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文档介绍
毕业论文设计--小型农田水利项目工程施组设计
目录第一章 设计提要11.1工程项目及地理位置11.2建设缘由11.3编制依据21.4实施方案的主要内容21.5工程规模31.6工程投资及主要工程量4第二章 项目区概况42.1区域社会经济发展概况62.2水文气象102.3工程水文地质102.4地形地貌112.5河流水系122.6土壤、植被122.7小型农田水利工程的投入及成效13第三章 工程设计223.1工程任务和规模243.2设计标准243.3依据的规范、规程及标准243.4基本资料253.5工程总体布置263.6工程设计27第四章 工程建设管理机制、运行管护机制574.1工程建设管理机制574.2工程运行管护机制57第五章 施工组织设计605.1施工条件605.2施工总布置625.3施工排水62IIn5.4主体工程施工625.5施工进度安排665.6施工组织机构675.7施工占地68第六章 工程投资预算696.1工程概况696.2投资主要指标696.3编制依据696.4基础单价706.5费用标准716.6资金筹措、资金整合方案74第七章 预期效益767.1经济效益767.2社会效益797.3生态及环境效益80IIn第一章 设计提要1.1工程项目及地理位置XX市2010年中央小农水项目区位于XX乡的XX引水渠以北、XX路和XX铁路以南、引黄总干以西的范围，涉及村庄36个村，人口1.44万人，总面积30000亩。主要包括：（1）对6处末级渠系进行配套改造，共18450亩；（2）建设高效节水灌溉工程1处，共2771亩；（3）新建小型水源工程2处，共8779亩。1.2建设缘由XX为XX省重要的粮食生产基地，县内有XX灌区，紧靠黄河，引水条件好。多年来通过引黄灌溉，灌区生产条件显著改善，有效促进了当地经济的发展。但是，沿黄河以北、XX河以南为沿黄高亢地带，地面高程高于XX引黄灌溉水位，引用黄河水十分困难。该区域受黄河水侧渗的影响，地下水非常丰富，是XX县的纯井灌区，为了提高井灌区的灌水效率，科学的用好水、管好水和新农村的建设需要，在2009年度新增省级资金项目（该高亢区的低压管道灌溉工程）的基础上，继续完成该区的低压管道灌溉工程。为改善3个村的灌溉条件，充分利用XX河丰富的灌溉尾水，依据《XX县小型农田重点县2010年度实施方案》，在XX村XX沟建提水泵站，对3个村实施管道灌溉。1.3编制依据1.《XX县小型农田水利重点县建设方案》；2.《XX县小型农田重点县建设2010年度实施方案》18n3.《XX省水资源综合规划》；4.《XX市水资源调查评价》；5.《XX县2008年统计年鉴》；6.《XX县2005～2010年土地利用总体规划》；7.《XX县农田水利综合规划(2009-2020)》(2008.12)9.《XX引黄灌区续建配套与节水改造规划报告》（1999.12）；10.《XX灌区续建配套与节水改造工程地质勘察报告》（可性研究阶段）；11.《关于第一批小型农田水利重点县2010年度项目实施方案的批复》1.4实施方案的主要内容《XX县小型农田水利重点县建设2010年度实施方案》于2010年5月由XX省海河流域水利管理局勘测设计研究院编制完成；于2010年5月23日在济南由省水利厅组织有关专家进行了评审，根据专家意见5月底编制完成了修改稿，并同时上报。其主要内容和投资：2010年中央小农水专项补助资金建设项目为：1）新建井灌区高效节水工程2.72万亩，工程共需新打机井222眼，维修旧井56眼，铺设PVC输水管道204km；2）新建提水泵站1座，灌区控制面积0.31万亩，铺设PVC输水管道23.55km。整合资金项目：郭口灌区东干二支渠控制的项目区内整治田间灌排沟渠85.1km18n，新建田间建筑物298座，维修45座，控制面积2.11万亩；新建灌区管道灌溉工程1.68万亩；新打、维修机井450眼，安装变压器68台套，高、低压线路60km。本次施工图设计内容仅对中央小农水专项补助资金建设项目。（3）概算投资及筹措方案项目工程（包括中央小农水专项补助资金项目和其他涉农整合资金项目）总投资4849.18万元。其中中央小农水专项补助资金项目投资2473.25万元、其他涉农整合资金项目投资2375.93万元。中央小农水专项补助资金项目投资2473.25万元，其中建筑工程费379.4800万元，机电设备及安装工程费867.9298万元，金属结构设备及安装工程费807.9803万元，临时工程费27.4711万元，其他费用272.6150万元，预备费117.7738万元。小农水专项补助资金项目投资2473.25万元，包括中央财政资金900万元（其中用于材料费380.7万元、设备费177.3万元、施工机械费342万元）、省财政900万元、县财政500万元、农民投劳折资173.25万元。1.5工程规模1.设计标准灌溉设计保证率取75%，管道灌溉系统水利用系数0.95，田间水利用系数0.90、灌溉水利用系数为0.85。项目区地震动峰值加速度为0.10g，相应地震基本烈度为7度,地震动反应谱特征周期为0.40s。依据《水工建筑物抗震设计规范》（DL5073-2000）确定工程抗震设防类别为丁级，地震设防烈度为7度。2.主要工程内容18n1）井灌区低压管道工程2.72万亩，工程涉及大桥镇、铜城办事处、鱼山乡的38个行政村。井灌区工程共需新打机井222眼，维修旧井56眼，铺设PVC输水管道204km；2）郭口灌区末级田间工程改造，涉及牛店镇的国侯村、苏庄、胡坑3个行政村，控制灌溉面积0.31万亩。郭口灌区末级田间工程改造，新建提水泵站1座，铺设PVC输水管道23.55km。3）田间墒情及自动化管理系统设计1.6工程投资及主要工程量主要工程量为：开挖土方6.7626万m3，填筑土方6.2876万m3，砼及钢筋砼2099m3。浆砌块石100.9m3。主要材料用量为：钢筋30.26t，水泥340.955t，砂子684.221m3，碎石595.468m3，汽油1.68t，柴油23.15t。主要工日1.1811万个。中央小农水专项补助资金项目投资2473.25万元，其中建筑工程费379.4800万元，机电设备及安装工程费867.9298万元，金属结构设备及安装工程费807.9803万元，临时工程费27.4711万元，其他费用272.6150万元，预备费117.7738万元。18n第二章 项目区概况2.1区域社会经济发展概况2.1.1XX县社会经济概况XX县地处XX省西北部，德州市南部，徒骇河中游。东与临邑县、南与齐河县、北与平原县毗邻，西与聊城市接壤，南北58km，东西33km，总面积990km2。XX县全市辖7镇、3乡、1个街道办事处、1个高新区。2009年全市总人口51.8万人，其中农业人口35.34万人。国民经济总量攀升，结构进一步优化。全年完成国内生产总值91.24亿元，比上年增长18.9%。第一产业增加值15.51亿元，增长7.2%；第二产业增加值47.04亿元，增长22.5%；第三产业增加值28.69%，增长20.3%；产业结构更趋合理，三次产业结构为17.0：51.6：31.4。农民人均纯收入6710元。公路通车里程322.5km，其中高速公路通车里程68km。公路旅客运输量为329.4万人次，比上年增长15％。公路货物运输量为303.5万吨，增长34％。民用汽车拥有量0.21万辆，其中私人轿车0.16万辆；完成邮电业务总量11417万元，增长20％。其中，电信业务总量9600万元，增长20％；邮政业务总量1817万元，增长23％。年末固定电信用户11.5万户，移动电话用户9.5万户，电话普及率30部/百人，互联网用户1.1万户。交通、有线电视、自来水实现了村村通。XX县的农业生产以大中小型拖拉机、收割机、播种机等现代农业机具18n为主，基本上形成了农业机械化生产的格局，耕、耙、收、运、脱机械化程度达到95%以上。项目区所在乡镇主要公路已全部硬化，公路通车里程110公里；济邯铁路贯穿全乡，并设有莒镇—济南等客车线路，新建一处中长途汽车站，交通更加便利。电信、邮政设施配套，程控交换机容量达到6000部，并设有移动通信营业厅；电网改造已全部完成，有30万千瓦变电站一座，电力充足，服务快捷。2.1.2自然灾害情况XX县属北温带大陆性半湿润季风气候区，全市多年平均降水量580mm，年际间变化悬殊，最大年（1964年）为1144.4mm，最小年(1968年)为239mm，年内也极不平均，春季干旱多风，夏季炎热多雨，又有地区间旱、涝之分，秋季雨量渐少有形成秋旱，冬季干燥寒冷，形成春旱、夏涝、晚秋又旱的特点，由于其地理位置及其自然气候特点所致，所以历史上水旱灾害频繁发生有时还伴有冰雹。据史料记载：“赤地千里、道殣可见、骼无余肉”的大旱及“房庐漂没、人多溺死、流琈相望”的洪涝灾害屡有发生。1.旱灾历史记载比较大的旱灾自明洪武元年至民国37年间的581年中共发生旱灾139次。其中：大旱灾62次，特大旱灾41次。建国后（1949—2005）的55年间，共发生旱灾30次，其中：大旱灾14次，特大旱灾6次。尤其二十世纪末至二十一世纪初的20年间，因受“厄尔诺尼”现象的影响，旱灾发生更加频繁。2.涝灾18n据历史记载：自明洪武元年至民国37年的581年间，禹城发生涝灾84次，其中：大涝灾41次，特大涝灾32次。据资料统计;建国后的55年间计发生涝灾17次，其中：大涝灾5次，特大涝灾4次。据文献记载：自明洪武元年至民国37年的581年间，禹城发生洪灾45次，其中：大洪灾20次，特大洪灾25次;建国后的55年间计发生洪灾5次，其中：大洪灾3次，特大洪灾2次。严重的旱涝灾害给农业生产和人们的生活造成了很大的损失。2.1.3农业生产现状农业生产实现稳步增长。认真贯彻中央文件精神，坚持不懈强化“三农”工作，狠抓农业增效，农民增收，着力夯实小康基础，以结构调整为主，提高农业综合生产能力，农业经济全面发展。全市农林牧渔业总产值达到30.36亿元，其中农业总产值15.23亿元，林业总产值1.04亿元，牧业总产值11.3亿元，渔业总产值0.78亿元。农林牧渔业结构为53.7：3.7：39.8：2.8。XX县现有耕地面积78.13万亩，农田有效灌溉面积67.52万亩，集雨灌溉面积1.066千hm2。作物种类以冬小麦、玉米、棉花为主，种植比例8：2，小麦亩产500kg/亩，玉米亩产600kg/亩，棉花260kg/亩。随着新技术的推广、新品种的引进，农业生产水平提高很快，但是由于农田水利设施基础相对薄弱，制约了农业的发展。XX县农业生产现状有以下特点：一是农业结构具有单一性，与其他产业之间的关联度较高。XX县土地资源特点属于黄河下游冲积平原，我市的土地资源类型较单一，有平原地及洼地，这就决定了我市农业结构的单一性,2009年，全市粮食作物、经18n济作物种植结构为6∶4。主要种植小麦、玉米等农作物，XX县是全国商品粮基地，XX县粮食产量连年增加。农业与其他产业的关联度较高，近几年与农业密切相关的交通运输业、食品加工业、服务业、包装业等都得到较好的发展，从一定程度上促进了农业的整体发展。二是农业国际竞争力较强，农业区域化建设发展速度快，走产业化道路。XX县农产品区域化建设走在我省的前列，由于我市农业区域化建设的快速发展，产生了规模经济的效应，其农产品价格优势也正在进一步地显现，从而使我市农产品在国际市场上具有很强的竞争力。三是人口压力继续加大，可耕地、水资源等随着城市化和工业化发展而不断减少。到2009年底，我市农村人口约35.34万人，农村劳动力为24.13万人，农村劳动力过剩。目前我市人均水资源拥有量为320m3，不到全国人均占有量的1/4，而且水资源紧张的趋势短期内难以扭转。XX县灌溉保证率相对较低，特别是粮食作物灌溉保证率偏低。四是农田水利基础设施相对薄弱，抗御自然灾害的能力较弱，严重的旱涝灾害给农业生产造成了很大的损失。2.1.4水利现状XX县属海河流域，分徒骇、德惠两个水系。境内主要有流域面积在30Km2以上的干支流河道23条，其中徒骇河流域16条，德惠新河流域7条。河道经采用“64年雨型”除涝、“61年雨型”防洪标准治理后，初步建成了遇旱有水、遇涝排水，又能改碱的比较完整的排涝系统，为工农业生产的发展提供了防洪安全和水资源保证。项目区位于徒骇河水系，境内流域面积在30km2以上的干支流河道4条，分别为赵牛新河、苇河、管氏河、担杖河，全长66.6km，流域面积18n223.1km2。XX县地处XX平原，各河道都属于季节性河道。每到汛期暴雨降临，地面产生径流，汇集于河道之内，河水陡涨，产生洪峰，形成洪灾。但是一到旱季雨量少，河水也少。这时又正是农业需水之时，河道缺水对农业生产也是一大制约。为了解除这一制约，XX县陆续修建了一批拦河闸。经过这些拦河闸的调、蓄、各河道拦河闸的合理控制和边界拦河闸的拦截，将水引入各级农田沟网进行提水灌溉，成为禹城农田灌溉网络的格局，在禹城的农业生产中起着非常重的作用。XX引黄总干渠设计引水流量120m3/s，设计灌溉面积500万亩。XX属于XX引黄灌区，总干渠在XX镇，于XX镇朱庄处境，流经我市36.2km。境内现有引黄分干渠5条，分别为五分干、六分干、七分干、八分干、九分干渠总长20km；引水口门14处，总引水能力可达40m3/s,控制灌溉面积46千hm2。项目区内有五分干渠，长度9.7公里，引水口门3处，控制灌溉面积10千hm2。2.2水文气象XX县属暖温带半湿润大陆季风气候区，光照充足，热量丰富，四季分明，水热同期，降水偏少、时空分布不均。而1986年至2005年间由于“厄尔尼诺“现象的不断出现，故造成干旱、暴雨、冰雹、干热风等异常天气多有发生。据XX县气象站测报资料统计，日照年平均2642.6小时；多年平均气温13.1℃，年极端最高气温42.2℃，年极端最低气温-25℃，无霜期平均18n199d；平均风速3.2m/s，西南风最多，其次是东北风，最大冻土深度47cm,平均绝对湿度64%。降水量时空分布极不均匀，年际及年内变化大，多年平均降雨为602.6mm,年最大降水量1144.4mm（1964年），最小降水量239mm（1968年），春灌期（3-5月）平均降水量70mm，占全年总降水量的12.3%，汛期（6-9月）平均降水量436mm，占全年的76%，多年平均水面蒸发量1321mm（E601皿），年最大水面蒸发量1906.8mm。2.3工程地质与水文地质1、工程地质XX县属于黄河下游冲积平原，上部为全新纪（Q4）砂壤土、壤土、粉细砂、粉质粘土，地层分布不均，厚度不一，颜色多为棕黄—浅灰—褐黄色，层位变化较大。在大地构造单元上属华北地台辽冀台向斜，上覆第四系全新统冲积层。2、水文地质XX县地处黄河下游冲积平原，属孔隙水水文地质单元区。水文地质特征受古黄河运动的控制，浅层含水层岩性以细砂、粉细砂、中砂为主，深层含水层以中细砂和粗砂为主，隔水层为粘土和亚粘土。在垂直方向上含水层与隔水层相互迭加成薄透晶体镶嵌迭加，水平方向上呈带状分布，延伸方向与历代黄河流向一致。据150m地质剖面分析，大部分地区含水层有3—5个，含水层累计厚度在5—20m不等。按有关资料分析，市内有两条故河道带，一条在市南部及中部，上接高唐，下入临邑，水量丰沛，水质最优。一条位于市北部18n辛店镇境内，水质、水量稍差。浅层地下水质类型主要为重碳酸氯化物型及重碳酸硫酸盐型。徒骇河、苇河两侧的河滩高地区内，地下水质为重碳酸钙镁型，其水质最好，矿化度小于1g/L。地下水质最差的分布在北丘等几个盐碱涝洼区内，水质类型为氯化物型，其矿化度在3g/L以上。2.4地形地貌XX县属黄河下游冲积平原，地势平坦，由于黄河多次泛滥改道形成了岗洼交错的高、坡、洼微地貌类型，其中项目区主要为洼坡地、浅平洼地及河滩高地。土壤类型以潮土为主，占土地总面积的97.5%，有少量的盐化潮土及盐土。XX县地势由西南至东北缓缓倾斜，其海拔高程（黄海基点），西南最高地面为26.0m，东北最低地面为17.50m。自然地面比降，徒骇河南1/7000，徒骇河北1/10000左右。2.5河流水系XX县属XX流域，分两个水系。境内主要有XX河等流域面积在30Km2以上的干支流河道23条，全长379Km。其中XX流域16条，境内流域面积为621Km2。XX流域7条，境内流域面积为369Km2。部分河道经采用“64年雨型”除涝、“61年雨型”防洪标准治理后，初步建成了遇旱有水、遇涝排水，又能改碱的比较完整的排涝系统，为工农业生产的发展提供了防洪安全和水资源保证。2.6土壤、植被黄河沉积物为禹城唯一成土母质，土层厚达数百米，其岩性可分为粉18n砂、亚砂、亚粘和粘土四个类别。地表耕层由于千百年的风化、水蚀，人类的开发垦殖，新组合的地表耕层的土壤岩性大概分为六大类：松沙土、紧沙土、砂壤土、轻壤土、中壤土、重壤土。其中中壤土面积为49.62万亩，占可利用面积的47.44%。项目区以中壤土为主，其次为砂壤土。主要有人工植被和自然植被。人工植被占比例较大，基本覆盖了全部田野，自然植被主要分布于河滩、荒洼地及田隙间。人工植被以农作物及林木为主，农作物主要有小麦、玉米、棉花、豆类、瓜菜等，农作物覆盖率达53%；林木主要有杨、柳、榆、枣、苹果等，自然植被由于地表形态、水文地质、盐化程度等差异，形成不同群落分布。在一般潮土类地段上主要分布着马唐、虎尾草、狗尾草、画眉草、麦菁、车前子、马齿苋等一年生杂草，在轻度盐化地带主要分布着白茅、车前等植被；在季节性积水的洼地主要分布着芦苇、三棱草等。2.7小型农田水利工程的投入及成效2.7.1小型农田水利现状建国以来，特别是“十一五”五期间，随着党中央出台的各项惠农政策的逐步实施，XX县委、市政府对农田水利事业高度重视，2008年，市政府成立了“XX县农田水利规划编制领导小组”，并组织有关人员编制完成了《XX县农田水利综合规划（2009～2020年）》，使XX县农田水利得到了快速发展，形成了具有一定规模的农田灌溉排涝体系，为全市农业的健康发展提供了有力保障。XX县属潘庄引黄灌区，现有耕地面积78.13万亩、农田有效灌溉面积67.52万亩，节水灌溉面积16.61万亩。其中低压管灌面积6.47万亩；喷18n灌面积0.93万亩；微灌面积0.21万亩；纯井灌区面积7.3万亩。粮食综合生产能力7.3亿公斤。详见表2-1。据分析计算，XX县井灌区灌溉水利用系数达到0.8，渠灌区灌溉水利用系数达到0.58。XX县农业灌溉主要依靠引黄，黄河水是唯一过境水资源，也是引水及补充地下水的主要水源。XX县灌溉模式为“引黄补源，井渠结合，以井保丰”。井渠结合灌区占全县灌区总面积的90%。县域内小型农田水利工程以灌区末级渠系工程、高效节水灌溉工程以及小型水源工程为主。XX灌区设计灌溉面积37.2万亩，现状年有效灌溉面积30万亩，共有干渠三条，总长度37.7km，现已完成衬砌长度23.28km，衬砌率61.8%，支渠九条，总长度58.6km，渠道工程完好率80%；各类建筑物575座，工程完好率90%。XX灌区在XX县境内设计灌溉面积33万亩，现状年有效灌溉面积26.4万亩，共有分干渠四条，总长度25.44km，现已完成衬砌长度16.28km，衬砌率64%，支渠十六条，总长度103.26km，渠道工程完好率80%；各类建筑物314座，工程完好率90%。灌区末级渠系总长度1190.5km，已完成衬砌6.5km，衬砌率为0.5%，完好率70%,其余末级渠系为土渠，受雨水冲刷及人为破坏等因素影响，破坏、损毁严重；现有渠系建筑物423座，工程完好率65%。到2009年底，全县共有小型扬水灌区2处，分别为XX镇XX水站灌区和XX事处XX扬水站灌区，两灌区设计灌溉面积0.85万亩，有效灌溉面积0.4万亩，设计流量0.75m3/s，装机3台，装机功率146.8kw，工程18n完好率60%；灌区内灌溉水利用系数为0.45，渠系水利用系数为0.5，灌区渠道长度8.5km，工程完好率85%，现有渠系建筑物12座，工程完好率95%。全县共发展井灌区高效节水面积4.75万亩，其中，管灌4.7万亩，微灌0.05万亩。全县机井保有量达到8002眼，配套8002眼/88022kw，工程完好率86%。一、大中型灌区节水改造及运行情况自1998年以来，为改善引黄灌区内存在的配套工程标准低、工程老化、淤积、损毁、渗漏严重、渠系水利用系数低等状况，位山、郭口两大灌区先后被国家发改委、水利部确定为全国大型灌区续建配套和节水增效示范项目，截至2008年底，基本完成了主要骨干渠道的高标准衬砌任务，提高了灌区的灌溉能力，缓解了水资源供需矛盾，改善了农业用水条件，促进了灌区的经济发展。圆满完成XX灌区续建配套与节水改造工程的主干渠的衬砌工程，主要对23.28km干渠进行了高标准衬砌，并对西沉沙池进行了拓宽治理，增强了西沉沙池沉沙能力和输水能力，新、改建、维修各类建筑物241座，铺筑石渣路8.67km，新建管理所用房一处，并因地制宜推广相应节水措施，前后共完成土方178.69万m3，砌石3.16万m3，砼及钢筋砼1.61万m3。详见表2-2。完成XX灌区XX县境内部分分干渠及支渠的衬砌节水改造工程，主要对旧城分干渠、大林崔分干渠、安平支渠、陈店支渠共16.28km进行了高标准衬砌，新、改建、维修各类建筑物105座，共完成土方29.52万m3，18n砌石1.92万m3，砼及钢筋砼1.39万m3。详见表2-3。通过灌区节水改造项目的实施，增强了渠道输水能力，改善了下游灌区的灌溉条件，促进了灌区的良性运行，灌区用水条件得到了很大改善，渠道渗漏损失大幅度减少，提高了灌水效益，节约了水量，增强了广大农民的节水意识，为灌区今后的开发利用创造了良好的先决条件。1．项目区域内小型农田水利工程的类型、分布及完好程度根据2009年统计资料及以上灌区资料分析，XX县现有耕地面积78.13万亩、农田有效灌溉面积67.52万亩，节水灌溉面积16.61万亩。其中防渗渠道9万亩；低压管灌面积6.47万亩；喷灌面积0.93万亩；微灌面积0.21万亩。引黄灌区有效灌溉面积70.83万亩、纯井灌区面积7.3万亩；井灌区灌溉水利用系数达到0.8，渠灌区灌溉水利用系数达到0.58。①小型水源（机井）工程XX县宜井面积占总面积的85%，本着以井保丰、以河补源的原则在宜井区多打机井作为抗旱水源的储备，据统计2009年全市共有8680眼机电井，已配套的7982眼，装机容量47740kw，机电井灌溉面积18.26千hm2，机井深度在50-100m之间，绝大部分为水泥砂管井。单井出水量在40-80m3/h之间。②小型泵站工程XX县小型泵站兼有灌溉和排涝功能，全市现有小型灌溉排水泵站10座，按照河道划分，XX河有五个泵站，分别为XX泵站；XX河有两个泵站，分别为千户屯、天宫院泵站；XX18n干河有两个泵站，分别为南关、店子万泵站；XX河有堂子街泵站。正在使用运行中的小型灌溉排水泵站有两座，史丈营提排站、店子万提排站站。其它泵站因年久失修，不能发挥效益。③高效节水灌溉工程截至2009年底，XX县总面积990km2，耕地面积78.13万亩，农田有效灌溉面积67.52万亩，节水灌溉面积16.61万亩。其中防渗渠道9万亩；低压管灌面积6.47万亩；喷灌面积0.93万亩；微灌面积0.21万亩。主要分布在张庄镇、市中办、梁家镇。由于近几年国家对节水灌溉资金投入的减少和地方财政的困乏，节水灌溉工程发展速度缓慢。④灌区末级渠系节水改造工程XX县农业水价综合改革暨末级渠系节水改造试点项目位于XX县XX镇南部XX河以东，XX河以西，莒镇、XX以北，安仁镇边界以南。设计灌溉面积2.3万亩，其中自流灌溉面积1.23万亩，提灌面积1.07万亩。截止到2008年12月，已建设唐王、红旗、燕西支渠农民用水户协会3处场所。新建防渗支渠1条2.32km，斗渠9.17km，农渠11km。全市小型农田水利现状指标如下：——农田有效灌溉面积67.13万亩，节水灌溉面积13.49万亩。其中防渗渠道6.965万亩；低压管灌面积4.875万亩；喷灌面积1.2万亩；微灌面积0.255万亩，其他节水灌溉面积0.195万亩。——有效灌溉面积占耕地面积的比重为86.4%。——节水灌溉面积占有效灌溉面积的比重为24.6%，高效节水灌溉面积占有效灌溉面积的比重为11.3%。18n——井灌区的管道输水灌溉、喷灌、微灌工程面积占该区节水灌溉工程面积比例为50%，灌溉水利用系数为0.85。——高效农业区的喷灌、微灌工程面积占该区工程面积比例为11%。——渠灌区灌溉水利用系数（大中型渠灌区斗口以下、小型灌区渠首以下）为0.58。——全县粮食综合生产能力为7.3亿kg。——实行小型农田水利工程产权制度改革的比例为12%，实行以用水户参与灌溉管理为重点的管理体制与运行机制改革的小型农田水利工程比例为8%，其中，农民用水合作组织管理的比例为6%。2．大、中型灌区骨干工程改造及运行情况大型灌区续建配套与节水改造工程项目引水口位于引黄总干渠右岸、瓦王节制闸上游，引黄河水条件比较优越，两孔引水闸1座，两孔泄水闸1座，穿涵1座。设计引水流量8.33m3/s，年引水量是禹城引用黄河水总量的50%，整个引水系统控制灌溉面积32.25万亩。七干引水系统是经过七干引水闸引水后，分两条路线输水。一条是向东通过施女河再入老赵牛河，解决安仁、市中办等乡镇的用水，整个区域内桥梁22座，主要引水涵洞20座。二是经泄水闸入地下，经穿涵进赵牛新河向徒骇河南营闸前送水，再通过藏庄涵洞引水入老徒骇河向十里望、张庄、梁家等乡镇送水，整个区域内桥梁59座，主要引水涵洞36座。大型灌区续建配套与节水改造工程运行管理情况良好，工程完好率93%以上。3．现行小型农田水利工程管理体制与运行机制。XX县18n通过租赁、拍卖、转让、承包等方式对小型农田水利工程进行产权改革，使管理主体明确，责权利分明，小型水利工程管理体制改革达到30%，保证了工程长久发挥效益。同时推行了用水户协会管理、村组集体管理、乡镇管理的多种运行机制。现有148个用水户协会，管理范围涉及203村，控制面积15.74万亩，村集体管理的灌溉面积8.4万亩，承包租赁管理的面积2.2万亩，基本做到建一片成一片管好一片。4．近年来（2005-2009）实施小型农田水利工程的投入及成效XX县2005-2009年小型农田水利工程建设共计投入资金9137.71万元。其中：农业综合开发项目资金2307万元，国土项目资金5803万元，农业局项目资金1027.71万元。工程主要建设内容：改造中低产田5万亩，建设生产桥302座，打机井529眼，清淤土方320.5万m3，土地整平土方265万m3，衬砌支渠10200m，衬砌斗渠48000m，衬砌农渠62050m，涵闸建筑物684座。新增灌溉和恢复灌溉面积1.2万亩,改善灌溉面积9.3万亩，年增节水能力1900万m3，年增粮食生产能力1800万公斤，年增经济作物产值700万元。5．小型农田水利工程设计及施工等技术能力状况多年的农田水利建设培养了一大批从事农田水利规划设计、施工管理的专业技术人才和施工队伍。XX县水务局现有设计室、农水科、建筑安装公司等十几个单位，拥有高级工程师12名，工程师72名，助理工程师209名，先后修建了1200多座中小型水利工程，工程合格率达100%，优良率达90%，为解决XX县农田水利建设提供了技术保障。18n表2-2XX县2005～2009年度实施小型农田水利项目一览表项目名称实施地点建设内容投资（万元）资金来源文件批号年度单位世行三期项目张庄、辛店改造中低产田2.6万亩1167.7世行463万元，省390万元，地市54.5万元，县90.7万元，自筹169.5万元德农开办[2006]17号2006开发办世行三期项目伦镇改造中低产田2.4万亩1139.3世行193.8万元，省414.5万元，地市53.1万元，县106.1万元，自筹371.8万元德农开办[2008]29号2008开发办XX县基本农田保护示范区土地整理项目XX县市中办土地平整、农田水利、田间道路、其他工程5803.00省投资鲁国土资发[2008]204号2009国土局79n标准粮田一期房寺镇14个村庄农田工程584.71中央、省级、自筹资金鲁农发计字【2008】15号2008-2009农业局标准粮田二期市中办5个村庄、安仁镇6个村庄农田工程443中央、地方配套资金鲁农发计字【2008】77号2009农业局7979n2.7.2小型农田水利工程存在的问题XX县小型农田水利工程建设开始于六十年代，大部建成于七十年代，八十年代以后引进外资一期、二期及国家商品粮基地项目等逐渐完善，工程施工技术从人民公社的民工人海战术、到现在机械化作业，工程管理从乡镇集体管理逐步向用水户协会过渡，农田水利工程建设也随着时代发展与时俱进，已建成旱涝保收面积57.6万亩，有效灌溉面积67.52万亩，占全市耕地面积86.42%。抗御自然灾害能力显著增强，多年粮食丰收，全市粮食亩产量连续5年突破1吨，取得了举世瞩目的成绩。但是，由于缺少统一规划，资金投入不平衡等原因，目前小型农村水利工程还存在以下问题：1、农民观念不适应项目区农民特别是中老年型的纯农业经营者，他们既不从事个体私营经济，也不外出打工，认为自己灌溉机具齐全，用水随心所欲，想自流灌时也能灌溉，自由自在，谁也管不了，对此积极性不很高。2、工程设施配套不完备目前项目区受资金的制约田间工程配套不完全，量水设施不健全，无法实行对用水户计量收费，水资源浪费严重。由于引黄水不计量，用的还是“大锅水”，节水工程不足，大水漫灌，灌溉水的利用率不足55%。3、农业用水水价形成机制不合理由于农业取水方式和灌溉保证率不同，用水所需费用也不一样。因此，各种用水方式中水的价格应不一样，只有不同的价格才能反映出水的正确价值。而我市水价由市委市府考虑农民承受能力后，在原来基础上适当上调后形成的，从而不能正确反映农业用水成本。4、农业用水水费征收环节不合理农业用水管理层次和环节较多，层层加价，农民实际水费负担重。我市农业水费由村委按耕地面积统一征收上缴到乡镇财所，乡镇财所汇总后上缴市财政局统一管理，而不是由水利管理部门征收，造成水费征收过程中搭车收费，提高了水费征收的难度，不能应收尽收。5、农民水费支出负担不合理近几年，水资源比较紧缺，全市供水保证率不同，靠近引黄总干渠的供水保证率高，边远乡镇供水保证率极低，甚至于用不上引黄水，只能使用地下水或远距离调水，79n费用负担增高。而我市供水渠道缺乏必要的水量计量设施，水费标准相同，造成不同地区、不同用水量的农民水费支出不同。6、水费计征不规范水费计征普遍按亩收费，造成农业用水浪费严重，农民没有节水的积极性。7、水利工程设施大部建于七十年代，多为砖石结构半永久性建筑，设计标准低，超设计年限，严重老化退化，堤防破坏严重，抗御自然灾害的能力低。8、项目区灌排一条沟，排涝河道淤积严重，由于缺乏资金，河道清淤不彻底，不仅减小了输水量，而且使排涝能力降低达70%，雨季内涝面积增大。9、引黄自流灌区配套差，灌溉面积小，多数为土渠输水，渠系水利用系数低，无固定资金来源，既浪费能源又浪费水源。10、因缺少资金投入，先进而适用的灌水技术推广面积少：水资源丰富的地区大水漫灌现象仍然突出，提水灌区小白龙输水技术运用普遍，节水效果差、费工费时。11、引黄供水测流站少，农业灌溉用水不能精确计量，水量计量不准，农民上缴水费积极性低，容易造成水利纠纷。79n第三章 工程设计3.1工程任务和规模按照项目区尽量成方连片、规模化推进的原则，2010年项目区位于XX镇乡的五干引水渠以北、XX路和济邯铁路以南、引黄总干以西的范围，总面积30000亩。XX县小型农田水利重点县2010年建设项目主要建设任务：1.对6处末级渠系进行配套改造，共18450亩；2.建设高效节水灌溉工程1处，共2771亩；3.新建小型水源工程2处，共8779亩。3.2设计标准项目区地震动峰值加速度为0.10g，相应地震基本烈度为7度,地震动反应谱特征周期为0.40s。依据《水工建筑物抗震设计规范》（DL5073-2000）确定工程抗震设防类别为丁级，地震设防烈度为7度。灌溉设计保证率取75%，管道灌溉系统水利用系数0.95，田间水利用系数0.90、灌溉水利用系数为0.85。单位面积固定管道长度，软管配水时不低于6m/亩。排涝标准：达到“5年一遇”标准。机井改造、新建符合《机井技术规范》的要求；机井的改造、新建应符合提高装置效率、降低能耗的要求，水泵流量、扬程达到设计要求，且水泵工作于高效率区；电动机拖动时机组效率一般不低于70%。泵站工程应符合《泵站设计规范》的要求；泵站流量、扬程应达到设计要求，且水泵工作于高效区；电动机拖动时机组效率一般不低于75%。3.3依据的规范、规程及标准1.《灌溉与排水工程设计规范》(GB50288—99)79n2.《渠道防渗工程技术规范》（SL18—2004）3.《节水灌溉技术规范》（GB/T50363-2006）4.《低压管道输水灌溉工程技术规范》（GB/T20203-2006）5.《泵站设计规范》（GB/T50265-97）6.《农田灌溉水质标准》（GB5084—2005）7.《水闸设计规范》（SL265-2001）8.《堤防工程设计规范》（GB50286-98）9.《农田排水工程技术规范》（SL/T4-1999）10.《灌溉与排水工程技术管理规程》（SL246—1999）11.《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)。12.《机井技术规范》（SL256-2000）13.《农田灌溉水质标准》（GB5084-2005）14.《关于第一批小型农田水利重点县2010年度项目实施方案的批复》（鲁水农字[2010]19号）3.4基本资料3.4.1水文气象项目区属暖温带半湿润大陆季风气候区，冬冷夏热，春秋温和，冬春干燥，夏秋多雨。多年平均气温13.1℃，年极端最高气温42.2℃，年极端最低气温-25℃，无霜期210d，平均日照总数2514h，日照率56.2%；平均风速3.2m/s，西南风最多，其次是东北风，最大冻土深度47cm,平均绝对湿度64%。降水量时空分布极不均匀，年际及年内变化大，多年平均降雨为568.3mm,年最大降水量1144.4mm（1964年），最小降水量239mm（1968年），春灌期（3-5月）平均降水量70mm，占全年总降水量的12.3%，汛期（6-9月）平均降水量436mm，占全年的76%，多年平均水面蒸发量1321mm79n（E601皿），年最大水面蒸发量1906.8mm。3.4.2工程地质及水文地质1、工程地质XX县属于黄河下游冲积平原，上部为全新纪（Q4）砂壤土、壤土、粉细砂、粉质粘土，地层分布不均，厚度不一，颜色多为棕黄—浅灰—褐黄色，层位变化较大。在大地构造单元上属华北地台辽冀台向斜，上覆第四系全新统冲积层。2、水文地质XX县地处黄河下游冲积平原，属孔隙水水文地质单元区。水文地质特征受古黄河运动的控制，浅层含水层岩性以细砂、粉细砂、中砂为主，深层含水层以中细砂和粗砂为主，隔水层为粘土和亚粘土。在垂直方向上含水层与隔水层相互迭加成薄透晶体镶嵌迭加，水平方向上呈带状分布，延伸方向与历代黄河流向一致。据150m地质剖面分析，大部分地区含水层有3—5个，含水层累计厚度在5—20m不等。按有关资料分析，市内有两条故河道带，一条在市南部及中部，上接高唐，下入临邑，水量丰沛，水质最优。一条位于市北部辛店镇境内，水质、水量稍差。浅层地下水质类型主要为重碳酸氯化物型及重碳酸硫酸盐型。徒骇河、苇河两侧的河滩高地区内，地下水质为重碳酸钙镁型，其水质最好，矿化度小于1g/L。地下水质最差的分布在北丘等几个盐碱涝洼区内，水质类型为氯化物型，其矿化度在3g/L以上。3.5工程总体布置依据《XX县小型农田水利重点县2010年度项目实施方案》，按照项目区尽量成方连片、规模化推进的原则，2010年项目区位于莒镇乡的五干引水渠以北、禹莒路和济邯铁路以南、引黄总干以西的范围，总面积3000079n亩。XX县小农水重点县2010年建设项目覆盖范围、工程类型、分布区域和工程地点如下：1．大型灌区末级渠系配套改造工程（1）郭牛自流支渠工程：控制：小王庄、齐集、靛池、小邵庄、马庄、郭牛庄、司庄7个村。面积4213亩。（2）徐集自流支渠工程：控制：徐集、忙牛王2个村，面积1286亩。（3）季庄自流支渠工程：控制：皮孙以东、小范以南、双庙、季庄、4个村，面积1209亩。（4）一分支自流支渠工程：控制：付堂、付王、金砖李、姜庄、后刘、前刘、小孙庄、香油李、大郑、碱李、袁庄11个村，面积8436亩。（5）大郑自流支渠工程：控制：大郑、小郑2个村，面积2228亩。（6）杨集东自流支渠工程：控制杨集东片，面积1078亩。2．小型水源工程（1）皮孙北提水支渠工程：控制：皮孙以西、小范以北、和铁路以东以南，控制面积806亩。（2）杨集提水支渠工程：控制：杨集、前庙、后庙、皮王、魏庄、5个村，面积7973亩。3．高效节水灌溉工程张段井灌区工程：控制：别屯、白庄、张段、徐桥、芦堂5个村，面积2771亩。3.6工程设计3.6.1大型灌区末级渠系配套改造工程3.6.1.1项目概况XX县大型灌区末级渠系配套改造工程位于莒镇五干引水渠的渠首部。79n渠道多为土渠，由于年久失修，管理不便，调、控水不灵，渠道输水期间跑、渗、漏现象严重。配套建筑物大多年久失修，且建设标准低，同时缺乏正常维修资金的投入，现均已严重老化，目前不同程度的存在倒塌、裂缝、变型、漏水等问题，现有渠系建筑物不配套，难以保证正常供水。XX县小农水重点县2010年大型灌区末级渠系配套改造工程主要建设内容为渠道衬砌、新建（重建）建筑物、新建测水量水设施。主要包括：1.郭牛自流支渠工程：控制：小王庄、齐集、靛池、小邵庄、马庄、郭牛庄、司庄7个村。面积4213亩。2.徐集自流支渠工程：控制：徐集、忙牛王2个村，面积1286亩。3.季庄自流支渠工程：控制：皮孙以东、小范以南、双庙、季庄、4个村，面积1209亩。4.一分支自流支渠工程：控制：付堂、付王、金砖李、姜庄、后刘、前刘、小孙庄、香油李、大郑、碱李、袁庄11个村，面积8436亩。5.大郑自流支渠工程：控制：大郑、小郑2个村，面积2228亩。6.杨集东自流支渠工程：控制杨集东片，面积1078亩。3.6.1.2典型设计郭牛自流支渠工程灌溉控制面积适中，作为大型灌区末级渠系配套改造工程的典型设计。郭牛自流支渠工程位于莒镇南部，赵牛新河以西，包括小王庄、齐集、靛池、小邵庄、马庄、郭牛庄、司庄7个村。该区地势比较平坦，地形南高北低、东高西低，面积4213亩。一、工程布置1.工程布置主要参照以下原则：（1）尽量利用现有渠系，减少工程量及农户之间的矛盾。考虑地形条件，各级渠道应选择在各自控制范围内地势较高地带，干渠、支渠宜沿79n等高线或分水岭布置，斗渠宜与等高线交叉布置。斗渠长度宜为1000～3000m，间距宜为400～800m农渠为灌区的最末一级固定渠道，农渠长度为400～800m，间距为100～200m，并应与农机具宽度相适应。（2）适应农业现代化要求，田、沟、路、渠综合考虑。（3）尽量减少交叉建筑物。（4）排水沟道尽量利用现有及天然沟道和低洼地带。（5）尽量以行政自然村土地为单元，便于管理和使用。2.典型片工程的布置：确定渠道工作制度为支、斗渠实行续灌，农渠实行轮灌；灌、排分设，斗、农渠利用现有工程布局。郭牛自流支渠工程设支渠1条、斗渠1条，斗渠位于支渠渠首。根据地形条件和工程现状，结合田间灌溉工程有关规范要求，沿支、斗渠各布置农渠10条，各支、斗、农渠长度、间距及灌溉面积详见下表。79n郭牛自流支渠工程所辖各渠道长度及灌溉面积名称长度(m)灌溉面积(亩)支渠4213支渠上24002129农1825280农2827281农3816277农422978农5722245农6679230农7663225农8547186农9505171农10461156斗渠22002084农1779264农2574195农3582197农419968农5585199农6734249农7594201农8589200农9745253农10762258二、斗、农渠设计1.典型片渠道流量推算郭牛自流支渠工程灌溉工作制度为支、斗渠续灌，农渠轮灌。每5条农渠作为一个轮灌组，且各轮灌组面积相差不大。①农渠田间毛流量计算Q农净=Q斗净×（A农/A农组）Q斗净＝A斗q79nQ农毛=Q农净/η田式中：Q农净－农渠的田间净流量，m3/s；A农－农渠的净灌溉面积，万亩；A农组－农渠轮灌组面积，万亩； A斗－斗渠的净灌溉面积，万亩； q－用水模数，m3/s万亩，取0.5m3/s万亩；η田—田间水利用系数，为0.9。②斗渠毛流量计算因为农渠分两组轮灌，同时工作的农渠有n=5条。轮灌组面积相差不大且用水模数相同，以输水最远的一个轮灌组毛流量作为斗渠毛流量的计算根据。Q斗毛=(Q毛农1+Q毛农2+Q毛农3+Q毛农4+Q毛农5)+(△Q3-4+△Q2-3+△Q1-2+△Q0-1)△Q=Q净σL式中：Q斗毛：－斗渠毛流量m3/s；Q净－斗渠净流量m3/sL－斗口至轮灌组平均长度，km；σ--渠道损失系数。③支渠毛流量计算因为支渠上顺序布置了斗渠和10条农渠，同时工作的有斗渠和5条农渠。农渠轮灌组面积相差不大且用水模数相同，以输水最远的一个轮灌组毛流量和斗渠的毛流量作为支渠毛流量的计算根据。分布在支渠上的Q支毛轮灌组计算方法同斗渠毛流量计算方法。Q支净=Q斗毛+Q支毛轮灌组79nQ支毛=Q支净（1+σL）Q支毛：－支渠毛流量m3/s；Q支净－支渠净流量m3/s；L－支渠引水口至第一个斗口的长度，km；σ--渠道损失系数。郭牛自流支渠工程渠道流量计算成果表名称长度(m)灌溉面积(亩)计算流量（m3/s）设计流量（m3/s）支渠4213支渠上24002129农1825280农2827281农3816277农422978农5722245农6679230农7663225农8547186农9505171农10461156斗渠22002084农1779264农2574195农3582197农419968农5585199农6734249农7594201农8589200农9745253农1076225879n2.渠道纵断面设计（1）渠道比降：项目区自然地势比较平缓，比降选定力求减少水头损失，扩大自流灌溉面积，并使渠道有一定的挟沙能力。根据《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288—99）公式（6.1.15）ｉ＝0.275n²式中：i—渠道比降 n—渠床糙率； ρ—浑水渠道水流挟沙能力（kg/m³），出口流量不大于10m³/s。取10kg/m³。 Qh——浑水渠道设计流量（m³/s） W—泥沙沉降速度（mm/s），沉沙池出口粒径不大于0.05mm计取0.167m³/s。支、斗渠取1/5000，农渠取1/3000。（2）水位分析与推求：支渠以下斗农渠水位首先采用自下而上的推求方法，以推算出支渠以下综合水头损失做为整个灌区的扩大指标，推求其它斗渠所需要的水位，与支渠分水口水位进行比较，确定是否满足自流灌溉要求。按下式计算:H进=A。+Δh+ΣLi+Σψ式中：H进——支渠进水口处的水位（m）；A。——渠道灌溉范围内控制点的地面高程（m）；Δh——控制点地面与附近末级固定渠道设计水位的高差，取值0.2m；L——渠道的长度，m；i斗——渠道的比降。ψ——水流通过渠系建筑物的水头损失，支、斗渠按0.1m计，79n农渠按0.05m计。（3）建筑物水头损失：进水闸，节制闸取0.1m；桥、涵不计。表4-9典型片支渠水位分析表水位:黄海高程斗渠名称选点高程(m)Δh(m)渠道比降渠道长度(m)Li(m)Σψ(m)计算要求水位(m)支渠渠首水位(m)分析结果一斗25.40.21/500023000.460.4526.5127.3满足自流二斗25.50.21/500022000.440.4526.5927.3满足自流3.渠道衬砌设计本工程支渠、斗渠采用预制砼板护砌，农渠采用U型槽。（1）衬砌断面构造设计本次支渠、斗渠护底采用40cm×60cm×6cm砼板护砌，边坡采用边长为29cm的正六边形预制砼板衬砌。①渠道衬砌高程的确定渠道衬砌超高值可采用0.3～0.8m，综合考虑项目区实际运行情况，衬砌高程按下式计算：衬砌高程=渠道设计水位+0.3m②衬砌分缝预制砼衬砌板及齿墙，沿渠长方向每隔12m设一伸缩缝，现浇砼板压沿每6m设一伸缩缝。伸缩缝内填满塑料胶泥。塑料胶泥具有弹性强、拉力大、粘度高、耐老化、对温度的适应性强，在80℃高温下不流淌，在零下30℃的低温下不龟裂。③压檐板浇筑79n衬砌顶用C20现浇砼压檐板封顶，宽度为50cm，厚度为最小10cm，每隔6m设伸缩缝一道。压檐板顶面与渠道衬砌面，在一平面内。底部与地面接触的部分用砂层垫实。④齿墙稳定性校核预制砼板衬砌断面，底部浆砌石齿墙需承担砌体传下来的下滑力，因此，需核算齿墙的抗滑和抗倾覆稳定性，以检验所设计齿墙断面尺寸是否满足稳定要求。计算选择最不利情况，即完建期渠内无水时，按齿墙断面尺寸验算。计算中，砼板容重采用2.4t／m3，浆砌块石容重采用2.3t／m3，砌体底面与土工膜之间摩擦系数f=0.38。边坡系数m=1.5，相应坡角为33.6°，经计算，满足稳定要求。各种情况下稳定核算见表4-9，表4－10。表4-9齿墙稳定成果计算项目符号及计算公式齿墙砼板护坡长度(m)Ll4.67砼板护坡厚度(m)δl0.08齿墙断面(m)b×h0.4×0.5护坡砌体重(t)G=νδL0.8966齿墙重(t)G′=Fa0.4600Sin0.4470Cos0.8940砌体下滑力(t)F=GSin0.4008下滑摩阻力(t)Ff=fGCos0.3046齿墙内角斜推力(t)△F=F-Ff0.0962斜推力的水平推力(t)△Fx=△FCOS0.0860斜推力的垂直推力(t)△Fy=△FSin0.0430齿墙底面摩阻力(t)Ft′=f(△Fy+G′)0.1911齿墙抗滑安全系数K=Ft′/△Fx2.2228齿墙扶正力矩(t．m)ΣM=b△Fy+G′b/20.1092倾覆力矩(t．m)M=△FxH0.0430抗倾覆安全系数(t)K′=ΣM/M2.539779n表4-10齿墙稳定成果计算项目符号及计算公式齿墙砼板护坡长度(m)Ll3.38砼板护坡厚度(m)δl0.08齿墙断面(m)b×h0.4×0.5护坡砌体重(t)G=νδL0.6490齿墙重(t)G′=Fa0.4600Sin0.5550Cos0.8320砌体下滑力(t)F=GSin0.3602下滑摩阻力(t)Ff=fGCos0.2052齿墙内角斜推力(t)△F=F-Ff0.1550斜推力的水平推力(t)△Fx=△FCOS0.1290斜推力的垂直推力(t)△Fy=△FSin0.0860齿墙底面摩阻力(t)Ft′=f(△Fy+G′)0.2075齿墙抗滑安全系数K=Ft′/△Fx1.6090齿墙扶正力矩(t．m)ΣM=b△Fy+G′b/20.1264倾覆力矩(t．m)M=△FxH0.0645抗倾覆安全系数(t)K′=ΣM/M1.9605通过抗滑倾覆稳定核算，证明设计中确定的齿墙段面尺寸满足要求。（2）防冻设计根据灌区多年平均地下水水位低于渠底、深冬不送水及灌区已建衬砌工程的经验及实际运行情况，已衬砌工程没有采取防冻措施，多年运行来未出现冻胀破坏，所以本次可研所列渠道衬砌不设防冻胀措施。（3）渠道衬砌成果及主要工程量见表4－11。本次支渠、斗渠护底采用40cm×60cm×6cm砼板护砌，边坡采用边长为29cm的正六边形预制砼板衬砌，砼强度标号为C25，抗渗标号为W4，抗冻标号为F50，板厚为6cm，砌筑缝采用Ml5水泥砂浆勾缝。为便于连接施工，抵抗弯道、桥梁下部水流的冲刷，弯道及桥下连接段采用0.25m厚M10浆砌块石护坡、护底。为防止地下水对边坡产生扬压力的危害，在衬砌边坡底0.4m处设排水孔，管口加反滤层。为确保预制砼板的抗滑稳定性，在两坡脚处设置Ml0浆砌块石齿墙，断面尺寸0.4×0.4m。79n4.渠道横断面设计（1）断面结构型式支渠、斗渠断面现状均为梯形单式断面，根据渠道的断面积大小、本项目区已有的渠道衬砌断面型式，经比较，本次渠道衬砌仍采用梯形单式断面。（2）边坡①边坡系数确定项目区渠道深度范围内土壤岩性以粘土、壤土和砂壤土为主，地下水埋深大部分在渠底以下，考虑尽量减少挖筑土方工程量和渠道衬砌后的边坡稳定，仍采用原边坡系数。边坡系数支渠、斗渠采用1.5，外边坡采用1.5。②边坡稳定分析计算根据《堤防工程设计规范》（GB50286-98）中之规定，当坡式护岸自身结构不紧密或埋置较深不易发生整体滑动时，应考虑经护坡内部的稳定计算。一般不稳定破坏发生在枯水期。护坡体和岸坡是两种不同抗剪强度的材料，水位较低时，往往沿抗剪强度较低的接触面向下滑动，假定滑动面经过坡前水位和坡岸滑裂面的交点，全滑动面为abc折线。折点b以上护坡体产生滑动力，依靠下部护坡体的内部摩阻力平衡。79n1)维持极限平衡所需的护坡体内部摩擦系数f2值按下列公式计算:79n计算利用土质边坡稳定分析程序STAB2005。支渠最大水深为1m。经过计算边坡稳定系数K=1.23＞1.05（规范要求的稳定安全系数），满足边坡稳定要求。（3）堤顶宽度的确定根据《灌溉与排水工程设计规范》(GB50288—99)，结合项目区实际运行情况，确定支渠、斗渠堤顶宽度为1.0m，农渠堤顶宽度0.6。有堤顶路的按堤顶路宽度。（4）渠床糙率的确定预制砼板渠道的糙率采用0.016。（5）堤顶高程的确定根据《灌溉与排水工程设计规范》(GB50288—99)中6.1.23中之规定：“4、5级渠道岸顶超高可按公式（6.1.23-1）计算确定。公式如下：Fb=hb+0.2式中：Fb——渠道堤顶超高（m）；hb——渠道通过加大流量时的水深（m）;堤顶高程按下式确定：堤顶高程=渠道加大水位+堤顶超高79n最大超高Fb=0.6m，堤顶高程的确定考虑超高的要求和渠道外地面高程。为防止雨水进入渠内造成拉沟冲刷，并防止落叶、杂草进入渠内，确定大部分堤顶比外地面高约0.8m。用明渠均匀流公式计算：曼宁公式:对梯形断面可导出:式中：Q——渠道流量；ω——渠道相应水位时的过流面积；C——谢才系数；R——水力半径，R=ω/x；x——湿周；i——渠道比降；n——糙率，n=0.017；m——边坡系数，m=1:1.0；b——渠道底宽m；h——渠道水深。经计算，渠顶宽0.5m；水位超高0.3m。斗渠断面设计成果详见表4-10及附图。表4-10典型片支、斗、农渠断面设计因素表79n渠道名称流量(m³/s)水深(m)底宽(m)边坡系数糙率比降渠顶超高(m)渠顶宽度(m)农渠0.031.00.0141/30000.10.3斗渠0.0931.50.0161/50000.30.4支渠0.1961.50.0161/50000.30.55、斗农沟设计排水沟布置，按鲁北地区的常规要求排涝、排渍要求的水位确定，借鉴以前规划经验，斗沟间距一般350～750m，沟深2.5～3.0m，底宽0.5m，边坡为m=1.5。农沟间距可控制在400～500m，沟深2.0～2.5m，底宽0.5m，边坡为m=1.5。表4-11自流区典型片万亩扩大指标表名称条数长度（Km）C20混凝土板衬砌（m3）建筑物（座）工程量三材提水泵站进水闸生产桥土方土方（万m3）砼及钢筋砼（m3）砌体（m3）钢材（t）水泥（t）木材（t）总合计2一、支级沟24.2236.315.84115.51025.61.2渠24.010802421.0847.2219.32153.43.4路24.20.84一、斗级沟89.621414.482.510.01747.12.3渠89.320658141.595.611.226.611.51.0路89.61.92一、79n农级沟4044.547.3渠4044.53792401.4715.7675.6822.31.0路4031.24.03.6.2郭口灌区末级渠系工程建设与改造1.灌区末级渠系改造工程概况该末级渠系控制灌溉面积0.31万亩，项目区位于郭口灌区末端，原属郭口灌区东干渠二支渠，区内农田灌溉主要依靠从排涝河道提取灌区尾水进行灌溉，区内渠系配套不全，仅有的土渠渗漏严重。中心河灌溉尾水比较充足，且中心河与国侯沟相通。为充分运用中心河的灌溉尾水，本次设计在国侯沟建提水泵站，对国侯村、苏庄、胡坑3个村施行PVC管道灌溉，控制灌溉面积0.31万亩。2.灌溉制度、工作制度1）作物需水量的确定根据小麦需水规律，其需水高峰在灌浆期间，平均日需水强度为E=5.5mm/d。2）灌溉设计流量的确定根据灌水定额、灌溉面积、灌水周期和每天工作时间，按下式确定系统灌溉设计流量。79n①设计灌水定额m=1000γH(θmax—θmin)β式中：γ——土壤容重，取1.45g/cm3H——计划湿润层厚度，取0.6mθmax、θmin——以干土重百分数表示的适宜土壤含水量上、下限，分别取田间持水量的95%和65%β——田间持水率，取26%经计算，最大一次灌水定额m=67.86mm，折合45.26m3/亩。②灌水周期TT=m/Ea=67.86/5.5=12.3天。由于该灌区面积较小，为了集中灌溉，灌水周期确定为11天。3.工程布置依据地形、地块、道路等情况布置管道系统，使管线最短，控制面积最大，便于机耕，管理方便，由于项目区地势平坦，尽可能双向分水，方便浇地、节水。田间布置地下输水管道，总长23550m，其中，东西向布设主管道1条，长600m，南北向垂直主管布设干管8条，主管道以北自西向东分别长1200m、1000m、1000m、1000m，主管道以南自西向东分别长450m、600m、700m、800m，垂直每条干管布设支管68条，总长16200m,给水栓沿支管布设，间距50m，给水栓多为双向分水灌溉，给水栓连接移动式输水软管,共布设给水栓388个。在每条干管未端设放水阀各一处，每处干管首端设同径阀门一处，管径大于Ф125的输水管道分支处设镇墩，镇墩用混凝土构筑，管道与沟壁空隙用混凝土填充到管道外径高度上15cm。干管过国侯沟利用原废弃的渡槽，渡槽下部结构为钢筋砼灌注桩，每排为单柱，渡槽上部两侧墙为浆砌石，底为钢筋砼现浇板，现渡槽除两侧79n墙有局部损坏外，整体结构良好。跨国侯沟干管沿渡槽内北侧墙，具体见施工图设计。过国侯沟后向南的支管采用钢桁架跨公路沟，过路为路面下穿钢管。干管过善庙沟采用钢管倒虹方式。4.系统设计流量的确定根据设计灌水定额、灌溉面积、灌水周期和每天工作时间，按下式计算确定系统的灌溉设计流量。Q设=0.667mA/(ηTt)式中：Q设—管道系统的灌溉设计流量，m3/h；η—灌溉水利用系数，取0.8；t—每天开机灌水时间，取20h；A—控制灌溉面积；T—每次轮灌期的天数，取11d。Q设=0.667×67.86×3100/（0.8×11×20）=797.24m3/h故取Q设=800m3/h作为设计流量。5.管道灌溉系统工作制度确定①毛灌水定额毛灌水定额按下式计算：W毛=W/η式中：W毛—毛灌水定额（m3/亩）；W—净灌水定额（m3/亩）；η—灌溉水利用系数，取η=0.8。则：W毛=45.26/0.8=57m3/亩。②一次灌水的延续时间t次=W毛×A0/q0式中：t次—一次灌水的延续时间，h；79nA0—单口控制面积，亩，由管网布置知，A0=3100/388=8（亩）q0—单口流量，m3/h，每次开24个口，q0=800/24=33.33m3/h则：t次=57×8/33.33=13.68h③轮灌组的划分N=int(t日×T/t次)式中:N—轮灌组数，个；t日—日运行小时数，h；int[]—取整符号；其余符号同前。则：N=20×11/13.68=16.08,取16个轮灌组。为减少干、支管管径，利于一家一户灌溉农田，减少投资，采取4条干管，每条干管上3条支管为一个轮灌组、每条支管开启2个给水栓的运行方式。6.管网水力计算1）系统流量的确定根据工程布置和实际操作，主管道自东向西共8个干管分支。在一个轮灌组中，同时开4条干管，每条干管开3个支管，每条支管2个给水栓工作，主管流量为800m3/h，干管流量为Q设的1/4，即Q干=200m3/h；支管流量为Q干的1/3，为66.67m3/h。2）管径的确定式中：Q—管道设计流量，m3/h；79nd—管道内径，mm；V—管道经济流速，取1.3m/s。则：主管管径：故取d主=500mm。干管管径故取d干=250mm。支管管径：故取d支=140mm。3）管网水力计算a、沿程水头损失计算hf=94800Q1.77L/d4.77式中:hf—管道沿程水头损失，m；L—计算管道长度，m；Q—管道设计流量，m3/h；d—管道内径，mm。地面塑料软管的沿程水头损失按上式计算后，根据软管铺设顺直程度及地面平整情况乘以1.1～1.5倍系数。现以最不利轮灌组运行时的工作状态来进行水力计算和水泵选型。按主管长600m，干管长1200m，支管长550m，配地面移动软管50m计算。固定管道沿程水头损失：hf固=94800×600×8001.77÷5004.77+94800×1200×2001.77÷2504.77+94800×550×66.671.77÷1404.77=79n1.05+4.90+5.11=11.06m地面移动软管沿程水头损失:hf移=1.1×94800×50×66.671.77÷1404.77=0.55mb、局部水头损失计算局部水头损失按总沿程水头损失的20%计。7.系统管网进口压力与流量确定系统管网进口流量为800m3/h。进口压力为H进口=1.1Σhf+Δz+h出口=1.1×（hf固+hf移）+0+0.2=14.15m。式中：h出口—为地面移动软管出水口工作水头，取0.2m。8.管材选择管道输水灌溉工程管材较多，按管道材质可分为塑料类管材、金属类和水泥类管材。根据当地经济发展条件，目前低压管道灌溉普遍使用的管材，选用普通硬质聚氯乙烯管（PVC），PVC管运输方便、连接简便，运行可靠，经济实用。通过管道系统的管路计算，其管道最大压力水头均在13m以下，0.25MPaPVC管道即可，0.25MPa低压PVC管道与0.4MPa的PVC管道价格相差不太大，为延长工程使用寿命，按建设单位的要求，本工程固定管道采用0.4MPaPVC管道。9.系统构筑物设计管道输水工程构筑物包括放水池及出水口保护池。（1）放水口及放水池在每个分干管道末端设一放水口（离沟较近时设Ф50放水管，离沟较远时设放水池），设同径闸阀控制，以放空管道内余水，防止冬季冻胀管道。79n放水池采用砖混结构。四周围护结构为砖砌体，顶部为移动式混凝土预制板。墙体采用MU10机制砖、M7.5水泥砂浆砌筑，池子内表面水泥砂浆抹面，厚15mm。顶部盖板采用C20预制混凝土板，板宽0.6m，板长1.12m，板厚6cm。放水池顺水管方向净宽0.6m，垂直于出水管方向净长1.0m，池子底低于从自然地面1.0m。池子四周设C20素混凝土压顶，宽度同墙体0.12m，高度0.20m。地基在挖槽后夯实，要求地基承载力≥80kpa。在放水池底部铺20cm厚砂垫层，以利于余水下渗。（2）出水口保护池采用玻璃钢单向或双向出水口，在每一个出水口处设一预制钢筋混凝土保护池一个，以保护出水口及管件。保护池全部采用C20预制钢筋混凝土管。内净尺寸为0.4m，，总高1.0m。保护池壁厚6cm，保护池前后面各设圆孔1个，以操作出水口部件，孔半径0.125m。保护池顶部中央预留一直径70mm的圆孔，启闭出水栓用。（3）阀门保护池在每一个阀门处设一预制钢筋混凝土保护池一个，以保护阀门。保护池采用砖砌池，内径尺寸为80×80cm，深为管低下20cm。墙体采用MU10机制砖、M7.5水泥砂浆砌筑，池子内表面水泥砂浆抹面，厚15mm。底为25cm厚浆砌石；盖板采用C25预制混凝土板，板宽0.6m，板长1.10m，板厚8cm。（4）镇墩在主管镇墩用C20混凝土浇筑，管道与沟壁空隙用混凝土填充到管道外径高度上15cm，宽度至接口外15cm。10.国侯泵站设计国侯泵站位于国侯村西南，涉及国侯村、苏村、胡坑3个行政村，控制灌溉面积3100亩。设计流量0.222m379n/s。根据《泵站设计规范》（GB/T50265-97）的有关规定，工程规模确定为小（2）型；工程等别：V等，主要建筑物5级，次要建筑物5级。（1）总体布置泵站主体工程包括进水建筑物、泵房、出水建筑物组成。进水建筑物由前池、进水池组成。前池开口设在河道内，采用喇叭口型设计，开口处7m，向内延伸8m与进水池相接，前池采用M7.5浆砌块石护底，八字翼墙为M7.5浆砌块石，护底下均铺设土工布和中砂垫层作为反滤层，并设塑料排水孔。进水池设计底高程29.4m，泵吸水喇叭口悬空高度为0.5m，能保证离心泵的引水需要。进水池底板及挡土墙均为M7.5浆砌块石，底板厚0.5m，顺水流方向长3.0m，垂直水流方向长2.4m。泵房：泵房采用干室泵房，砖混结构，室内地面高程为31.0m。泵房为两间，开间轴线尺寸为8.72m、进深轴线尺寸6.6m，地下2.1m、地上3.3m。出水建筑物：出水管出泵房后接一根DN800的总输水管。在出泵房后的钢管上设电磁流量计一台，用以测量总供水量。灌溉主管道与总输水管相接。流量计井房为砖砌，内径为2.0×2.0m,壁厚为240mm。（2）水力机械设计①水泵选型及配套设备选择系统总扬程为H总＝Ｈ管道进口+H泵损＋H净扬程式中：H总——为系统要求的总扬程，m； H管道进口——系统管网进口所需扬程，m；由前述管网计算H管道进口＝14.15m H泵损——泵站管道水头损失，按1.0m； H净扬程——泵站净扬程，为3.1m。79n则：H总＝14.15＋1.0＋3.1＝18.25m； Q总＝0.222m3／s根据计算选用型号为KQSN350－N19(289)离心泵1台，水泵设计流量Q＝0.151m3／s～0.303m3／s，设计扬程H＝16m～24m。配套电动机型号为Y280S－4，额定电压为0.38KV，额定功率为75KW。SK－1.5真空泵1台。KQK－1N－JY（Z）－75KW型自耦降压起动柜1台。②水泵安装高程的确定安装高程计算：式中：——水泵安装高程（m）；——进水池最低水位（m）；——泵的允许吸水高度（m）；——进水池水面的大气压力；——所抽水温度的汽化压力；——水泵的允许汽蚀余量（m）；——水泵吸水管路系统水利损失的总和（m）经计算，=32.31m。根据地形及综合考虑，确定水泵的安装高程（水泵传动轴高程）为32.31m，进水管高程32.0m，出水管高程32.0m，泵站室内底高程31.50m。（3）设备布置泵站安装1台机组，呈一字型排列，泵房净宽4.0m，净长6.2m。水泵进水管直径为400mm，压力0.6Mpa，进水管与水泵间设偏心管。在水泵出口设压力表，压力表出口接DN350－500mm79n喇叭口。设DN500橡胶接头与出水管相接，出水管直径为500mm，压力0.6Mpa；设缓闭式逆止阀一个，型号为HH48X－10 DN500，具有较好的消除水锤作用。设一个型号为DS941X－10，DN500碟阀为检修阀门。出水管出泵房后接一根DN800的总输水管。（4）电气设计①负荷等级：国侯泵站为灌溉泵站不是全年运行，故采用单电源供电。②接入电力系统方式：根据泵站装机容量、供电距离、电压降要求等条件，选择泵站供电电压等级为10kV，供电电源由国侯村10kV线路引接，距离为1.2km。③变电站方案选择及电气主接线经负荷计算，设型号为S11-M.R系列卷铁芯变压器1台，容量为100KVA。为统一管理，根据XX县电业部门的要求，本工程用变电站采用箱式变电站，箱变型号由电业部门指定。箱变具体做法由生产厂家根据主接线图设计。④电气设备布置及防雷接地泵站的电气设备全部布置在室内，设有泵房、检修间。泵房布置水泵机组。泵站各建筑物屋顶设避雷带防直击雷。为防止雷电波对电气设备的侵袭，在10kV各段母线上均装有避雷器；户外高压电缆头处装有避雷器。接地装置系利用自然接地体，将水工建筑物底板钢筋，选择一些纵横交错点加以焊接形成电气通路，然后引出接至各需接地设备。接地电阻值不大于1Ω。79n根据《继电保护和安全自动装置技术规程》（GB14285-93）和《泵站设计规范》（GB/T20265-97）有关规定，泵站主要电气设备装设相应保护。⑤照明泵站设有工作照明，工作照明网络为交流380/220V三相五线制系统供电，照明灯具根据房间用途及使用环境选择。⑥消防泵站设有1套消防设施。（5）金属结构设计在距进水池上设置2.4×4.4m拦污栅一道。拦污栅采用Φ16的钢筋网，网格15cm×15cm，周边用角钢∠80×80×6。3.6.3钢管的防腐蚀设计钢管外防腐蚀采用GZ-2新型高分子防腐涂料重加强级（二布四油）；钢管内防采用屏障新型高分子防腐（两底两面）。外防腐采用黑色；内防腐采用灰色。1.防腐层的结构外防腐：一层GZ-2防锈漆底漆+两层脱脂玻璃纤维布+一层GZ-2防锈漆底漆+两层GZ-2防锈漆面漆（两底两油）；防腐层漆膜厚度280～300μm（干）。内防腐：底漆两道+面漆两道（两底两面）；防腐层漆膜厚度80～100μm（干）。防腐层用料配比：GZ-2防锈漆底漆：固化剂=4：1；GZ-2防锈漆面漆：固化剂=4：1。79n钢管道的表面预处理：钢管内外表面除锈前应对管道表面所有可见油污、尘土等污物进行擦拭和清洗，并视物的具体情况选择处理方法和工艺。除锈等级应达到《涂装前钢材锈蚀等级和除锈等级》GB8923-88中规定的指标。人工除锈应达到St3级；钢材表面应无可见的油脂和污垢，并且没有附着不良的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物。底材显露部分的表面应具有金属光泽，焊接表面应光滑无刺、无棱角、焊瘤等。涂料涂装前钢管内外表面应保持干燥、无水迹。2.涂料的配制涂料应计算好用量，按比例进行混合，充分搅拌后静置15～20分钟，再行施涂，并且须在规定时间内。3.涂刷底漆：钢管表面处理合格后应尽快涂底，间隔时间不得超过8小时，若大气环境恶劣（如空气含烟雾时），还应进一步缩短间隔时间，一般控制在4小时以内。要求涂刷均匀，不得漏涂，每个管子两端各留150mm，以便焊接。对于普通级结构的防腐层，第一道底漆表干后，即可涂刷第二道底漆。3.6.4灌区用水科学管理系统设计为了提高灌区现代化管理水平，降低灌区运行管理费用，本灌区采用中科院地理所开发的灌溉决策与用水管理系统作为其用水科学管理系统。本系统是中科院地理所结合华北平原作物需水规律和灌溉制度研究成果，采用集成Internet网络信息技术、先进的土壤墒情监测技术、网络化无线信息采集技术，开发配套的灌溉决策与用水管理系统。1.系统概述本管理系统由农田墒情自动测报与灌溉预报系统79n和泵站自动化管理系统组成。农田墒情自动测报与灌溉预报系统是通过农田墒情自动测报系统对旱情的自动监测，了解旱情发展动态及变化趋势，并通过灌溉预报系统实现对农作物的适时适量的灌水的管理系统。是灌区节水灌溉管理与精准灌溉技术决策的依据。泵站自动化管理系统是通过远程控制终端RTU实现对电动机的启动控制、水量的测量及电动机运行监控，并通过GPRS通讯实现与中心管理站的通讯连接。是实现用水计量自动化和泵站安全运行重要保障。2.系统组成农田墒情自动测报与灌溉预报系统主要由电源、GPRS通讯模块、采集系统、其他设备等组成。电源:电源由电瓶/电池组、电源管理模块、电源独立与供电线路组成。GPRS通讯模块:GPRS通讯模块由MC55gprs模块和外置天线组成。采集系统:采集系统由传感器、数据转换器、发射器、接收器等组成。其他设备:主要包括避雷针，电缆屏蔽导管，仪器底座等附件。本项目中在鱼山乡、铜城办事处、及国侯村设3处无线农田墒情测报点。3.泵站自动化管理系统泵站自动化管理系统由远程控制终端RTU、GPRS通讯模块、电源、电机运行监控装置、用水计量装置、用户识别与控制装置、电动机启动控制装置组成。4.设一处信息中心实现对农田墒情自动测报与灌溉预报系统和泵站自动化管理系统的管理。信息中心由电脑、internet联网、服务器、触摸屏等组成。5.系统软件79n开发一套管理系统软件，实现对各管理系统的管理。6.系统的功能特点(1)农田墒情自动测报与灌溉预报系统用水决策:依据土壤墒情自动监测数据和作物需水量计算模型，给出灌溉时机与水量。同时给出各级渠道（各地块单元）的用水计划，便于用水调度（或灌溉计划）。墒情监测与用水管理整合为一个系统:墒情监测信息是用水决策的主要依据。系统可自动访问墒情数据库和用水计量数据库。基于互联网平台:所有信息直接发送至网络数据库，系统访问网络数据库后进行信息处理，管理员终端可设于任何地点，网络用户可访问（需增加WEB服务）。按照当前最为先进的物联网概念进行系统设计。(2)泵站自动化管理系统泵站自动化灌溉系统不需要人直接参与，通过预先编制好的控制程序和根据反映作物需水的某些参量可以自动按一定的轮灌顺序进行灌溉。人的作用只是调整控制程序和检修控制设备。这种系统中，除灌水器、管道、管件及水泵、电机外，还有中央控制器、自动阀、传感器（土壤水分传感器、温度传感器、压力传感器、水位传感器和雨量传感器等）及电线等。表3－3 主要材料和系统说明序号项目内容备注1系统设计功能设计，硬件组成、选型与布置，系统功能设计，系统程序开发详细说明市场调查、用户需求分析、设备技术分析2RTU设备及嵌入软件开发嵌入软件开发投入较大3Gprs通讯基于MC55gprs模块（可靠性高），外置天线注意可靠性和天线质量。4电源电瓶/电池组电源管理模块电源独立与供电线路但会根据电源电压自动发送请求送电（请求无实现时向管理员发警告）或发送供电提示。5土壤墒情传感器传感器选型和标定需投入。6电机运行监控压力传感器0.1，其他0.1。后边的0.2为测试研发费79n电流采集，过流分析；水表，管道压力（在没有出水口打开情况下根据压力报警，停机。故障停机，进行声、光提示），继电器。安全防盗，光感元件（红外，夜间也可以）。7水量远传水表，脉冲信号京泉8用户识别与控制RFIc，要求耐高温、冲击、腐蚀、防盗9声光显示光路，发光发声期间语音、声音10电机控制安装设计墙体工程仪器架材料费控制室的排风（智能控制）材料的选型和前期调研合计表3-4信息系统研制工程表序号项目内容备注1信息系统可在互联网上浏览的网页。不同的用户身份浏览的权限有别。普通用户可以看到地下水位、土壤水分、灌水状况、图片等；灌区管理员，可以浏览用水帐目，控制关机，录入数据。系统管理员可以进行系统的维护和修改运行参数。2灌溉与用水决策墒情监测信息的处理与显示以墒情监测数据为依据的灌溉用水决策和用水计划的生成。在进行灌溉决策支持的同时，根据灌区面积和不同的灌水量给出用水计划表。主要对小麦和玉米、棉花三种作物，根据作物的需水规律、墒情信息、降雨和地下水位动态，决定灌溉的时机和灌溉水量。3信息中心电脑internet联网服务器触摸屏79n第四章 工程建设管理机制、运行管护机制4.1工程建设管理机制为保证项目的顺利实施，由XX县人民政府作为工程建设责任主体，对项目建设管理负总责，县政府成立由县主要领导为总指挥，财政、水利、农业、卫生、国土资源、环保、建设、以及项目主体区乡镇政府等部门参加的项目建设指挥部，并组织专业技术人员做好项目实施期间的技术服务工作。在项目实施过程中，严格执行项目法人责任制、招标投标制、工程监理制、合同管理制等管理制度，以保证工程的质量和进度。选择信誉好、技术优秀的施工队伍和监理队伍，确保工程质量达到国家有关质量标准要求。同时，加强资金管理，在小农水补助资金的基础上，按照“渠道不乱、用途不变、优势互补、各记其功、形成合力”的原则，在不改变资金性质和用途的前提下，积极整合各项涉及农田水利建设资金，统筹安排，集中使用。保证专款专用，保证配套资金及时到位，并通过审计，监督项目资金落实和使用情况，保证资金使用符合财务制度要求。按照有关水利工程项目建设管理办法的要求，结合不同工程的特点和以往工程建设管理经验，采取以下具体措施：1）主要设备材料实行招标采购；2）实行群众投劳与专业施工队相结合的施工模式；3）建立严格的工程验收制度；4）坚持报账和公示责任制。4.2工程运行管护机制本次工程项目按照“政府引导、农民自愿、依法登记、规范运作”的79n原则，培育以村组集体管理为主的农民用水自治组织，承担项目区全部机井和高效节水灌溉工程的维修、使用和管理职责。规划在项目区建设村组集体管理组织41个，组织管理本村机井和高效节水灌溉工程的维修、使用和管理。村组管理所辖工程产权为村组集体所有；每个组织均应制定组织章程，要有完整的运行管理规章制度；通过村组集体管理组织规范化建设试点，使项目区机井和管道建设基本完善，初步建立田间工程良性管理体制和运行机制，使高效节水灌溉工程面积占该区节水灌溉工程面积比例达到100%，灌溉水利用系数达到0.85，农民实际负担的水费支出降低15%以上，杜绝水费层层加码和搭车收费的现象。规划村组集体管理组织要按照“民办、民管、民受益”的原则进行运作，采取相应的工程经营、供水经营机制等。集体管理组织的主要内容主要包括：村组集体管理组织负责每年在灌溉期开始前和结束后分别对工程设施进行全面的检查，发现问题及时处理，确保工程的正常运行。用水期间，村组集体管理组织专门人员现场随时检查、维护，确保工程的正常运行，同时做好节约用水工作，避免水的浪费。在组建村组集体管理组织的过程中，要在硬件建设和软件建设上扶持管理组织；同时规划村组集体管理组织的运行管理，必须坚持“规范化、制度化、公开化”的原则。规范化是指管理组织必须要做哪些工作，每项工作如何做，何时做，应满足哪些要求，达到什么结果。制度化是指要建立相应的管理制度，用制度来规范、约束管理组织工作人员和会员的行为，做到有章可循、严格执行，并把所做的工作记录下来，定期整理归档。公开化是指管理组织的各项规章制度要公之于众，让用水户了解。管理组织的工程维护、灌溉用水、水费收缴与使用、集资筹劳等重大事项都要通过用水户代表大会协商确定。管理组织的财务情况要如实向用水户公开，强化用水户对管理组织工作的参与和监督。79n在村组集体管理组织成立初期，政府及有关部门应加强指导和扶持。要积极开展村组集体管理组织的管理能力培训和农田水利技术培训。村组集体管理组织的自身能力建设包括管理组织执委会成员组织协调、业务技能等综合素质的培养提高等。规划主要是通过业务培训、参观、考察等形式，提高村组集体管理组织的建设与管理运行的组织者、管理者和具体工作人员的组织领导能力、村组集体管理组织技术能力和管理能力等。①加强业务培训为使基层干部和农民群众掌握村组集体管理组织的程序和要求，建立规范运行的集体管理组织，要组织干部群众进行理论学习，特别是管理组织执委会人员和用水者代表，以便掌握相关知识，提高能力。②注重外地学习考察建设和管理好用水户集体管理组织，仅靠本地经验是不足的，必须采取走出去请进来的办法，组织集体管理组织执委会人员和用水者代表到外地进行实地考察，学习他们的经验，现场观摩其做法，将好经验和方法用于自己的集体管理组织建设和管理中，保证用集体管理组织能够长期的发挥效益。79n第五章 施工组织设计5.1施工条件5.1.1工程概况2010年中央小农水专项补助资金建设项目为：1）新建井灌区高效节水工程2.72万亩，工程共需新打机井222眼，维修旧井56眼，铺设PVC输水管道204km；2）郭口灌区末级渠系节水改造工程，；新建提水泵站1座。5.1.2工程水文地质项目区地表均由第四系松散堆积物组成，岩性主要由轻亚粘土、粉砂、粘土等组成，层厚均匀，层位稳定。地层内透镜体发育，局部地层起伏显著，稳定性差。土壤是在黄河冲积母质上发育而成，土壤层间分布不均。项目区水文地质条件较好，含水砂层累计厚度在20m左右，地下水矿化度一般小于2g/l，水质宜于农业灌溉。灌区地下水埋深，枯水期一般在2.0～4.0m，丰水期一般在1.0～2.0m。按一般工程土类分级标准，本工程挖填土方均属Ⅰ类土。5.1.3水文气象XX县属暖温带半干旱季风气候区，温度适宜，光照充足，四季分明，具有春旱多风，夏热多雨，秋旱少雨，冬寒少雪的自然特点。根据降雨观测资料，项目区大气降水呈明显季节性，年际变化大，年内分布不均。多年平均降雨量559.74mm，最大降雨量1009.9mm（1961年），最小年降雨量为50.71mm（1970年），最大降雨量为最小降雨量的19.91倍。年内降雨分配不均，6-9月份降水量占全年的78.9%，而暴雨又多集中在7、8两月；3-5月春灌期的降水量仅占全年的15.9%。79n项目区多年平均气温13.4oC，最高气温40.9oC，最低气温-20.3oC；主导风向为东南和东北，年平均风速为3.4-3.9m/s，最大瞬时风速35m/s。该区地表土层的冻结厚度一般为0.50m左右。全年无霜期178～268天，平均212天；多年平均蒸发量为1183mm，是降水量的2.11倍。自然地理与气候条件是造成该地区旱涝碱灾害频繁发生的主要原因。考虑到降雨、低温、大风等对工程的影响，本工程年施工天数约250天。5.1.4施工交通项目区地理位置优越，交通便利，有多条乡村公路直通项目区，工程施工所需的各种物料和施工机械均由以上道路到达现场。5.1.5主要材料供应水泥、钢材、木材、柴油和汽油均在XX县购买，汽车运输，运距约16km；所需块石、碎石、粗砂等骨料，当地没有，砂自大汶河砂场购买，运距为135km；块石、碎石自长清料场购买，运距为35km。其他建筑材料可直接自XX县的建材批发市场购买。5.1.6施工供电本工程主要用电负荷为机械修配、砂浆拌制、钢木加工、砼垂直运输与浇筑、设备安装、生活区用电等。施工区电力线路系农业供电线路，保证程度较低。同时工程布置战线长、分散，供电按自备柴油发电机组供电。配备4台移动式功率为85kw柴油发电机组供电。5.1.7施工供水根据水文地质条件分析，本地区地下水埋藏较浅，水位埋深2.0m～3m左右，场区地下水对砼无腐蚀性、地表水对砼有弱结晶类腐蚀性。施工用水、生活用水抽取地下水。79n5.2施工总布置本工程施工布置的内容包括施工场地布置、场内外交通及衔接、施工仓库、加工厂。5.2.1施工场地布置管道施工，场地布置宽2.0m，长为204000m，则管道施工临时占地612亩，占压期为6个月。新打机井222眼，断面尺寸为0.6×0.6米；新建机井池278座，断面尺寸长为3.24米，宽为2.48米；新建放水池278座，断面尺寸长为1.24米，宽为0.84米；新打机井、新建机井池、新建放水池永久占地3.9亩。5.2.2场内外交通及衔接项目区四周环绕多条乡镇公路，施工期间，可直接利用，不需新修施工道路。5.2.3生活福利设施、施工仓库与加工厂本工程加工厂主要包括：钢筋加工厂、木材加工厂、砼拌和系统、混凝土预制厂及附属仓库等。由于本工程占线长，需设施工加工厂8个。生活福利区8，仓库设于加工厂内，经估算需建水泥仓库100m2，油料库200m2，木材、钢材设备及他零星仓库300m2，共设施工仓库600m2。每个生活福利区占地2亩，每个加工厂占地10亩。共计占地96亩，占压期为6个月。根据以上布置，本工程施工场地、施工仓库与加工厂、生活福利区、场内外交通临时占地等共计708亩，占用期均为6个月。5.3施工排水由于本工程土方开挖在地下水位以上，所以本工程不考虑施工排水。5.4主体工程施工5.4.1土方工程本项目土方工程包括土方开挖和土方填筑。79n综合考虑各种机械的性能特点以及现场的地形条件、交通条件和运距等，确定施工方案如下：1.土方开挖管槽土方开挖施工机械选用0.5m3挖掘机挖土。根据现场土质、地下水位、管材种类和规格、最大冻土层深度以及施工方法确定，管槽开挖底宽为0.4m，深度0.75m，断面型式为矩形。槽底应平直、密实，并清除石块与杂物，排除积水，若超挖则应回填夯实，遇软弱地基应采取加固措施；开挖出的土应置于管槽的一侧，并使之离开槽边0.3m以外；管道中心线应平直。2.土方填筑管道安装前，应按要求夯实管道下部回填土，避免造成管道下方空虚，造成管道折断而渗漏。管沟的回填，应在完成上下水管安装后再进行。并将沟槽、地坪上的积水和有机物等清理干净。回填土优先利用管沟中挖出的土，但不得含有有机杂质。使用前应过筛，其粒径不大于50mm。含水率应符合规定。回填土采用人工夯实，回填土应分层铺摊。每层铺土厚度不大于200mm。每层铺摊后，随之耙平。回填土每层至少夯打三遍。打夯应一夯压半夯，夯夯相连，行行相连，纵横交叉。为防止管道中心线位移或损坏管道时，应用人工先在管子两侧填土夯实；并应由管道两边同时进行。管沟的回填应连续进行，尽快完成。施工中应防止地面水流入槽内，以免边坡塌方或基土遭到破坏。现场应有防雨排水措施。5.4.2机井工程施工办法Ⅰ、测量放线根据监理人提供的测量基准点（线）为基准，按国家测绘和本工79n程施工精度要求，测绘用于工程施工的控制网，由工程处技术科给每台钻机提前订出每个井位点，每方一个井位，用直径25mm钢钎打孔1m深，灌注白灰或煤灰，以确保井位准确，避免施工损坏井位，定位尺寸允许偏差≤10mm，交给钻机自行管理开始前由钻机和工程技术科复验后交监理批准后方可施工。Ⅱ、主体工程施工方案①钻机定位：钻机定位后必须平整稳固，确保在施工中不发生倾斜、移动、同时调整钻机垂直度，垂直度允许偏差≤0.5%，钻尖应对准井位中心，其水平位置允许偏差20m，将高程移到可靠便于施工和检查的位置处，并经监理人复核后方可开钻。②泥浆配制：泥浆密度≤1.2g/cm3，粘度18-22S。含砂率≤4%，并根据地层情况控制掌握，必要时适当掺和膨润土，以保护孔壁。③成孔：整修成孔过程采用反循环工艺，控制塔架垂直度，第一钻杆钻进时一定要注意，因此使钻具重心高，送浆管偏心受力，钻具易晃动；根据井位、孔深、钻头种类、钻速、泵的扬程和土质情况，掌握钻进尺度，做好钻孔记录，选择合适的重型钻头或安装稳定器及导向装置，以减少钻头、钻杆摆动问题和因土质不均引起偏水现象；检查钻杆的垂直度，允许偏差一般应≤0.5%，应经常检查，超过此值时应进行纠偏。④孔内测井：用测井仪测定含水层位，估算出水量、矿化度。⑤清孔：用优质泥浆清孔，待吸出泥浆比重小于1.08g/cm3，砂率小于4%时即可得终孔深度，终孔垂直度允许偏差≤0.5%，用经纬仪从两个方向检查钻杆垂直度。⑥井管安装：采用钢丝绳托盘下管法。下管时，采用四根兜底绳，分别缠绕于绞车上，在其另一端编好钢丝绳套，分别从托盘的四个穿79n绳孔插入，使四个绳套同重心重叠对准托盘的钻钉孔。销钉要伸到穿绳孔以下15cm左右，把销好兜底绳的托盘放在预先安置在孔口上的垫板上，即可开始安装井管。安装井管时，先将托盘上灰砂沥青，而后使井管垂直插入托盘的插口，在接口处缠3-4圈塑料薄膜，用6-8根竹篾均匀地围在接头处，使井管与托盘牢固，将中心绳放松8-10m，盘旋塞进井管内，以防意外抽动中心绳拔出销钉，起吊托盘和沉淀管，待兜底绳吃力后，将垫板抽样徐徐下降，把托盘和第一根井管送入钻孔至井管上口超出台1m左右，停止下降，即开始安装第二根井管，如此往复，直至井管下完，托盘下到孔底，井管安装完毕，校核无误后，将管身固定，不是摇摆，然后将兜底绳放松，即可起拔中心绳，销钉拔出后，再用绞车拔兜底绳，兜底绳拔出后即可回填砾料。⑦回填砾料：填砾是管井建造的一个重要环节，填砾规格严格按照水利电力部颁部标准《农用机井技术规范》SD188-866进行施工，中粗砂含水层、填砾厚度不小于100mm，细砂以下含水层，厚度不小于150mm，滤料选用磨圆度好的硅质砾石，以圆形卵石或砂料为宜，地质坚硬，不含化学成分，经过严格筛分，合格率大于90%不得含土过多，或含有其它杂质。根据钻孔记录，确定各含水层高程，砾石徐徐填入，不可一次填入过多，要随填随测，防止超过设计高程，有两个以上含水层时，应将两个含水层之间的隔水野分为两段，下段为隔水层厚度的4/5，填入与下部含水层相应的规格砾石，上段为1/5，填入上部含水层相应的规格砾石。⑧井管外封闭：进行井管外封闭前按照井的柱状图将所需的粘土球及粘土数量、计划填入深度计算妥当，并准备一定余量。填入方法与填入砾石相同，应注意防止粘土因粘土球填入井孔受压缩致使填入79n的砾石错位，一般填入粘土球的数量应比封闭层实际需要的多填25%左右，粘土球直径为25mm，呈圆形，用优质粘土制成，对粘土球在泥浆中心，溶化时间进行试验，根据试验结果，确定粘土湿度。按照井柱状图，将最下含水层砾石填入，再用25mm左右半干状态的粘土球徐徐填入，填至计划位置，依此类推，进行井管外封闭。⑨洗井：井管安装完毕后，采用机动固定式1.2m3，10压力空气压缩机对管井中的泥土、细砂、泥浆等全部清洗，也可直接下入潜水泵进行抽水洗井，保证管井达到正常出水量。5.4.3砌石工程本工程砌石主要为各渠道衬砌、泵站前池挡墙、护底等工程。砌体选用的石料应质地坚硬，无风化剥落和裂纹，块重及厚度应满足设计要求。进场后的石料，采用人工选修后采用人工胶轮车运输至工作面，搬运就位。护砌前，应先进行坡面修整，将坡面修整平顺，并把坡面部位的填料压实。砌石工程采用人工施工，砌筑必须平整、稳固、密实、错缝合理，缝宽小于2cm；水泥砂浆采用灰浆搅拌机拌制，并利用人工胶轮车运输至工作面。砌石工程施工应严格遵守《砌体工程施工及验收规范》（GB50203-98）。5.4.4.机电设备安装本工程主要水力机械设备包括充水泵及排水泵，电气设备有变压器、配电柜等。机电设备安装施工前应做好周密详细的施工计划，配合土建工程确定设备的安装顺序，设备安装施工应符合设计要求，并做好检测、调试工作。5.5施工进度安排本项目计划2010年9月开始至2010年12月底完成。79n施工进度表日期项目2010年9101112施工准备新打机井维修机井低压管道铺设新建泵站竣工整理5.6施工组织机构按照国家的有关规定，本项目建设实行项目法人责任制、招标投标制和工程监理制。本工程应当按照政企分开的原则组建项目法人，实行项目法人责任制，对项目实行全过程负责。在项目建设过程中应引入竞争机制，实行工程招标投标制，根据本工程的特点，择优选择具有相应资质的的施工单位和材料、设备供应单位。根据水利部水建[1996]396号文印发的《水利工程建设监理规定》，“在我国境内的大中型水利工程建设项目，必须实施建设监理制”。为此，本工程应实行监理制，在工程项目前期工作、工程招标、工程实施、工程决算等方面，协助项目法人进行工程建设合同管理，按照合同控制工程建设的投资、工期和质量。79n根据《中华人民共和国经济合同法》、《建筑安装工程承包合同条例》和《建筑市场管理规定》，本工程实施建设合同制管理。施工合同的签订，应当遵守国家的法律、法规和国家计划，遵循平等互利、协商一致、等价有偿的原则。承办人员签订合同，应取得法定代表人的授权委托书。施工合同一经依法订立，即具有法律效力，当事人的合法权益受到法律保护；任何一方不得擅自转让、变更。承发包双方之外的任何单位和个人，不得非法干预施工合同的签订和履行。5.7施工占地根据工程布置，本工程施工场地、施工仓库与加工厂、生活福利区、场内外交通临时占地等共计708亩，占用期均为6个月。永久占地3.9亩。79n第六章 工程投资预算6.1工程概况2010年中央小农水专项补助资金建设项目主要建设任务：1）新建井灌区高效节水工程2.72万亩，工程共需新打机井222眼，维修旧井56眼，铺设PVC输水管道204km；2）新建小型提水泵站1座，灌区控制面积0.31万亩，铺设PVC输水管道23.55km。6.2投资主要指标本预算按照2010年第2季度价格水平编制。投资预算中年度价格指数为零。主要工程量为：开挖土方7.3738万m3，填筑土方6.9688万m3，砼及钢筋砼2099m3。浆砌块石120.9m3。主要材料用量为：钢筋30.26t，水泥343.053t，砂子691.789m3，碎石595.468m3，汽油1.69t，柴油25.48t。主要工日1.2043万个。工程总投资2473.25万元。其中建筑工程费305.5781万元，机电设备及安装工程费979.7756万元，金属结构设备及安装工程费830.4078万元，临时工程费19.9674万元，其他费用289.0323万元，预备费48.4951万元。6.3编制依据（1）XX省水利厅“鲁水定字[2000]1号文”《关于颁发查看更多