地面积，使荒废土地资源和低效的土地资源变成永续利用高产出、高效益农田。
关键词
农田基本建设规划；富兴农场；灌溉；排水
Abstract
ThisgraduationpreliminaryplanninganddesignbasisforfarmlandFuXingManagementDistrict.WuChangnageentarealocaltotheplains,theterrainisrelativelyflat,relativelyfertilesoil,abundantwater,butbecausetheoriginalirrigationanddrainagesystemsarequiteoutdated,inadequateplanning,aswellassomecasesclogging.
ByFuXingareaofunifiedplanning,rationaldistribution,localconditions,comprehensivemanagement,improvelocalirrigation,environment,productionandlivingconditions;improvelandproductivity,increasegrainyieldpermu,andimprovethequalityofpeople'slivesforlocalpeopletoincreasetheobjectiveeconomicincome.
Whenplanningirrigationchannelssimultaneously,focusingonecologicalprotection,thesoilandwaterresources.forestryandecologicalenvironmentfortherealizationofofthetotalarablelandhomeostasisandefficientandsustainableuseoflandandlayasolidfoundation.
Keywords
Farmlandcapitalconstructionplanning;Fuxingmanagementarea;irrigation;drainage.
前言
富兴农场位于五常市民乐乡的民乐村、红光村、富胜村、安家镇的村、双喜村、灯塔村。
东邻拉滨铁路，南接灯塔村，西靠拉林河堤防，北接红光村。
坐标为X：
4982464.085～4991990.321，Y：
42579696.665～42586973.618。
农场现有支、斗渠较多，农渠较密集，且杂乱无序；现有支、斗渠渗漏严重，仅在民乐村附近有四条支渠完成衬砌，其他都为土渠，杂草从生，流速较慢，当地村民每年都花费人力和财力进行割草清淤。
本规划的总体目的是提高基础设施配套程度，改善农业机械化、规模化生产条件，增强抵御自然灾害能力，改善生态景观，提高粮食生产保障能力，落实土地整治规划确定的高标准基本农田建设目标任务，促进高标准标准基本农田建设目标任务，促进高标准基本农田持续利用。
通过工程规划，将优化土地利用结构与布局，实现节约利用土地；增加高标准基本农田面积、提升耕地质量；将促进集中连片，发挥规模效益；加强建成高标准基本农田利用监管，确保好地好用。
1.管理区基本情况
1.1地理位置
五常市位于省东南部，东南属广才岭西麓，西北接松嫩平原，属市管辖的县级市，水田面积居全省各县（市）首位，素有“水稻之乡”美称，五常大米被国家授予“中国名牌产品”称号。
五常市地理座标界于东经126°32′50″到128°15′50″，北纬44°03′45″至45′26′09″之间，东靠尚志市、海林市；东北与市接壤；北部、西部与双城市相连；西与省榆树市；南与省舒兰河、蛟河市相邻。
1.2社会经济情况
五常市现有11个镇，13个乡，266个行政村。
2013年末总人口96.8万人，其中农业人口73.4万人，占总人口的75.8%。
国生产总值86.50亿元，其中第一产业32.93亿元，占国生产总值的38.3%，第二产业18.83亿元，占21.7%；第三产业34.74亿元，占40%，五常市在全省属于发级市之一。
五常市2013年农牧渔业总产值52.03亿元，其中农业产值31.40亿元，占60.4%。
农民人均收入3899元。
2013年全市农作物总播种面积246837.72h㎡，粮食总产31.63亿斤，农用机械总动力39.8万kwh，化肥施用量70184t，农村用电量10149万kwh，均高出全省平均水平。
1.3管理区水源
1.3地表水
五常市境主要河流有拉林河，阿什河、牤牛河等，阿什河沿东北边界流入市境，拉林河为省与省界河，发源于省，在双城市流入松花江，在五常市境有一级支流15条，二级支流14条，三级支流274条，境干支流总长2200km，河网密度0.3km/k㎡。
牤牛河是拉林河主要支流，中上游建成大型磨盘山水库。
五常市多年平均地表径流量34亿m³，年调节能力3.86亿m³。
地下水开采量7亿m³，地下水受地形和水文地质条件影响分布不均，河谷平原区地下水储量3.8亿m³，占总储量的54%，埋藏较浅，出水量大。
五常市地表水，地下水资源丰富，水质较好，地下水储量大，开采容易，为全市大面积发展水田提供了有利条件。
1.4气象
五常市属于中温带大陆性季风气候，气候特征是春季风大干旱少雨，夏季炎热多雨，秋季凉爽降温快，冬季寒冷漫长干燥。
年平均气温3.5℃，≥10℃积温2500～2700℃，多年平均日照时数2600h，日照率为56%，全年平均太阳辐射总量111.6千卡/cm2，无霜期110～140d。
多年平均降水量680mm，蒸发量1480mm。
由于雨热同期，降水量70%集中在6～9月，水、光、热条件完全可以满足一年一季农作物生长需要。
多年平均年水面蒸发量E601为700mm。
1.5地质
1.5.1水文地质
拉林河流域地势东南高，向西北逐渐降低，最高为老爷岭1682m，河口高程仅121m。
流域山区面积占36.4%，森林茂密植被较好；丘陵区占26.4%；平原区占37.2%。
干流河长450km，河道弯曲系数为1.95。
向阳山以上为山区，谷窄流急，在家营处河谷宽仅500m，河道宽55m左右，滩地坡降约1/200。
向阳山至牤牛河口地势渐缓，属丘陵区，河谷宽一般在2km以上，最宽达5km。
牤牛河口以下为平原区，河谷滩地宽3km～15km，地面比降1/3000～1/5000，两岸有高15m左右的台地。
流域高低漫滩和一般阶地的地下水属松散堆积层孔隙水，水位埋深小于6m～10m，单井涌水量1000t/d～3000t/d。
流域高平原第一层地下水为亚粘土裂隙水，第二层为不稳定的砂砾石孔隙水，水位埋深大10m，单井涌水量为100t/d～1000t/d。
第四系松散层孔隙水，主要赋存于山前台地的卵石混合土层以与一级阶地、河漫滩的卵石混合土、级配不良砾、砂层中。
主要补给来源为大气降水入渗或侧向径流，以蒸发和径流方式排泄，与地表水水力联系密切。
1.5.2工程地质
本区第四系发育，厚度较大，揭露深度小于15m，第四系沉积物沉积类型较为复杂，岩相与厚度变化较大，一般厚度20m-60m，沉积物主要成因类型又河流冲击相、冰水相、洪积相等。
根据成因从老到新可分为：
（1）第四系中更新统（Q2）
划分一个组两个岩性段：
1）荒山组下段冲积层
分布于松嫩高平原与漫滩下部和部分沟各部位，层位稳定，为一套灰白色浅黄色灰绿色砂、砂砾石夹淤泥质亚粘土透镜体。
2）荒山组上端冰水湖积层
分布高平原区，复于荒山组下段之上，被组覆盖，空间分布广泛，厚度稳定，一般15m-30m，岩性为青灰、灰褐、灰绿色淤泥质亚粘土，结构密实细腻，切面光滑且粘，塑性强有泥臭味，布局见有斑点状兰铁矿，富含朽木和腐朽塔头苔草，底部多见一层棕黄色粒状或角砾状亚粘土。
（2）第四系上更新统（Q3）
顾乡屯组冲积——湖积层
延续分布于拉林河两侧一级阶地，厚度一般为25m-52m，上有较薄，下游较厚。
岩性：
下部为河床相灰白色、灰绿色砂砾石，含砾中粗砂和中细砂，砾石磨圆度和分选性较好，厚度15m-40m；上部为湖积的灰至灰黑、灰绿色淤泥质亚粘土，局部夹黄色中细砂透镜体，厚度一般为10m-20m。
（3）第四系全新统（Q4）
1）温泉河组近代河流冲积层
该层主要分布于河流高漫滩上，厚度一般为10m-35m，堆积物上部为灰黄、灰黑色亚粘土；下部为黄、黄褐色砂、砂砾石，具水平层理和斜交层理，该组底层厚度较为稳定。
2）现代河流冲积层
主要分布于拉林河等河床冰河浅滩部位，构成了低漫滩，厚度变化不大，一般小于25m，河床边部较薄中心较厚；上有粒度较粗，下游较细，岩性组成：
上部为黄褐色粉砂与亚粘土，淤泥质亚粘土，下部为浅黄色含砾中粗砂、砂砾石，厚度5m-11m。
1.5.3建筑材料
项目区附近有南山石场、九三石场、于合屯砂场，可以满足工程建设所需的砂、石等d然建筑材料。
钢筋、水泥、木材等建筑材料可在五常市采购。
1.5.4自然灾害
项目区主要自然灾害是春旱。
春旱：
项目区属于中温带大陆性季风气侯，其特点是冬季漫长而较冷，夏季短促而较热，冬夏气温相差约70℃，大陆性气候明显，冬季干旱少雪，春季多风有时带砂，降水少，常发生春旱，有“十年九春旱”之称，影响农业生产。
综上所述，自然灾害制约了农业生产，项目区要实现高产稳产，必须进行高标准基本农田建设。
1.6耕地质量现状
项目区耕地面积2433.4591hm2，其中：
水田2374.3904hm2，旱田59.0687hm2。
由于实行家庭联产承包、分散经营，不利于土地规模效益发挥和大面积机械化作业，造成耕地规模经营效益低下，制约了土地生产力的进一步提高。
另外，项目区基础设施较差，只有排水骨干工程，田间灌排工程不配套，排灌条件差，抗御自然灾害低，造成农作物产量偏低。
总之，项目区耕地质量状况较差。
根据《五常市农用地分等技术报告》中的计算成果可知，项目区现有耕地等级均为Ⅴ等地。
1.7土地利用限制因素
1.7.1土地利用限制因素分析
（1）限制因素
1）气象因素
项目降水的年分配和年际变化极不均匀，夏秋季降水大而且集中，6～9月份降雨占全年的70%左右，致使土壤饱和过湿，容易形成涝。
同时，项目区地处季节性冻土区，秋汛积水来不与排出就开始封冻，结冻期地下水向地表迁移集聚，使耕层水份增加，春季表层先融，在冻层上形成上层滞水，造成翌年春季融冻后土壤水份饱和，加重了春涝。
2）田间基础设施不完善
项目区所在磨盘山灌区属于拉林河流域，地表水资源非常丰富，但是由于开发较早，经过多年运行，致使渠道淤积受损严重，田间配套等基础农业设施缺失或不完善，渠道渗漏严重。
项目区有部分水田由于渠道不配套，还是地下水灌溉，米质差，产量低，地下水位也逐年下降，制约了当地农业的发展。
1.7.2改善措施
扩表水灌溉面积，限采地下水。
实践证明，地表水是发展绿色水稻的优质水源，因其水温高，无污染且有机质含量高，灌溉的稻米品质好，产量高，好销售，抵御自然风险能力和提升市场竞争力比井灌稻米都有其明显的优势。
因此，项目区需借助磨盘山灌区和国家进行高标准基本农田建设的大好时机，扩表水灌溉面积，限采地下水，改善地下水超采和地下水下降情况，逐渐恢复地下水环境。
2.设计任务、原则和标准
2.1设计任务
（1）项目设计的总体目标
本规划的总体目标是提高基础设施配套程度，改善农业机械化、规模化生产条件，增强抵御自然灾害能力，改善生态景观，提高粮食生产保障能力，落实土地整治规划确定的高标准基本农田建设目标任务，促进高标准标准基本农田建设目标任务，促进高标准基本农田持续利用。
具体目标为：
通过工程规划，优化土地利用结构与布局，实现节约利用土地；增加高标准基本农田面积、提升耕地质量；完善田间基础设施，改善农业生产条件；促进集中连片，发挥规模效益；加强建成高标准基本农田利用监管，确保好地好用。
（2）工程建设预期目标
通过本次高标准基本农田建设，在项目区建成高标准基本农田面积2068.4402hm2，改善和新增灌溉面积2433.4591hm2，改善和新增排涝面积2433.4591hm2，地下水置换66.67hm2，新增粮食产能119万公斤，耕地质量等别提高一个等别（即：
达到VI等地），工程设计使用年限达到15年。
随着工程项目建设的不断实施，将提高土壤肥力和土地的综合利用率，完善项目的水利与交通配套建设，改善耕地的质量，提高作物产量，改善区生态环境，提高农民的经济收入，将会取得较好的社会效益、生态效益与经济效益，为今后农业生产实现机械化、现代化创造条件。
（3）景观生态效果
通过项目建设，对区田、水、路、林、村等进行综合整治、统一规划和布局，将使每一块田块都满足灌溉、排水、道路、林带的综合布置，建设成高标准的基本农田。
不仅可改善灌溉、排水以与交通等条件，同时改善生产环境，有效地改善区生态景观效果。
2.2设计原则
（1）充分考虑当地的地形地貌、土壤、水文、地质、气象以与当地社会经济情况等条件，因地制宜，对项目区田、水、路、林、村等进行综合治理、统一规划、合理布局。
（2）合理利用地下水。
（3）充分利用现有农田水利设施，降低工程造价。
（4）灌溉渠系沿高地布置，力求控制面大。
（5）尽可能做到渠线短，交叉建筑物少，占地少，工程量小。
（6）安全可靠，尽可能避免深挖方、高填方，难工险段，以求渠床稳定。
（7）坚持高水高排、低水低排，分而治之。
（8）便于管理。
渠系布置要和行政区划、土地利用规划相结合，兼顾村屯行政权属界线，尽量避免土地权属纠纷。
2.3设计标准
依据《省土地开发整理工程建设标准》（2012年2月1日施行）和《灌溉与排水工程设计规》（GB50288—1999）、《泵站设计规》（GB50265—2010），结合项目区具体情况采用如下建设标准：
（1）灌溉保证率：
水田灌溉保证率75%；
（2）农田排涝：
水田按十年一遇，三日暴雨，四日排至作物耐淹水深；旱田按一日暴雨所产生的径流二日平均排出计算。
（3）建筑物：
灌溉建筑物：
续灌渠道按设计流量设计，加大流量校核，轮灌渠道只按设计流量设计。
排水建筑物：
按十年一遇设计。
有交通要求的涵、闸按公路-Ⅱ级汽车荷载设计，并按车道荷载折减0.8，车辆荷载折减0.7的系数，即农桥—Ⅰ级荷载标准。
（4）农田道路：
水泥路按四级公路标准设计、砂石路按等外公路标准设计。
3.水土资源平衡分析
3.1需水量预测
3.1.1水田灌溉制度
（1）灌溉期的划分与适宜水层
水稻生育期的划分和适宜水层的确定，主要参考灌区的民乐水稻试验站的资料并结合本灌区的实际情况综合分析，拟定水稻泡田期与生育期适宜水层的上、下限，见表3-1。
表3-1水稻适宜水层表
阶段
泡田期
移植
返青期
分蘖
前中期
分蘖
后期
（晒田）
拔节
孕穗期
抽穗
开花期
乳熟期
黄熟期
日期
5.9-5.23
5.24-6.1
6.2-7.2
7.3-7.7
7.8-7.23
7.24-8.2
8.3-8.20
8.21-9.7
d数
15
9
31
5
16
10
18
18
适宜水层（mm）
30-50
30-50
晒田
30-50
30-50
30-50
（2）水稻耗水量确定
生育期耗水量包括生育期需水量和生育期渗漏量。
水稻生育期需水量包括叶面蒸发和棵间蒸发，它的大小与气象和土壤条件、农业技术措施、灌溉技术等因素有关。
本次设计参照民乐分区试验站和相邻地区灌区设计资料综合分析确定。
水稻生育期各阶段耗水量成果见表3-2。
表3-2水稻各生育期耗水量表
阶段
移植
返青期
分蘖
前中期
分蘖
后期
拔节
孕穗期
抽穗
开花期
乳熟期
黄熟期
日期
5.24-6.1
6.2-7.2
7.3-7.7
7.8-7.23
7.24-8.2
8.3-8.20
8.21-9.7
d数
9
31
5
16
10
18
18
阶段水面蒸发量
37.42
159.07
25.66
79.84
42.51
69.36
36.95
阶段渗漏量
12.71
82.22
13.26
45.91
25.68
38.43
12.38
阶段耗水量
50.13
241.29
38.92
125.75
68.20
107.79
49.33
日均耗水量
5.57
7.78
7.78
7.86
6.82
5.99
2.74
表3-3灌水率计算表
阶段
日期
d数（d）
阶段
耗水量
（mm）
设计灌溉水层
（mm）
灌水定额（m3/亩）
灌水率
（m3/s/万亩）
修正后
灌水率
（m3/s/万亩）
备注
泡田期
5.9-5.23
15
30.00
95.35
0.736
0.649
向前延长2d
移植
返青期
5.24-6.1
9
50.13
30-50
46.77
0.602
0.602
分蘖
前中期
6.2-7.2
31
241.29
30-50
122.52
0.457
0.457
分蘖
后期
7.3-7.7
5
晒田
拔节孕穗期
7.8-7.23
16
125.75
30-50
98.29
0.715
0.632
延后2d
抽穗
开花期
7.24-8.2
10
68.20
30-50
13.35
0.155
0.193
缩短2d
乳熟期
8.3-8.20
18
107.79
30-50
30.51
0.196
0.196
黄熟期
8.21-9.7
18
49.33
0
合计
5.9-9.7
122
672.49
406.80
灌水率计算公式
q
=
q
——水稻第k次的灌水率（m3/s·万亩）；
——水稻第k次灌水的灌水定额（m3/亩）；
T
——水稻第k次灌水的灌水延续时间（d）。
（3）灌水率图
根据选定的灌溉制度成果，绘制灌水率图，并对其进行修正。
修正的主要原则如下：
1）应与水源供水条件相适应；
2）全年的各次灌水率大小应比较均匀，以连续30d以上的最大灌水率为设计灌水率，短期峰值不应大于设计灌水率的120%，最水灌水率不应小于设计灌水率的30％；
3）宜避免经常停水，特别应避免小于5d的短期停水；
4）提前或推迟灌水日期不得超过3d，连续两次灌水均需变动灌水日期，不应一次提前、一次推后；延长或缩短灌水时间与原定时间相差不超过20%。
根据上式计算出水稻各次灌水的灌水率，绘制灌水率图，并对灌水率进行修正，得出五常区的设计灌水率图，详见表3-2与图3-3。
依据规，以连续30d以上的最大灌水率为设计灌水率，五常区q设计=0.632m3/s/万亩。
根据项目区水源情况与地形条件，水田为地表径流灌溉。
本项目灌溉制度采用多年平均用水净定额为406.8m3/亩，本项目区灌溉水利用系数为0.62，多年平均毛定额656m3/亩。
项目建成后，地表水灌溉水田面积2.9万亩，多年平均需水量1902万m3
修正灌水率图时，要不影响作物需水要求，尽量不修改关键用水期的各次灌水时间，以往前移动为主，前后移动不超过三天，一般灌水率不小于最大灌水率的40％。
应选取延续时间较长的最大灌水率数值。
灌水率图如图3-3
时间
图3-3五常区水田灌水率图
3.2平衡分析
项目建成后，地表水灌溉水田面积发展到2.9万亩，多年平均需水量1902×104m3。
具体情况见表3.2-1供需水量平衡表
。
表3.2-1多年平均供需水量平衡表
整理前后
区片
灌溉面积
（万亩）
需水量
（104m3）
供水量
（104m3）
余、缺
（104m3）
整理前
民乐分区
5.6
3673
18248
14575
项目区
2.8
1837
9124
7287
整理后
民乐分区
5.7
3739
18248
14509
项目区
2.9
1902
9124
7222
由以上数据可知，规划后项目区多年平均供水量仍然大于需水量，年余额为7222万m3，增加0.1万亩的地下水置换面积完全可以满足。
项目区水资源量可以满足灌溉用水量要求。
水资源供需平衡。
4.灌排系统布置
4.1灌溉渠系布置原则
灌溉渠系布局合理与否，关系工程量大小，建筑物多少，施工管理难易与工程效益大小，所以在布局上要根据当地的地形、土壤、地质、水文、气象和社会经济等情况因地制宜进行布局。
1）灌排系统、道路、林网结合考虑，统一布置。
2）尽可能做到渠线短，交叉建筑物少，占地少，工程量小。
3）安全可靠，尽可能避免深挖方，难工险段，以求渠床稳定。
4）便于管理。
渠系布置要和行政区化、土地利用规划相结合。
5）充分利用现有农田水利设施，降低工程造价。
4.2灌溉渠系布置
民乐分区工程布置：
民乐干渠由南向北进入项目区，经过民乐屯、大成屯、三家子屯、最终到达项家屯。
灌区有土质沟渠几十余条，但布局零乱，淤积严重，急需完善。
本项目区位于民乐分区的民乐乡和安家镇，项目区约占民乐分区一半的灌溉面积。
民乐干渠从南向北依次经过灯塔村、村、双喜村、富胜村、民乐村、红光村。
本次规划对原有灌区的支渠、斗渠进行清淤整形衬砌。
本次规划修建支、斗渠66条，总长42.116km。
其中：
修建支渠44条长32.021km；修建斗渠22条，长10.095km。
表4-2-1支渠设计参数表
序号
名称
控制面积
（hm2）
长度
（m）
灌排形式
1
一支渠
20.3608
364
灌溉
2
二支渠
53.3556
566
灌溉
3
三支渠
35.9304
529
灌溉
4
四支渠
33.8248
622
灌溉
5
五支渠
64.8491
9
升级会员 