龙坝灌区设计毕业设计.docx

1、龙坝灌区设计毕业设计南 昌 工 程 学 院毕 业 设 计 水利与生态工程 学院 农业水利工程 专业毕业设计题目 龙坝灌区设计 班 级 10级农业水利工程 学 号 2010101915 1 设计条件1.1灌区简况 项目区分布在武隆县龙坝乡境内，地处东经2921至2925，北纬10754至11757之间，项目涉及到五星、向光、后槽等6个村，辖32个农业社，1367户，5133人，人均收入738.19元，土地面积853.91公顷，交通方便。其四至范围分别为：东接龙坝的五一和黄昔乡的锣鹰村；南和龙坝乡的支丰村相连；西与火炉镇的南泥、向前二村接壤；北连龙坝新田和火炉鲁家村。1.2灌区自然条件1.2.1地

2、形、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。区内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（1）气温项目区属亚热带湿润季风气候区，其特点是气候温和，降雨充沛、四季分明、光照不足、霜雪少、春暖夏热多伏旱，秋凉多绵雨，冬冷无酷寒，立体气候较为明显。区内多年平均气温18.5，极端最高气温41.7，极端最低气温-1。年均积温6351度，年均日照小时数1121小时，年均太阳幅射热73千卡/平方厘米，无霜期296天，多年平均降雨量为1094.4毫米，最大降雨量为1470毫米

3、。相对湿度为78%。可见，项目区农作物生长季节较长，积温较高，雨量较为充沛，能满足粮食一年两熟的要求，但有的年份会出现伏旱灾害。项目区气候比较适宜于水稻、小麦、玉米、油菜等农作物的生长要求。（2）降水量根据19591980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1.1表1.1月份123456789101112全年降水量（mm）10.110.960.783.2187.9102.995.2288.3100.1100.520.89.61070.9比例（%）0.91.05.77.817.69.68.9

4、26.99.49.41.90.9100资料来源：四川省涪陵地区水资源调查与水利区划（附表），涪陵地区水利电力局编制，1993年4月，附表3-2。（3）蒸发量武隆县多年平均蒸发量资料如表1.2所示：表1.2月份123456全年拆算系数年蒸发量（mm）蒸发量（mm）42.138.063.498.7125.0123.4月份789101112蒸发量（mm）90.8160.5125.069.047.737.21120.80.8896.6资料来源：四川省涪陵地区水资源调查与水利区划（附表），涪陵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。1.2.3水文、地质

5、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。项目区内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。1.2.4水文项目区无过境径流，无外来客水量可供利用，但项目区地下水丰富，且出露量较大。项目区为四周高，中间低的盆地地形，碳酸岩裂隙溶洞水出露形成梦冲坑塘、象口子、干洞三个较大的天然

6、水源（枯水期流量分别为0.4m3/s、0.2m3/s、0.1m3/s）和很多小的山泉水源。这三个大的水源、众多的小水源的汇流，以及地下基流的岸坡侧渗形成了贯穿项目区南北的一条小河流，河流下游流量为1.3m3/s左右。1.2.5土壤项目区内土壤为暗紫壤土，土壤质地为粘重，渗水性不强，另有少量的黄壤土。土壤适宜多种农作物生长。项目区土壤普查简表土壤名称深度（cm）颜色质地容重(g/cm3)孔隙度(%)暗紫泥田0 23暗紫轻粘土1.3549.4023 70暗紫轻粘土1.3748.74注：资料由武隆县农业局提供，土壤取样地点位于项目区的车坝村。1.2.6作物生育期根据武隆县农业局提供的资料，项目区中稻

7、和小麦的生育期如下：项目区典型作物的生育期中稻小麦生育阶段时段生育阶段时段返青5.26 6.4幼苗期10.2011.25分孽前期6.56.22越冬期11.262.21分孽后期6.237.9返青期2.213.19拔节孕穗7.108.14拔节期3.204.15抽穗开花8.158.21抽穗成熟期4.165.15乳熟8.229.2黄熟9.29.101.3灌区的基础设施1.3.1水利设施状况项目区主要有梦冲塘、象口子等多处水源，由于水源较低，只能满足项目区部分的人畜饮水和灌溉。项目区无水利拦蓄工程，6条灌排两用渠道，主要作用是排除山洪，旱季时基本不能实施灌溉。1条灌溉渠道依靠引取梦冲塘出露地下水自流灌溉

8、，控制面积很小（约300亩）。项目区丰富的降水不能得到充分的利用。1.3.2电力设施状况2000年7月到2001年6月，在西部大开发的政策下，龙坝乡先后进行了农网改造，项目区有十千伏高压线通过，电源充足，电压稳定，电力设施较为齐全，这为项目施工和项目建设后区内水泵、电动机等设备的运行提供了便利的电力条件。1.3.3交通设施状况武隆桐梓的县级沿龙坝乡西北而至，区内90%的村社已通公路，交通方便，但区内道路基本为土质路面，路况较差。2 灌区规划2.1灌区标准及原则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P75%的保证率。本项目采用自流灌溉与提水灌溉相结合，明渠输水的

9、灌溉方式，拟在水源地和河道上修建3个一级泵站，在地势较高的灌溉区域，修建1个二级泵站。支斗渠道多沿山脚布置，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。农沟采用梯形断面，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”。项目区内土壤为夹沙黄泥土，土壤质地为粘重，渗水性不强；地下水埋深浅，在

10、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。2.2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中部的小河流和两个山泉水源地，采用泵站提水灌溉。输水方式采用明渠输水。项目区灌溉系统共设有一级泵站5个，二级泵站1个。渠道输水系统分支、斗、农三级，共有干渠1条，支渠9条，农渠53条，控制灌溉面积8317亩。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，

11、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：项目区灌溉系统工程布区一览表渠道名称长度（米）渡槽（座）桥涵（座）节制闸（座）所控制渠道渠道名称总长（米）渡槽（座）陡坡（座）桥（座）分水闸（座）一干渠86311农渠2条1770一支渠1096农渠6条3892二支渠1899农渠10条4034三支渠1936农渠4条1775四支渠10591农渠4条1669五支渠940农渠6条1721六支渠1102农渠6条3411七支渠1961农渠5条1944八支渠1662农渠8条3483九支渠2671农渠1条625合计12703农渠53条23699项目区丘陵山地面积大,地面高差达

12、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160250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1040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分为农、斗二级。龙凤村、明星村以及九支渠、十支渠控制范围内排涝采用明沟自流

13、排涝，斗沟利用两条小河道，小河道流入项目区的上级河道。项目区中部（二、三、四、五支渠的控制范围内）利用原有的一条排水沟和小河道为斗沟，将水排至中部小河道下游，在小河道下游荒地修一承泄区，将涝水抽排至这一承泄区，利用山体小溶洞将水排入郁江。项目区农沟沿地形低处布置，与上级斗沟垂直，并保证其能顺利流入上一级沟道。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、斗沟过（生产路、田间道）桥涵四种类型。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：项目区排水系统工程布区一览表名称条数长度（米）一干渠范围内农沟2450一支渠范围内农沟62745二支渠范围内

14、农沟92681三支渠范围内农沟41367五支渠范围内农沟3932六支渠范围内农沟41638七支渠范围内农沟41201八支渠范围内农沟51489一支沟592二支沟625合计3713720沟渠的布置形式采取沟渠相间、沟渠相邻两种布局方式。地形较平缓的采取沟渠相间的布局方式；地形变化较大的则采取沟渠相邻的布局方式。水平梯田区采取沟渠相间的布局方式。3.灌区灌溉制度的制定3.1来水量的计算项目区地下水资源丰富，山泉众多，当地人畜饮水普遍采有引取山泉水。区内有梦冲塘、象口子和干洞三股较大的山泉，流量较大，水质良好，拟作为灌溉水源。据当地群众和水利部门提供的资料，以及现场踏勘结果，确定梦冲塘在枯水季节的最

15、小流量为0.4m3/s , 象口子在枯水季节的最小流量为0.2 m3/s，干洞在枯水季节的最小流量为0.1 m3/s。水源年可供水量流量全年时间0.431536000+0.231536000+0.1315360002207.52万立米3.2灌溉保证率的选择水量平衡是一个相对的概念，是指在一定的保证率下的水量供需平衡。因此，在进行水资源平衡分析之前，首先确定灌溉设计保证率。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%。3.3作物灌溉制度的制定3

16、.3.1中稻灌溉制度的制定（1）水稻泡田定额的确定根据当地群众的耕作经验，划定中稻的泡田时间为5月10日5月24日，历时15天。M1=0.667 (h0+S1+e1t1-P1)式中M1水稻的泡田定额，m3/亩h0插秧时田面所所需的水层深度，mm，取30mm；S1泡田期的渗漏量，1.4*15=21mm；e1泡田期内水田的田面平均蒸发量，mm/d；t1泡田期的日数,d；P1泡田期的降雨量，mm。根据彭水县国土局提供的资料，项目区土壤为暗紫壤土，土壤质地为粘重，渗水性不强，另有少量的黄壤土。土壤适宜多种农作物生长。取其渗漏强度为1.4mm/d。项目区紧邻武隆县，两地气象条件基本相同，本项目设计所用所

17、用资料采用武隆县的气象资料。根据武隆县气象局1950年-1980年的实测降水资料，75%设计频率年为1974年，由1974年的逐日降雨资料，可得泡田期的有效降水量为38mm。泡田期的田面平均了蒸发量由下表选取：表2- 多年平均蒸发量统计表月份123456全年拆算系数年蒸发量（mm）蒸发量（mm）42.138.063.498.7125.0123.4月份789101112蒸发量（mm）90.8160.5125.069.047.737.21120.80.8896.6蒸发资料采用折算后（60cm蒸发皿）的数值计算。计算得中稻的泡田定额为M141m3/亩。（2）中稻生育期灌溉制度的确定利用水量平衡方程确

18、定中稻的灌溉制度。h1PmWCdh2式中h1时段初田面水层深度，mm；h2时段末田面水层深度，mm；P时段内降雨量，mm；d时段内的排水量，mm；m时段内的灌水量，mm； WC时段内的田间耗水量，mm。时段内的降雨量根据武隆县气象局提供的1974年逐日降雨资料计算。中稻田间耗水强度计算表时段5.265.316.16.307.17.318.18.319.19.10合计天数（d）530313110107参考作物需水量（mm）2.232.433.623.651.8作物系数Kc1.11.31.41.41.3中稻的需水量(mm)12.2794.77157.11158.4123.4445.9575%年中稻

19、需水量(mm)13.25102.35169.68171.0825.27481.63渗漏强度（mm/d）1.41.41.41.41.4渗漏量（mm）74243.443.414149.8中稻耗水量(mm)20.25 144.35 213.08 214.48 39.27 631.43 中稻耗水强度（mm/d）4.0 4.8 6.9 6.9 3.9 在水稻生长的任何一个时段内，农田水分的变化决定于该时段内的来和耗水之间的消长，它们之间的关系，可以用水量平衡方程表示。如果时段初的农田水分处于适宜水层的上限（hmax），经过一个时段的消耗，田面水层降到适宜水层的下限（hmin），这时没有降雨，则进行灌溉，

20、灌水定额为：mhmax-hmin当中稻生育期内某次降雨量超过水稻的耐淹深度时，就要排水。中稻各生育阶段淹灌水层深度生育阶段时段淹水层深度（mm）返青5.26 6.4103050分孽前期6.56.22205070分孽后期6.237.9306090拔节孕穗7.108.143060120抽穗开花8.158.211030100乳熟8.229.2102060黄熟9.29.10落干运用水量平衡方程，根据逐日降雨资料、中稻各时段日耗水强度、设计淹水层进行逐日计算，计算过程见下表：中稻生育期灌溉制度计算表单位：mm日期生育期设计逐日逐日淹水层灌水量排水量（月.日）淹水层耗水量降雨变化5.25305.26返青期

21、10-30-504.0265.2742.85014.85.28465.29425.30385.31346.14.829.26.224.46.339.6206.434.86.5分蘖前期20-50-70306.6597014.26.765.26.860.46.955.66.10151.86.11476.1242.26.1337.46.1432.66.1527.86.162356.1723.26.1819.337.76.1945.9708.86.2065.26.2160.46.225.360.96.23分蘖末期30-60-906.9636.242.961.16.2556.36.2651.56.271

22、.448.16.2843.36.2938.56.301.635.37.16.958.4307.251.57.344.67.437.77.56.637.47.630.57.713.136.77.858.187.97.91.582.57.10拔节抽穗期30-60-12075.67.1168.77.122.163.97.13577.1450.17.154.547.77.1640.87.1733.97.187347.1957.1307.2050.27.21750.37.2243.47.2336.57.2459.6307.2552.77.2645.87.2738.97.28327.2955.1307.3

23、048.27.3141.38.16.97.441.88.210.445.38.34.142.58.424.960.58.524.277.88.631101.98.7958.888.18.935.5116.78.1098.712088.58.1110.51203.68.12113.18.13106.28.1499.38.15抽穗开花期10-30-10092.48.1685.58.1731.810010.48.189.11002.28.191.394.48.2087.58.2180.68.22乳熟期10-20-606013.78.234.9588.244.755.88.2548.98.26428.

24、2735.18.2828.28.2916.237.58.3030.68.3123.79.13.919.89.215.99.3黄熟期落干129.48.19.54.29.60.39.79.89.99.10根据计算得出中稻生育期内的各次灌水定额和灌水时间，作为中稻的灌溉制度。中稻生育期灌溉制度表灌水次数灌水日期（月/日）灌水定额（m3/亩）灌水次数灌水日期（月/日）灌水定额（m3/亩）16.31347.192026.16357.242037.12067.2920确定中稻生育期的灌溉定额M2=96m3/亩。（3）中稻灌溉定额的确定中稻的灌溉定额M=M1+M2=41+96=137m3/亩。3.3.2冬小麦灌溉制度的确定（1）冬小麦播前灌水定额的确定根据经验，划定中稻的泡田时间为10月1日10月15日，历时15天。冬小麦播前灌水定额的确定用下式计算：式中：设计播前灌水定额，m3/亩；H计划湿润层深度，取0.8m；