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（一）工程等級(jí)及防洪標(biāo)準(zhǔn)

參照 《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》分別確定出農(nóng)田水利工程中水工建筑物、蓄水工程、引水建筑、泵站工程、排洪渠和灌溉渠道及渠系出版物的工程級(jí)別、建設(shè)規(guī)模、使用年限以及有防洪任務(wù)的建筑物的防洪標(biāo)準(zhǔn)。農(nóng)田水利工程建設(shè)規(guī)模都不太大，建筑物一般為4等或5等以下建筑物。

 

 

（二）攔河壩設(shè)計(jì)

蓄水樞紐是以擋水建筑物—攔河壩為主體的水利樞紐。攔河壩的作用是攔截河道水流以積蓄來(lái)水，抬高上游水位以形成具有一定庫(kù)容的水庫(kù)。

壩是蓄水樞紐中的主要建筑物，根據(jù)不同的建筑材料將壩分為土石壩，漿砌石壩，混凝土壩。常見(jiàn)的壩型有土石壩，重力壩和拱壩。

農(nóng)田水利工程中攔河壩多采用土石壩，砌石壩和混凝土壩。

土石壩設(shè)計(jì)

土石壩是指由土、石料等當(dāng)?shù)夭牧咸钪傻膲?，是歷史最悠久的一種壩型，是世界壩工建設(shè)中應(yīng)用最為廣泛和發(fā)展最快的一種壩型。

土石壩按壩高可分為：低壩、中壩和高壩。

土石壩按施工方法可分為：碾壓式土石壩，充填式土石壩。其中以碾壓式土石壩應(yīng)用最為廣泛。

土石壩設(shè)計(jì)應(yīng)包括以下內(nèi)容：

（1）壩軸線(xiàn)選擇及平面布置。

（2）壩基處理和岸坡連接

應(yīng)做好土石壩壩基處理以及土石壩同岸坡的連接設(shè)計(jì)，使土石壩蓄水后不致于產(chǎn)生超過(guò)允許值的滲流量，既不會(huì)引起管涌、流土、沖刷等滲透破壞，也不會(huì)因壩基不均勻沉降導(dǎo)致壩體開(kāi)裂、傾斜，以確保土石壩安全運(yùn)行。在農(nóng)田水利工程中常見(jiàn)到的地質(zhì)有：巖石地基、土基、砂礫石地基、濕陷性黃土等地基。不同類(lèi)型地基應(yīng)采用不同的地基處理方式和岸坡的連接方式。

 

（3）土石壩壩型選擇： 土石壩按土料組合和防滲體的位置不同，可分為均質(zhì)土壩、心墻土壩、斜墻土壩和土石混合壩，主要是看當(dāng)?shù)氐闹尾牧稀?/p>

（4）土石壩斷面尺寸擬定：主要尺寸有①壩頂寬度（壩高 小于10m時(shí)，可選2m寬）②土壩壩坡③壩高由防洪標(biāo)準(zhǔn)確定。

（5）排水體設(shè)計(jì)：有棱體排水和貼坡排水兩種形式。

（6）土壩護(hù)坡設(shè)計(jì)：① 上游面可采用干砌石或漿砌石護(hù)坡②下游護(hù)坡可采用干砌石、漿砌石或草皮護(hù)坡。

（7）土壩的滲流計(jì)算：①確定壩體浸潤(rùn)線(xiàn)、壩體及壩基等勢(shì)線(xiàn)或流網(wǎng)圖，供壩休穩(wěn)定計(jì)算或選定排水作用 ②確定壩體或壩基滲流量，用以估算水庫(kù)滲流量③確定壩坡及壩基和岸坡連接的滲透比降，以判斷其滲透穩(wěn)定性。

（8）土壩的穩(wěn)定計(jì)算：初步擬定了土壩的斷面尺寸并進(jìn)行了滲透計(jì)算后，還應(yīng)進(jìn)行土壩的穩(wěn)定計(jì)算，以便決定土壩的邊坡，或驗(yàn)算已選邊坡的穩(wěn)定性。

（9）土壩的溢洪道設(shè)計(jì)：按防洪標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)(30年一遇設(shè)計(jì)，100年一遇校核

2. 漿砌石壩設(shè)計(jì)

⑴ 漿砌石壩類(lèi)型
漿砌石壩按壩頂是否溢流，可分為溢流壩和非溢流壩兩種，前者又稱(chēng)滾水壩，后者又稱(chēng)穩(wěn)擋水壩。在一個(gè)工程中，常根據(jù)需要將一部分壩體設(shè)計(jì)成溢流壩，以宣泄洪水，而將另一部分壩體設(shè)計(jì)成非溢壩，用以擋水。一般溢流壩布置在河床中間，而將非溢流壩布置在靠岸邊的兩側(cè)。其最大的特點(diǎn)是：就地取材。

⑵ 漿砌石非溢流壩斷面尺寸的確定
①壩頂高程（滿(mǎn)足防洪和庫(kù)容要求） ②壩頂寬度
③上下游壩坡：④壩底寬度

⑶ 溢流壩斷面擬定與下游消能
①剖面形狀 （一般按實(shí)用堰設(shè)計(jì)）
②溢流壩壩頂高程確定
③下游防沖消能

⑷ 漿砌石壩防滲
① 水泥砂漿仔細(xì)勾縫 ； ②在壩上游做混凝土防滲面，抹面應(yīng)分縫，縫內(nèi)應(yīng)設(shè)柔性止水帶 ； ③粘土斜墻防滲（土辦法）

⑸ 壩基處理和同岸坡的連接
土基和巖基則采用不同的處理方法。

3.混凝土壩的設(shè)計(jì)

混凝土壩的設(shè)計(jì)包括以下主要內(nèi)容

（1）剖面設(shè)計(jì)：可參照已建類(lèi)似工程，擬定剖面尺寸。

（2）穩(wěn)定分析：驗(yàn)算壩體沿地基面或地基中軟弱結(jié)構(gòu)面抗滑穩(wěn)定的安全度。

（3）應(yīng)力分析：使應(yīng)力條件滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，保證壩體和壩基有足夠的強(qiáng)度。

（4）構(gòu)造設(shè)計(jì)：根據(jù)施工和運(yùn)用要求確定壩體的細(xì)部構(gòu)造，如廊道系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、壩體分縫等。

（5）地基處理：根據(jù)地質(zhì)條件和受力情況，進(jìn)行地基的防滲、排水、斷層軟弱帶的處理等。

（6）溢流重力壩和泄水孔的孔口設(shè)計(jì)：包括堰頂高程、孔口尺寸、體形及消能、防護(hù)設(shè)計(jì)等。

（7）監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)：包括壩體內(nèi)部和外部的觀(guān)測(cè)設(shè)計(jì)，制定大壩的運(yùn)行、維護(hù)和監(jiān)測(cè)條例。

(三）蓄水池設(shè)計(jì)

1. 蓄水池的結(jié)構(gòu)形式
按其構(gòu)造特點(diǎn)分為開(kāi)敞型和封閉型兩類(lèi)。按其在地層中的建設(shè)位置分為平地式、半埋式和地上式三種。

2. 蓄水池容積的確定
水池的大小和布置數(shù)量要考慮水源情況、控制面積大小和投資情況而定。

3. 蓄水池選址
①地質(zhì)條件好，無(wú)斷層、滑坡等不良地質(zhì)情況；② 運(yùn)輸條件較便于運(yùn)送建筑材料； ③選擇在供水受益區(qū)集中的制高點(diǎn)，使供水管道的距離較短；④不占耕地；⑤為降低工程造價(jià)， 蓄水池的幾何形狀優(yōu)先選用圓形，依次為正方形、矩形，根據(jù)選址處的地質(zhì)特點(diǎn)，選擇開(kāi)挖工程量小，最節(jié)省工程投資的形狀。

4. 蓄水池建筑材料
漿砌石、素砼、鋼筋砼，采用漿砌石時(shí)要作好防滲處理。

5. 做好蓄水池的基礎(chǔ)處理：
蓄水池的基礎(chǔ)處理非常重要，尤其是濕陷性黃土地區(qū)，如有輕微滲漏，將危及工程安全，基礎(chǔ)處理不徹底， 蓄水池將發(fā)生開(kāi)裂和傾覆等現(xiàn)象。

6. 砼水池分縫：
對(duì)于容積較大的砼水池，可設(shè)沉陷縫、溫度縫，分縫處應(yīng)設(shè)柔性止水和填充材料。

7. 其它設(shè)計(jì)
①內(nèi)置爬梯 ②池底排污管 ③開(kāi)敞式水池的護(hù)欄。

（四）塘壩工程設(shè)計(jì)

塘壩分類(lèi)：
塘壩一般根據(jù)蓄水容量大小可分為小塘、大塘。小塘的蓄水容量在1萬(wàn)m3以下；大塘為蓄水容量在 1～10萬(wàn)m3之間的塘壩。
2. 塘壩的塘址的選擇
①地形條件好；②地質(zhì)條件好；③水源條件好；④靠近灌區(qū)；⑤施工、交通及管理方便；⑥行政區(qū)劃單一，歸屬權(quán)界定清楚；⑦有人畜用水要求的盡量靠近村莊，或選擇位置較高處能自壓給水。

3. 塘壩供水量的估算

（1）塘壩供水量的估算
①?gòu)?fù)蓄次數(shù)法；②抗旱天數(shù)法；③塘堰徑流法
（2）塘壩有效容量的確定
（3）塘壩實(shí)際蓄水量的計(jì)算
（4）塘壩灌溉面積的計(jì)算

4. 塘壩壩體設(shè)計(jì)

塘埂形式與斷面設(shè)計(jì)要根據(jù)塘埂高度、筑埂材料、塘址的地形和地基條件以及當(dāng)?shù)氐乃摹庀?、施工、勞?dòng)力等因素，因地制宜，進(jìn)行綜合分析。

（1）土質(zhì)塘埂的形式
①均勻土質(zhì)塘埂；②粘土心墻塘??；③粘土斜墻塘埂。

（2）土質(zhì)塘埂橫斷面
土質(zhì)塘埂橫斷面隨塘埂高度而變化，并受填土土質(zhì)及密實(shí)度的影響。

（3）放、泄水建筑物的設(shè)計(jì)
①放水涵洞；②溢洪道。

（五）提灌站設(shè)計(jì)

提灌站分區(qū)方式：

①一站一區(qū)式，全灌區(qū)由一個(gè)泵站集中控制，泵站將水全部抽送到灌區(qū)的最高控制點(diǎn)，再由一條或多條輸水管道分配將水分配到全部灌溉面積上；②一站二區(qū)式，當(dāng)灌溉區(qū)的面積高差較大，分布在不同的位置時(shí)，可在灌區(qū)內(nèi)建一座泵站，安裝兩臺(tái)以上不同揚(yáng)程的水泵，分別向不同高程的出水池供水，分別灌溉不同高程的農(nóng)田。其優(yōu)點(diǎn)是避免高水低灌，節(jié)約運(yùn)行成本。

2. 站址選擇

⑴ 水源條件：水量豐富、水位穩(wěn)定、水質(zhì)良好的河流、塘壩或水庫(kù)上。

⑵ 地形：泵站應(yīng)選在地形開(kāi)闊，岸坡適宜的地方。

⑶ 地質(zhì)：泵站的主要建筑物應(yīng)建在基礎(chǔ)堅(jiān)固、抗?jié)B性能良好的天然地基上，對(duì)于不良地基應(yīng)慎重研究確定基礎(chǔ)類(lèi)型，采取相應(yīng)的基礎(chǔ)加固措施。（如淤泥、流沙、濕陷性黃土、膨脹土）。

⑷ 交通方便。

⑸ 泵站應(yīng)盡可能靠近電源。

3. 泵站建筑物布置
泵站建筑物包括：①泵房 ；②進(jìn)水建筑物（進(jìn)水閘、引渠、前池和進(jìn)水池等）；③出水建筑物（出水管道、出水池或壓力管道）；④專(zhuān)用變電站；⑤管護(hù)用房；⑥對(duì)外交通。

4. 泵站設(shè)計(jì)參數(shù) （Q，H）的確定
泵站設(shè)計(jì)流量（Q）和設(shè)計(jì)揚(yáng)程（H）是水泵選型的基本依據(jù)，避免小馬拉大車(chē)和大馬拉小車(chē)現(xiàn)象。

⑴ 設(shè)計(jì)流量：Q設(shè)＝∑mA/3600Tt (m3／s)

⑵ 特征揚(yáng)程

①設(shè)計(jì)揚(yáng)程：是進(jìn)水池水位與灌到農(nóng)田最高點(diǎn)的高差，再加上相應(yīng)的管路水頭損失。設(shè)計(jì)揚(yáng)程為選擇泵型的主要依據(jù)。

②最低揚(yáng)程：它是進(jìn)水池水位和灌溉農(nóng)最低點(diǎn)的高差，再加上管路的水頭損失。最低揚(yáng)程時(shí)水泵工況點(diǎn)應(yīng)在水泵的高效區(qū)范圍內(nèi)運(yùn)行，這樣運(yùn)行經(jīng)濟(jì)，且避免發(fā)生水泵汽蝕現(xiàn)象。

5. 泵站進(jìn)出水口建筑設(shè)計(jì)

包括：①引渠；②前池；③進(jìn)水池；④出水池（或壓力管道）；⑤出水管道設(shè)計(jì) 管道管徑初選 D＝13Q1/2 。

6. 泵房設(shè)計(jì)
包括：①泵房結(jié)構(gòu)形式選擇；②泵房各部分尺寸確定（長(zhǎng)寬及設(shè)備）；③泵房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

7. 泵站電力工程設(shè)計(jì)
包括：①線(xiàn)路（低壓380/220，高壓10kv）電桿； ②電氣（變壓器，泵站開(kāi)關(guān)，熔斷器，斷路器，避雷針）

（六）機(jī)井及井泵房設(shè)計(jì)

應(yīng)由水利或水文地質(zhì)部門(mén)依據(jù)《機(jī)井技術(shù)規(guī)范》 SL256—2000：結(jié)合當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)勘探資料對(duì)井深、單井出水量等進(jìn)行機(jī)井工程規(guī)劃設(shè)計(jì)。
1. 單井出水量
1） 理論計(jì)算（D upuit ）勘察規(guī)劃階段
2） 抽水實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)管理階段

2. 單井控制面積
f=QtT/m，以50—100畝為宜。

3. 機(jī)井結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1）井管材料：鋼管 鑄鐵管 塑料管 混凝土管
2）井管直徑：井孔直徑：定型產(chǎn)品

3) 機(jī)井結(jié)構(gòu)：井壁管 濾水管 沉淀管
4.水泵選型
機(jī)井的單井出水量和動(dòng)水位應(yīng)由抽水實(shí)驗(yàn)資料確定或水文地質(zhì)勘探資料確定，依據(jù)上述資料確定設(shè)計(jì)流量和設(shè)計(jì)揚(yáng)程，使水泵工況點(diǎn)在水泵的高效區(qū)運(yùn)
5.填料和井管外圍封閉
不良含水層一般應(yīng)用粘土球封閉
6.井房設(shè)計(jì)
大小一間，房頂可設(shè)檢修孔

7.井蓋：
開(kāi)敞式的機(jī)井應(yīng)配備井蓋或井臺(tái)

（七）管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)

1. 管材選擇：⑴塑料管 （PVC管、PE管）⑵鋼管（水源點(diǎn)至調(diào)蓄水池的引水管或壓力大的地方局部）⑶砼管

⑷“小白龍”（田間出水口到間溝畦）

2. 管道輔助件：⑴鎮(zhèn)墩、⑵支墩、⑶排氣閥、⑷泄水閥；

3. 管件：⑴連接件、三四通；⑵控制件、閘門(mén)；

4. 管網(wǎng)布置形式：⑴樹(shù)狀網(wǎng)；⑵環(huán)狀網(wǎng)；

5. 管道鋪設(shè)：管道埋深為80cm，長(zhǎng)度也要準(zhǔn)確；

6. 管徑選擇：初選 D＝13Q1/2

（八）灌溉渠道和排洪渠設(shè)計(jì)

1. 灌溉渠道設(shè)計(jì)

⑴ 設(shè)計(jì)流量：Q凈＝Aq凈 Q設(shè) ＝Q毛 ＝Q損 +q凈
設(shè)計(jì)流量是確定渠道斷面和渠系建筑尺寸的主要依據(jù)。其大小與灌溉面積、作物組成（灌溉制度以及渠道的工作制度）等因素有關(guān)。

⑵ 渠道縱橫斷面設(shè)計(jì)： Q=AC（Ri）1/2：主要確定底寬、邊坡、比降等水力要素，采用梯形斷面。

⑶ 渠道建筑物設(shè)計(jì)：①引水建筑物：攔河壩、沖沙閘、進(jìn)水閘；②配水建筑物：分水閘、節(jié)制閘；③交叉建筑物：隧洞、渡槽、倒虹吸、涵洞、橋梁；④銜接建筑物：跌水、陡坡； ⑤泄水建筑物：泄水閘、退水閘。

⑷ 渠道襯砌：砼或漿砌石

2.排洪渠

⑴ 排洪渠防洪標(biāo)準(zhǔn)：渠10年一遇 ； 建筑物20年一遇。

⑵ 主干排洪渠： 規(guī)格為寬60—80cm×高50—80 cm的排水溝渠，斷面為矩形和梯形，襯砌材料為砼或漿砌石。
⑶ 工型支渠：規(guī)格為寬40—60cm×高30—50 cm的排水溝渠,斷面為矩形和梯形襯砌材料為砼或漿砌石。

⑷ Ⅱ型支渠：規(guī)格為寬30—50cm×高30—50 cm的排水溝渠,斷面為矩形和梯形，襯砌材料為砼或漿砌石。

⑸ 排洪渠斷面尺寸確定：排洪渠斷面的大小主要是由排洪渠擔(dān)當(dāng)?shù)呐潘蝿?wù)大小而定（排洪設(shè)計(jì)流量），進(jìn)行舊改造后，由于水力條件的改善，斷面會(huì)比原來(lái)小一些，少占耕地。

(九)農(nóng)村飲水安全工程

1.供水規(guī)模和用水量確定
居民生活用水量、大小牲畜用水量、最高日用水量

2.取水構(gòu)筑物設(shè)計(jì)
1)取水構(gòu)筑物的型式和位置
2)管井結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（井深、井徑和單井出水量）

3.輸配水管網(wǎng)設(shè)計(jì)
最大設(shè)計(jì)流量計(jì)算、管材和管徑確定、水力計(jì)算

4.供水站設(shè)計(jì)
1)設(shè)計(jì)參數(shù)
2)壓力罐選型設(shè)計(jì)（最低/最高工作壓力、壓力罐調(diào)節(jié)容積、壓力罐總?cè)莘e）
3)水泵選型設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)揚(yáng)程、設(shè)計(jì)流量）

5.消毒設(shè)施設(shè)計(jì)（自動(dòng)加氯機(jī)選型）

6.管理房設(shè)計(jì)（面積、結(jié)構(gòu)、管理區(qū)）

7.電力配套 （低壓線(xiàn)路、配電盤(pán)）

土石 泵站 塘壩

標(biāo)題：農(nóng)田水利規(guī)劃設(shè)計(jì)，這些單體工程不能忘！，版權(quán)歸原作者所有。
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