GB50288-2018 1119-002 灌溉与排水工程设计标准 条文说明.pdf

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  • GB50288-2018 1119-002 灌溉与排水工程设计标准 条文说明

    系水利用系数大于此值;20000hm以下自流灌区的渠系水利用系 数一般都在0.65以上,提水灌区的渠系水利用系数一般在0.68~ 0.88之间。本标准表3.2.8所规定的渠系水利用系数反映了全国 各类灌区的平均水平。随着国家经济社会的发展和节水改造工程 的实施,渠系水利用系数值还将逐步提高,故表中数值为设计采用 的下限值。

    3.3.1~3.3.3设计排涝标准一般有二种表达万式: (1)以排水区发生一定重现期的暴雨,农作物不受涝作为设计 排涝标准。当实际发生的暴雨不超过设计暴雨时,农田的淹水深 度和淹水历时不应超过农作物正常生长所充许的耐水深和耐 历时。这种表达方式在概念上能较全面地反映出排水区设计排涝 标准的有关因素。 (2)以排水区农作物不受涝的保证率作为设计排涝标准。农 作物不受涝的保证率亦称经验保证率,是指排涝工程实施后农作 物能正常生长的年数与全系列总年数之比。实际应用时,先假定 不同的排水工程规模,分别进行全系列的排涝演算,求出相应条件 下农作物能正常生长的经验保证率,然后选择经验保证率与排涝 设计保证率相一致的排涝工程规模,作为设计采用值。 (3)以某一定量暴雨或涝灾严重的典型年作为排涝设计标准 选择定量暴雨或典型年时需进行频率分析。 自前我国对设计排涝标准没有统一规定,本标准采用目前使 用最普遍的第一种表达方式。 设计排涝标准中的暴雨重现期,应根据排水区的自然条件、雨 涝成灾的灾害轻重程度及其影响大小等因素,经技术经济论证确 定。设计排涝标准定得过高,则工程规模过大,投资增多,工程设 施利用率降低,造成经济上的浪费,而且经济效益未必明显增加; 反之,设计排涝标准定得过低,则工程规模过小,投资减少,又未必

    能取得应有的经济效益。根据各地区的排涝经验,本标准规定设 计暴雨重现期可采用5a~10a是符合我国大部分地区的自然条件 和生产发展水平的。目前我国各地区采用的设计暴雨重现期见表 1,从表1中可知,上海郊县(区)、江苏水网圩区设计暴雨重现期已 达10a以上,而河南安阳、信阳地区设计暴雨重现期只有3a~10a。 因此本标准做了有特殊要求的地区,可适当提高标准。 设计排涝标准除应规定一定重现期的设计暴雨外,还应规定 暴雨历时和排除时间。根据华北平原地区实测资料分析,排水面 积为100km~500km的排水区,洪峰流量主要由1d暴雨形成; 而排水面积为500km~5000km的排水区,洪峰流量一般由3d 暴雨形成。又据黑龙江省三江平原地区实测资料,在近1000km 的耕地上,以暴雨历时与农作物减产率的相关性进行分析,年最大 3d暴雨关系最密切,最大1d暴雨次之。因此本标准规定设计暴 雨历时一般采用1d~3d是适宜的。我国各地区自前采用的设计 暴雨历时见表1。 涝水排除时间应根据农作物的种类及耐淹水深和耐淹历时确 定,并应因地制宜,综合分析后慎重确定。我国各地区目前采用的 涝水排除时间见表1。

    装修标准规范范本表1各地区设计排涝标准

    根据已有实验资料的分析结果,本标准规定旱作区涝水排 除时间一般可采用从作物受淹起1d~3d排至田面无积水,水 稻区涝水排除时间一般可采用3d~5d排至耐水深是适宜 的。 农作物的耐淹水深和耐淹历时因农作物种类、生育阶段、王 壤性质、气候条件等不同而变化,是一个动态指数。鉴于我国目

    前还没有系统的农作物耐淹试验资料可供应用,因此各种农作 物的耐淹水深和耐淹历时应根据各地实际调查和科学试验资料 分析确定。不同农作物的耐淹能力是不同的,如小麦、棉花的耐 能力较差,通常在地面积水10cm的情况下,受淹1d就会减 产,受淹5d~7d以上就会死亡;而玉米、春谷、高梁的耐淹能力 则相对较强。同一种农作物的不同生育阶段,其耐淹能力也是 不同的。在一般情况下,幼苗期的耐淹能力总是比成熟期差。 此外,生长在黏性土壤中和在气温较高时,耐淹历时较短;生长 在砂性土壤中和在气温较低时,耐淹历时较长。本标准表 3.3.3所列几种主要农作物的耐水深和耐淹历时,仅供无试 验或调查资料时选用。 3.3.4目前计算设计排涝模数的常用方法有两种: (1)经验公式法。这种计算方法适用于集水面积较大的排 水沟和河道排涝设计,一般多根据集水面积大于50km的河道 水文测站实测暴雨径流资料,经统计分析求出平原区排涝模数

    自前计算设计排涝模数的常月

    (1)经验公式法。这种计算方法适用于集水面积较大的排 水沟和河道排涝设计,一般多根据集水面积大于50km的河道 水文测站实测暴雨径流资料,经统计分析求出平原区排涝模数 经验公式q=KRmAn中的待定参数K、m、n。目前平原区多采 用这一计算方法,以确定较大集水面积且无调蓄容积条件下 的设计排涝流量。K、m、n值应根据各地区具体情况,经实 地测验分析确定。我国部分地区根据实测暴雨径流资料经 统计分析求出的K、m、n值列于表2可供无实测资料时选 用。

    表2我国部分地区参数K、m、n值

    (2)平均排除法。这种计算方法只适用于集水面积较小的排 水沟排涝设计,而对于集水面积较大的河道排涝设计是不宜采用 的。 平原区:集水面积在10km以下的田间排水沟,其设计排涝模 数的推求与集水面积较大的骨干排水河道不同,不考虑地面径流 汇流后所形成的洪峰大小和洪水流量过程线的形状,而且充许地 面径流在短时间内漫出沟槽,因此不必采用设计暴雨情况下产生 的最大流量计算,而是按照排涝面积上的径流深,在规定的排涝历 时内采用平均排除加以确定。如旱地排涝模数计算公式和水田排 涝模数计算公式见本标准附录A。旱地和水田的排涝历时T

    般可分别取旱作物和水稻的耐淹历时。水田滞蓄水深h1与设计 暴雨发生时间、水稻类别、品种、生长期以及耐淹历时有关,可根据 当地试验或调查资料确定;无资料时也可按h1=hm一h。推求,hm 和h。分别为水稻的耐淹水深和适宜水深。江苏省苏北、苏南地区 和安徽省巢湖地区水稻适宜水深和耐淹水深分别见表3和表4, 可供参考。水田日蒸发量ET3一般可取3mm/d~5mm/d,日渗漏 量F一般可取2mm/d~8mm/d,黏性土取较小值,砂性土取较大 值。

    表3江苏省苏北、苏南地区水稻适宜水深及耐淹水深

    续表3返青、地分藥乳熟、生育阶段分藥拔节孕穗抽穗区(盛期)黄熟(初期)单季晚稻生6.24~7.20~8.3~8.26~9.70~9.14~长期(日期)7.197.308.259.609.1310.20双季晚稻生7.27~8.21~8.31~9.7~9.19~9.24~长期(日期)8.208.279.609.189.2311.10单季、双季晚稻适宜20~4020~4520~4530~5030~50干干湿湿水深(mm)单季、双1d70~80180~200250260260季晚稻不同淹水天2d60~70160~180220230230苏数时耐淹南水深(mm)3d40~60140~160190200200双季早稻生4.25~5.13~6.40~6.16~6.26~7.20~长期(日期)5.125.316.156.257.107.25双季早稻适宜20~3020~4520~4530~5030~50干干湿湿水深(mm)双季早稻1d60~70150~180250260260不同淹水天数时耐2d50~60140~150220230230淹水深(mm)3d40~50120~140190200200注:分葉期与拔节期之间放水烤田。.216.

    表4安徽省巢湖地区水稻适宜水深及耐淹水深

    表5几种主要农作物的排渍标准

    自前我国各地区对水稻田做了一些适宜日渗漏量的试验研 究,但成果差别很大,尚需进一步探求符合节水、高产原则的适宜 标准。本标准规定的水稻田适宜日渗漏量取值范围,仅供排水工 程设计时参考选用。 为了便于农业机械在田间适时、高效地进行作业,应根据各地 区农业机械耕作的具体要求,以保持适宜的地下水理深作为确定 设计排渍深度的依据。根据河北省芦台农场的种植经验,机耕、机 收时要求地下水最小埋深一般为0.7m0.8m;黑龙江省查哈阳 农场采用重型拖拉机带动联合收割机下由时,要求地下水最小理 深一般为0.9m~1.0m;辽宁省盘锦地区采用机耕时,要求地下水 最小埋深一般为0.7m~1.0m;江苏省农田采用机耕时,要求地下 水最小埋深一般为0.6m~1.0m。又据国外有关资料,为满足履 带式拖拉机下田要求的地下水最小埋深一般为0.4m~0.5m,为 满足轮式拖拉机机耕要求的地下水最小埋深一般为0.5m~ 0.6m。因此根据我国当前农业机械实际使用的情况,本标准规定 适于使用农业机械作业的设计排渍深度一般可采用0.6m~ 0.8m。

    3.3.9改良盐碱土和防治土壤次生盐碱化的地区,应,

    衣业、化学、生物等方面的综合性措施。地下水位临界深度是指为 了保证不致引起耕作层土壤盐碱化所要求保持的地下水最小埋

    深度。控制地下水位的临界深度主要与当地土壤性质、地下水矿 化度等因素有关

    3.4.2灌溉水温对农作物(特别是水稻)的正常生长有个

    3.4.2灌溉水温对农作物(特别是水稻)的正常生长有很天影响。 试验资料证明,当灌溉水温高于农田地温10℃以上时,一些农作 物因骤然受热影响生育而减产,当灌溉水温低于农田地温10℃以 下时,一些农作物因猛然受冷而减产。水稻的正常生长不仅要求 灌溉水温与稻田地温的差值不能超过10℃,而且还要求灌溉水温 在15℃~35℃,最高不应超过38℃,最低不应低于12℃。

    4.1.3灌区划分不同类型的灌排分区和土壤改良分区,目的

    4.1.3灌区划分不同类型的灌排分区和主壤改良分区,自的主要 是为了分区制定合理的灌溉制度、灌溉用水量、灌排渠系布置及士 壤改良措施。

    4.1.4一般来说,提水灌区分区分级越多,各级提水设

    越小,耗用电费(或燃料费)也就越少;但泵站座数及管理人员增 多,工程投资和管理费用增加,同时也增加上、下级泵站用水协调 的复杂性,因此,进行技术经济论证是必要的

    可行性研究阶段的灌区总体设计,要求初选灌区范围、灌排方 式、灌排分区、土地利用及产业结构、灌溉面积、作物组成、轮作制 度和复种指数等;调查灌区内城乡生产、生活供水设施现状,分 现状供水能力;确定设计水平年,分析论证水源不同水平年的可供 水量;确定灌溉、排水及供水设计标准,预测不同水平年灌区经汤

    社会发展指标、工农业生产生活用水定额和需水量,分析作物耗水 量、灌溉定额,分析不同水平年的灌溉制度和灌溉需水量;基本选 定灌溉水利用系数,提出灌区年供水量和年内分配,进行灌区水量 共需平衡分析,基本选定灌区水土资源配置方案;选定灌区总体布 局、主要建设内容和分期实施方案;基本选定水源工程、灌排渠系 工程的规模、布置和主要设计参数;基本确定典型区田间工程布 置,初拟监测、信息化、管理设施设计方案和建设内容。 初步设计阶段的灌区总体设计,要求论述灌溉供水水源条件 复核不同水平年的地表径流过程及年内分配情况,复核灌区地下 水(含灌溉回归水)资源总量、补给量及可开采量,对多泥沙河流论 述河流泥沙冲淤条件及其对灌溉供水水源的影响;论证土地分类 评价和水土资源的条件,确定灌区王地利用规划,农、林、牧业产业 结构,作物组成,轮作制度和复种指数等;进一步分析论证灌区 能产生旱、涝、渍、碱的原因,复核灌区灌溉、排水、供水范围及灌排 面积和城乡供水对象,确定灌区开发方式和灌排分区,提出综合治 理措施;确定灌溉设计水平年和灌溉、供水设计保证率,复核灌溉 定额,制定灌溉制度,确定灌溉需水量;复核不同水平年灌区经济 社会发展指标、工农业生产生活用水定额和需水量,结合现状工程 供水能力确定城乡供水规模。确定灌溉水利用系数、总需水量及 不同保证率的年内分配,复核水土资源供需平衡分析和水资源配 置成果;确定排涝标准、排渍标准、改良和预防盐碱化的排水标准 和承泄区水位标准,分析确定排水模数;复核灌区总体布局方案: 对水源工程、灌排渠系及主要建筑物进行方案比较,确定工程布 置、规模和设计参数;确定典型区田间工程布置;确定监测内容、主 要检测项目、灌区信息化和管理设施设计方案;提出工程运行管理 机构和管理办法

    和微灌等,适宜的灌溉方式不仅可以保证由间灌水均匀,而且 节约用水,有利于保持土壤结构和肥力。各种灌溉方式都有

    的适用范围,应区分不同的情况,考虑作物的组成、地形、土壤、水 源和经济等条件,合理确定。

    4.1.8正确的排水方式可使排水通畅,及时排除涝(渍)水,有效 控制地下水,防止土壤盐碱化、沼泽化,有利于农作物的正常生长, 节省工程投资。

    4.2.1为了合理确定灌区总体布局,搜集当地农、林、牧和水利大 城镇建设等相关规划设计成果是必要的。 4.2.2在满足水量、水位及水质情况下,水源工程靠近灌区可洞 少输水损失、降低工程投资。

    4.2.3蓄、引、提相结合的“长藤结瓜”式灌溉水源工程布置应合

    新建改造灌区内已建的平原水库实际利用效果差,且具备修 建山区控制性枢纽的条件,经综合分析,可逐步废弃平原水库,惨 复耕种。

    4.2.5在具备自流条件的灌区采用自流灌排、局部高地采用抽

    主要问题不尽相同,应区分不同情况,分区治理。 采用灌排分开的灌溉与排水工程,不仅可以及时排除涝水和 有效地控制地下水,起到排涝、防渍、防止土壤盐碱化和次生盐碱 化的作用,而且可以通过灌溉系统引用河水进行灌溉或洗盐,并利 用深沟排水达到改良土壤和淡化地下水的目的。 对于受盐碱化威胁严重的平原灌区,田间灌排渠沟可以合 一 为防止土壤积盐,必须使排水沟水位经常保持在地面以下一定深 度,提水进行灌溉,但必须严格控制渠沟蓄水位和蓄水时间。 沿江、滨湖的圩皖灌区均属江湖冲积平原,地形平坦,壤肥 沃,水网密布,水源较丰沛,但因地面高程较低,大部分地面高程均 在江河、湖泊洪、枯水位之间,洪、涝、渍、旱灾威胁较严重,因此要 采取联圩并境、整治河道、修筑提防涵闸等一系列工程措施,有效 控制内河水位和地下水位,达到能蓄、能灌、能降、能排的要求。 为滞蓄涝水,减小排水闸、排涝泵站的工程规模,并加以田间 排水,进行综合利用,一般圩区需要有一定的蓄涝区。蓄涝区的大 小可根据圩境灌区的具体情况确定。根据江苏、湖南、湖北、江西 等省的排涝经验,当有蓄涝区的圩烷灌区,其蓄涝水面率为10% 时,仅为无蓄涝区的圩境灌区排涝装机功率的1/4。如圩区内部 无天然湖泊,需开挖新河网进行滞涝时,则河网的滞涝水面面积以 占圩境灌区总面积的5%~10%为宜。考虑到全国各地的实际情 况,本标准规定蓄涝区一般为灌区排水面积的5%~10%。同时 根据一些圩境灌区的实践,本标准还规定设计蓄涝水位一般控制 在排水地面以下0.2m~0.3m,起蓄水位一般可低于地面1m~ 2m。 滨海感潮灌区的土壤含盐量一般较高,部分咸田由于缺乏淡 水水源冲洗,每年都要遭受不同程度的威害。对这些地区,一方面 采取防止咸潮入侵的措施,另一方面需引蓄淡水,做到拒咸蓄淡, 适时灌排。 排水干沟与承泄区河道的连接布置应保证有良好的出流条

    件,而不应因排水造成雍水、没或出现泥沙淤积的情况,为此,排 水干沟与承泄河道岸边宜呈锐角相交,根据一些工程实施经验,此 交角宜为30°~60°。 灌溉十、支渠道一般应设置退水设施。泄水渠、闸等退水设施 位置选定应合理,一方面确保了灌溉渠道的运行安全,另一方面结 合引水口位置、交叉建筑物布置、渠道流量分级设置的退水构筑物 可有效减小渠道断面尺寸,降低工程造价

    4.2.7典型区的数量及设计工作深度既要满足灌区总体布置

    要求,又要能指导灌区田间工程的配套,以便能较准确地估算田间 工程量及其投资。

    采用长系列法;缺乏水文资料时,可采用典型年法。根据灌溉工程 实践经验,大、中型水库的调节计算一般采用长系列法,因为灌区 农作物用水过程逐年不同,长系列法概念直观,方法简单,便于调 整用水量的变化,可逐年、逐月、逐旬求得灌溉需水量,可供水量 损失水量、弃水量、库水位等各种参数;但长系列法的计算精度与 采用的时历系列长短有密切关系,时历系列越长,计算精度越高, 鉴于我国各地目前都积累了较长的水文系列资料,因此本标准规 定采用的时历系列不应少于30a。小型水库一般多采用典型年 法,可逐月逐旬进行水量调节平衡计算,关键是要选取与相当于 灌区灌溉设计保证率的年来水量所对应的年份作为设计代表年, 但由于年内水量分配上的差异,影响到所选典型年的代表性,一般 至少应选取接近灌区灌溉设计保证率的三个代表年进行计算,经 分析比较后选用其中较大库容的代表年为典型年。 5.2.7“长藤结瓜”式灌溉系统一般都有多项蓄水工程(库、塘、 堰),并由其中骨干水库利用非灌溉期和丰水年的来水量充蓄灌区

    5.2.7“长藤结瓜”式灌溉系统一般都有多项蓄水工程(库

    堰),并由其中骨干水库利用非灌溉期和丰水年的来水量充蓄灌区 内的库、塘、堰,作为灌溉期与骨干水库同时向灌区供水的水源。 由输水渠道将库、塘、堰相连通的“长藤结瓜”式灌溉系统工程,在 我国南、北方各有特点,本标准仅从共性方面对其水量调节计算做 出规定,各地执行时还可结合本地区的具体情况进行适当的调整 和补充。

    5.2.8以灌溉水稻等为主的水库采用分层取水的

    5.3.4本标准式(5.3.4)中,系数K值主要与分沙比e值有关 如图 1 所示。 由图 1 可见,当 K=0. 6 ~1. 0 时 s<10%:当 K

    5.3.4本标准式(5.3.4)中,系数K值主要与分沙比

    如图1所示。由图1可见,当K=0.6~1.0时,<10%,当K 0. 8 时,e 值最小。 因此,本标准规定系数 K 值一般取 0. 8。

    1 ke 关系曲线图

    5.3.5无坝引水的引水比确切地说应为引水流量比,文称

    5.3.5无坝引水的引水比确切地说应为引水流量比,称引水率 或分流比,即引水渠首工程多年平均引水总量与多年平均河道来 水总量的比值。为了与《中国水利百科全书》用词保持一致,本标 准采用“引水比”一词。如果采用的引水比过大,将会引起引水口 下游的河道流量减小,特别是对于多泥沙河流,由于下游河道狭沙 量的加大和输沙能力的降低将导致泥沙的严重淤积。据统计,当 清水河流上无坝引水的引水比超过50%,多泥沙河流上无坝引水

    的引水比超过30%时,引水口下游的河道就将存在泥沙淤积的问 题。同时大量泥沙入渠,对渠道的正常运用也是不利的。《水工设 计手册》一书提出,无坝引水渠首的引水比宜小于50%,多泥沙河 流无坝引水的引水比宜小于30%。《泥沙手册》一书提出,自流引 水流量为河道流量的20%~30%;在条件有利的河流弯道段可达 到40%~50%。从陕西交口抽渭灌溉工程模型试验结果及多年 实际运用情况来看,引水比一般为50%~60%,而当河道流量小 于设计流量时,甚至可将河道来水全部引进,即引水比为100% 这就说明对不同地区,不同河流的特性和来水、来沙条件等应作具 体分析。为了防止泥沙被大量带入输水渠道和防止泥沙严重淤积 在引水口下游河道,本标准规定无坝引水的引水比宜小于50%, 多泥沙河流无坝引水比宜小于30%。如经模型试验或其他专门 论证,引水比可适当提高。

    多泥沙河流无坝引水比宜小于30%。如经模型试验或其他专门 论证,引水比可适当提高。 5.3.6引水口进水方向与河道水流方向的夹角称为引水角。对 无坝引水的引水角所作的限制,主要是为了使人渠水流平顺,增大 引水量,并防止过多泥沙被带人渠内。引水角愈小,引水口前沿宽 度愈长,进口流速分布则愈不均匀;但引水角过大,引水口前沿宽 度小了,又将影响进口引水量。

    5.3.6引水口进水方向与河道水流方向的夹角称为引水角。

    无坝引水的引水角所作的限制,主要是为了使人渠水流平顺, 引水量,并防止过多泥沙被带入渠内。引水角愈小,引水口前 度愈长,进口流速分布则愈不均匀;但引水角过大,引水口前 度小了,又将影响进口引水量。

    5.3.7导流堤在河道中应顺河道方向布置,使其与河道岸边之间

    形成引水通道。根据工程实践经验,导流堤与水流成10°~20°的 夹角时,引水效果最好。我国古代的“迎水湃”实际上就是导流 宁夏的汉渠和唐徕渠都有很长的导流堤,名为“十里长湃”。四儿 都江堰工程是利用导流堤和弯道环流原理进行无坝引水的典型实 例,其中鱼嘴和金刚堤就起了导流堤的作用。

    5.3.8、5.3.9侧面引水、正面排沙的有坝(闸)引水渠首布置)

    种传统的布置形式,即所谓“印度式渠首”,其进水闸前缘线与拦河 溢流坝坝轴线的夹角为90(即进水闸的引水角为90°),这种布置 如用于多泥沙河流,可将天量泥沙引人渠道。本条所述侧面引水 正面排沙的有坝(闸)引水渠首,是指经改进的印度式有坝(闸)引

    水渠首,其布置参见图2。印度北方邦灌溉研究所的模型实验结 果表明,当进水闸前缘线与拦河溢流坝坝轴延长线夹角为70°~ 75°时,较夹角为90°时的防沙效果提高近6倍。我国三盛公、横排 头、渔子溪等大型引水渠首工程都采用了这种布置形式

    图2有坝(闸)引水渠首布置图 1—进水闸:2一冲沙闸:3—拦沙坎;4一导流墙:5—沉沙槽:6一冲沙槽:7一导沙坎

    5.3.10冲沙廊道有底部冲沙廊道和侧向冲沙廊道两种,后者在 我国采用较少。底部冲沙廊道可布置在沉沙槽内,占槽宽的一部 分或全部,其顶部与进水闸底槛齐平,末端由冲沙槽控制。印度大 型渠首多采用这种布置形式,如印度东柯西渠首,廊道净高 1.55m,宽2.9m,上层水流经进水闸人渠,含有底沙的水通过冲沙 郎道和冲沙闸排到河道下游。 5.3.12、5.3.13无坝引水进水闸的闸前设计水位可选取每年灌 溉季节中的最低旬平均水位,通过频率分析求出相应于灌溉设计 保证率的水位作为闸前设计水位。若进水闸引水流速引起的水面 降落较大时,还要考虑由于引水所造成的水面降落。闸前水面降 落一般可采用经验公式进行计算。对于大江大河,当引水流量较 小时,水位降落一般较小,可忽略不计。无坝和有坝进水闸的过闸 设计水头一般可采用0. 1m0. 3m。

    5.3.14隧洞引水方式在我国陕西采用较多,如宝鸡峡引渭渠

    工程,在引水隧洞后面紧接着布置沉沙槽,水流经沉沙槽通过进水 闻正向引入渠道,定期打开侧向布置的冲沙闸,将沉沙槽内沉积的 泥沙排人渭河,使用效果很好。

    弯道式引水渠道,在充分利用横向环流作用的基础上,做到凹岸引 水,凸岸排沙。这种引水方式在我国新疆、甘肃等省区采用较多。

    式引水,又称跌落式引水,这是山区河流上的一种特有的引水方 式,只适用于大粒径推移质较多、水面比降较陡的山区河流上的引 水渠首工程。引水廊道设在堰内,廊道顶部铺设栏栅,水流经过栅 孔跌落到廊道内,再经进水闸流入渠道。细颗粒泥沙随水流引入 渠道,再由设在渠道上的冲沙闸排到河道下游;而大粒径推移质 (砂石、卵石)则由栅顶直接排到河道下游;设计栏栅时一定要注意 防止栅条产生弯曲变形或栅条间发生“卡石”现象,并要求方便栏 栅的清理和检修。堰顶设有底栏栅的溢流堰轴线应与水流正交 以使水流均匀地跌入廊道。在一般情况下,堰顶底栏栅可高出枯 水期河床平均高程1.0m~1.5m。但由栏栅顶部直接排入下游河 道的推移质日渐堆积起来,必须定期进行清理。这种底面引水方 式在我国新疆采用较多

    5.3.19现行行业标准《水利水电工程沉沙池设计规范》SL269

    5.4.1~5.4.5站址选择除应满足灌溉、排水、城乡生活供水的总 体规划外,还要考虑工程扩建的可能性,特别是分期实施的泵站工 程,要为今后的扩建留有余地;站址选择应选在有利于提水且灌区 输、排水系统布置比较经济的地点;水库取水的灌溉泵站,应认真

    研究水库水位的变化对泵站机组选型及建成后运行情况的影响

    5.4.7我国部分地区曾有过血吸虫流行的历史,由于

    难以根治,因此在疫区的泵站设计中,应根据疫区的实际情况, 水利血防的要求,采取有效的灭螺工程措施,防止钉螺在站区滋 繁殖或向其他承泄区(受水区)扩散

    难以根治,因此在疫区的泵站设计中,应根据疫区的实际情况,

    5. 4. 9.5. 4. 1

    5.4.9、5.4.10泵站设计流量、特征水位和特征扬程的确定,应 合灌、排泵站的水源和供(排)水对象的不同特点分析确定,具体 算方法应符合现行国家标准《泵站设计规范》GB50265的规定

    范围内最大轴功率的比值,水泵轴功率越大,动力机功率备用系数 越小。具体选择可参照《机电排灌设计手册》

    我国北方地区凿井波取地下水灌溉农田历史悠久,自前地下 水年开采量约1000×10m,用于农田灌溉的占54%左右,机井数 达470.94万眼,井灌面积为0.165×108hm(2.48亿亩),约占全 国有效灌溉面积的29.5%,在农田灌溉工程中发挥着重要的作 用。

    5.5.1近年来,一些地区为满足地方经济发展对水资氵

    盲目超量开采地下水资源,致使部分地区出现地面沉降、海水倒灌 等生态环境问题,应根据确定的地下水可开采范围和可开采量,在 地下水资源利用现状的基础上,提出新建机井工程的规模和布置, 对于地下水开采区应分别采取禁采、压采和限采措施

    5.5.4本条对井群布置做了一些原则性的规定,具体井位还应

    据布井区的水文地质条件、地形条件和地理位置,结合灌排渠沟 (管道)系统、道路、林带、输电线路等进行布置。

    0.2.1灌溉架道一般分为固定渠道和临时渠道两天类。固定渠 道由干渠、支渠、斗渠、农渠四级组成,农渠以下为临时渠道,分为 毛渠、灌水沟两级灌水渠道。 地形复杂的大型灌区,固定渠道也可设置为总干渠、干渠、分 干渠;支渠、分支渠;斗渠,分斗渠等。 灌区地形特殊或面积较小时,整个灌区或灌区的某些区域也 可越级设置渠道。

    地形复杂的大型灌区,固定渠道也可设置为总干渠、干渠、分 干渠;支渠、分支渠;斗渠,分斗渠等。 灌区地形特殊或面积较小时,整个灌区或灌区的某些区域也 可越级设置渠道。 6.2.2目前,我国灌区基层管理基本上是以行政区划分管理单 应,维修、养护、配水、量水、水费征收等均以行政单位为管理单元 因此渠系布置时,需要参照行政区划,合理布设输配水系统和配水 口。

    6.2.2自前,我国灌区基层管理基本上是以行政区划分管理 应,维修、养护、配水、量水、水费征收等均以行政单位为管理单 因此渠系布置时,需要参照行政区划,合理布设输配水系统和 口。

    6.2.3“长藤结瓜”式灌溉渠道系统是我国山区、丘陵区不

    发利用灌区水资源并保证供需平衡的基础上,将灌区范围内多项 蓄水工程连接成水资源相互调剂统一调配的灌溉系统。灌区 群众通常形象地把渠道比喻为“藤”,把灌区内众多的库、塘、堰 比喻为“瓜”。通过对“藤”(渠)和“瓜”(库、塘、堰)的合理调度运 用,就可使整个灌区做到忙时灌田,闲时蓄水,以蓄补灌,以丰补 快

    6.2.4轮灌渠道的主要特点是水量集中输水日

    断面较大,土方和建筑物工程量以及建设费用较大,因此干、支渠 一般不应按轮灌方式设计。支渠只有当水面比降小、水流泥沙含 量高、容易产生淤积,有必要增加输水流量或缩短灌溉周期时,才 可按轮灌方式设计,但必须经技术经济方案比较论证确定。

    6.3.1按续灌方式设计的于、支渠,采用按设计流量、

    6.3.1按续灌方式设计的干、支渠,采用按设计流量、加大流量和 最小流量进行水力计算,即以设计流量计算确定各级渠道在正常 工作条件下的水力要素,平均流速应满足渠道不冲不淤要求;以加 大流量计算确定渠道的岸顶超高和渠深,并验算渠道的不冲条件: 以最小流量确定渠道的最低控制水位,并验算渠道的不淤条件。

    渠道设计最小流量时相应的最小水深做了修订,认为最小流量 宜小于设计流量的40%,相应的最小水深不宜小于设计水深 60%;有节制闸控制时可不受此限制;对于综合利用渠道按实际 况确定。

    出的经验公式,适用于从多泥沙河流引水的浑水渠道。根据陕 省洛惠渠的实践经验,在渠底比降较大的条件下,可以引用泥沙 量超过40%的浑水进行淤灌

    不小于1.5m/s,目的是为了防止水面结冰

    适用于黄土渠床的沙玉清公式和原西北水利科学研究所公式,以 及适用于缺乏有关水力要素时的吉尔什坎公式等。这些公式都有 一定的适用条件,不可盲目使用。为此,本标准对重要的于、支渠 道允许不冲流速值的计算确定做了原则性的规定,而一般渠道充 许不冲流速值可不进行计算,直接由本标准附录C查得。 6.3.12渠道水流在某一特定条件下能够换运某种粒径泥沙不致 使渠道发生淤积的最大数量,称为渠道水流沙能力,或称渠道水 流饱和含沙量。渠道水流的狭沙能力与水流流速、水力半径、泥沙 粒径及沉降速度有关。由于水流中泥沙运动规律的复杂性,目前 还没有完善的理论计算公式,而用于计算渠道水流狭沙能力的经 验公式虽然比较多,但都有一定的局限性。本标准附录D中推荐 采用的三个经验公式,是自前使用较多的计算公式。沙玉清公式 适用于黄河中游地区渠道泥沙中值粒径在0.02mm左右及水流 弗劳德数Fr0.8的情况,当Fr>0.8时,这一公式不能使用。 黄委水利科学研究院公式适用于黄河中、下游地区,但因适用范围 覆盖的面积很大,条件很复杂,因此按这一公式计算的结果误差会 天一些。山东省水利科学研究院公式仅适用于黄河下游地区的衬 砌渠道,适用范围相对更窄一些。

    6.4渠道纵横断面设计

    6.4.2渠道横断面尺寸一般依据渠道均匀流计算公式确定。在 渠底比降和渠床糙率已定的条件下,通过某一规定流量所需的最 小渠道横断面,称为水力最佳断面。在灌区工程设计中,为了节省 输水渠道土石方以及衬砌工程量,尽量少占地,一般均采用窄深式 断面;而配水渠道为使水流较为稳定,不易产生冲刷和淤积,多采用 宽浅式断面。本标准推荐采用梯形渠道实用经济断面计算方法。

    是一个简单实用的经验公式,不少设计单位对此反映良好。现在 将国内部分渠道实际采用的超高值,以及美国有关计算公式和曲 线图的验算值与该式计算结果进行比较见表6。由表6可知,大 多数干渠、总干渠的实际采用值与该式计算结果最为接近,因此本 标准继续采用

    表6国内部分渠道采用超高值及验算值比较

    续表6按Fb=按Fb=按曲线图渠道QFbh(m)hb/4+0.20.552Vchb查得F值名称(m3 /s)(m)计算值(m)验算值(m)(m)渭惠渠北171.981.020.701. 010.96干渠洛惠渠总152.001.000.701.000.93干渠注:1表中公式按Fb=0.552/chb为美国垦务局提出的计算公式,见该局所编《渠道及其有关建筑物》一书第10页。当流量Q=0.57m3/s时,系数c=1.5;当Q=85m3/s时,c=2.5。按上述公式计算Fb,当Q<85m3/s时,c值采用内插法求得;当Q>85m3/s,c值仍采用2.5。2表中所述曲线图见美国土木工程师协会编《在争用资源年代里的灌溉与排水》一书第330页图103—D一341。6.5渠道衬砌与抗冻胀设计6.5.2渠道衬砌结构适用条件表是按照现行国家标准《渠道防渗工程技术规范》GB/T50600一2010中表4.2.3制定的,表中所列允许最大渗漏量指标是根据国内外不同防渗衬砌渠道的实际防渗效果,经分析研究后拟定的6.5.4、6.5.5本次修订,按照现行国家标准《渠道防渗工程技术规范》GB/T50600的规定,对原规范表6.5.5中浆砌卵石、干砌卵石(挂淤)、埋铺式膜料、沥青混凝土、混凝土等渠道防渗衬砌结构的适宜厚度进行了调整;对现场浇筑混凝土板及预制混凝土衬砌板的伸缩缝间距、缝型做了修订。6.7灌溉输水管道6.7.1我国地域辽阔,南北方气候变化差异较大,高寒地区及季.238·

    节性冻土地区管道基础冻胀对管道危害非常大,尤其对非金属管 道破坏尤其严重。灌溉管道埋在冻土层以下,是为了避免在冬季 冻坏管道。在冻土层较薄或无冻土地区,为确保安全与稳定,根据 国内工程实践经验及有关规范要求,本次修订管道埋深不应小于 0.7m。 由于具有流量调节功能的节制阀种类较多,本次修订对流量 调节阀门的选用做了规定,同时建议给水栓接口采用金属连接管 件。

    冻环官道。在冻王层较薄或无冻土地区,为确保安全与稳定,根据 国内工程实践经验及有关规范要求,本次修订管道理埋深不应小于 0.7m。 由于具有流量调节功能的节制阀种类较多,本次修订对流量 调节阀门的选用做了规定,同时建议给水栓接口采用金属连接管 件。 6.7.2近几年,灌溉用管材种类越来越多,尤其是聚乙烯管、玻璃 钢管、预应力钢筒混凝土管等管材广泛应用,本次修订补充了上述 管材的计算参数值。 经济流速是根据管道造价和运行费用之和最小而确定的,故 管道流速一般不应超出此范围。 根据实际调查,直径小于DN600的输水管道,产生破坏性水 锤的概率及危害程度较小,故水锤防护要求较低,可经分析并参照 同类工程做出水锤防护措施;直径DN600DN1200的输水管 道,产生破坏性水锤时,往往危害较大,修复困难,故应经专门计算 分析确定其防护措施并预测防护效果;直径大于DN1200的大型 输水管道,应特别重视水锤防护问题,建议由两家以上单位计算

    由于具有流量调节功能的节制阀种类较多,本次修订对流量 调节阀门的选用做了规定,同时建议给水栓接口采用金属连接管 件。 6.7.2近几年,灌溉用管材种类越来越多,尤其是聚乙烯管、玻璃 钢管、预应力钢筒混凝土管等管材广泛应用,本次修订补充了上述 管材的计算参数值。

    6.7.2近几年,灌溉用管材种类越来越多,尤其是聚乙烯管、玻璃 钢管、预应力钢筒混凝土管等管材广泛应用,本次修订补充了上述 管材的计算参数值。

    6.7.2近几年,灌溉用管材种类越来越多,尤其是聚乙烯管、玻璃

    经济流速是根据管道造价和运行费用之和最小而确定的,故 管道流速一般不应超出此范围。 根据实际调查,直径小于DN600的输水管道,产生破坏性水 锤的概率及危害程度较小,故水锤防护要求较低,可经分析并参照 同类工程做出水锤防护措施;直径DN600~DN1200的输水管 道,产生破坏性水锤时,往往危害较大,修复困难,故应经专门计算 分析确定其防护措施并预测防护效果;直径大于DN1200的大型 输水管道,应特别重视水锤防护问题,建议由两家以上单位计算, 经论证后确定合理的水锤防护方案

    7.1.1~7.1.4据资料显示,我国盐渍化土壤面积约3693× 10*hm,残余盐渍化土壤面积约4487×10hm,潜在盐渍化土壤面 积约1733×104hm,在耕地中约有三分之一是盐碱、涝洼造成的中 低产田,另有分布在沿海、沿河、沿湖平原区相当多未被开发利用的 盐碱地,因此改造中低产田和开发未利用盐碱地任务十分艰巨。根 据各地区的地质、地貌、土壤、气象、水文地质条件,盐碱地种类及分 布,水盐变化规律及涝害、渍害、盐碱化的成因等,选择适宜的排水工 程形式,做到因地制宜改良土壤是非常必要的。 明沟既可排涝,也可用于排渍和改良盐碱地或防治土壤盐碱 化,是常用的排水形式。明沟可迅速、有效地排除地面涝水,因此 排涝更适宜采用明沟排水。明沟施工简单,运行维护方便,工程投 资及运行成本低,是比较简便、适用的排水形式。因此有排涝、排 渍和改良盐碱地或防治土壤盐碱化任务的灌区通常采用明沟排 水。明沟的缺点是占地多,需建桥涵多,不利于机耕机收,易淤积 易生杂草,同时在塌坡地区或地段,其塌坡不易处理,会造成排水 沟淤积,影响排水效果。因此在选择明沟时应重点考虑明沟的占 地和断面结构稳定因素。 暗管具有占地少、交叉工程少、不妨碍机耕机收、理深比明沟 深度大、密度不受限制的优势,同时可解决在塌坡地区或地段采用 明沟塌坡不易处理的难题,因此在耕地紧缺地区及明沟塌坡地区 或地段,用于治渍、改良盐碱地时,宜采用暗管排水。但采用暗管 排水工程投资及运行成本增加,运行维护不方便,采用暗管时应综 合考虑这些因素。

    井排系统只有在水文地质条件满足抽水要求时才能达到排水 效果,同时井排系统运行需要动力,消耗能源,运行费增加。因此 常在排水水质满足灌溉要求地区结合灌溉采用“以灌代排”井实现 排水目的,在地形及水文地质特殊地区采用井排形式时,应综合考 虑其工程占地、工程投资和运行动力费等因素,经技术经济比较论 证确定。

    根据相关资料,血吸虫生活史的许多阶段都必须在有水的条件下 完成。血吸虫唯一中间宿主钉螺的分布扩散与水密切相关,钉螺 为水陆两栖淡水螺类,滋生在1月平均温度0℃以上,年平均在 15℃以上,全年降水在250mm以上的地区,存活于杂草丛生的江 湖、洲滩、湖汉、河岸水线上下、稻田出水口、沟渠处。

    7.2.1农沟是最未级的固定排水沟,农沟以下可根据需要设置毛 沟、腰沟、沟等临时性排水沟。干、支、斗沟三级组成骨干输水沟 网,其作用主要是承纳田间集水沟网的排水,并输人承泄区,在排 涝区可及时排除暴雨径流,同时可适量滞蓄涝水。农沟以下的临 时性排水沟组成田间集水沟网,其作用主要是汇集田面径流消防标准规范范本,控制 和降低地下水位,将涝水和渍水排入骨干输水沟网。我国一些除 涝、治渍排水区采用的排水沟一般规格见表7,可供布置明沟时参 考。

    表7排水沟道一般规格(m)

    ·2.2各级排水沟应冷草 流排水,同时也为合理布置田间排水工程和选取良好的排水出路 创造条件。排水面积较大的排水区,利用天然河道及原有沟道作 为骨干排水沟,可使工程量大大减少。 1级~3级排水沟之间及其与承泄河道之间最好相互垂 直,而在连接处则要求呈30°~60°交角,以利排水和避免出现 冲淤情况。 1级~3级排水沟线路,宜尽量避免穿过淤泥、流沙及其 他地质条件不良地段。难于避免时,必须采取相应的工程措 施。 排水沟出口排水方式有畅排和托排两种。畅排即多数情况下 排水出口均可自排,这是最经济的排水方式。托排即排水出口受 下一级排水沟或承泄区水位顶托,如果短期内不能自排时,可修建 排水涵闸利用排水出口水位高于下一级排水沟或承泄区水位的短 暂时期抢排涝水;如果下一级排水沟道或承泄区水位长期高于排 水出口水位,而上一级排水沟道蓄涝容积又不能满足调蓄要求时, 则必须修建排水泵站进行抽排。当然也可在排水出口两侧修建回 水堤,使回水范围以外的涝水能够自排,回水范围以内的涝水通过 排水涵闸或排水泵站抽排,但是这种做法只适用于回水长度不大 的情况。 布置排洪沟应按实际情况尽量增建一些塘库工程,以减少排 洪沟的工程量。对于载流沟的布置,在地形条件允许的情况下,也 可采用适当分散的布置方案,但在选择时应以截流效益大、占地面 积少、工程量小为原则。截流沟应尽量沿地形等高线布置,弯道应 有足够的曲率半径,沟底比降可适当放缓,同时也应尽量避免高填 方、深挖方。排洪沟(截流沟)是重要的排水工程,其排水标准可略 大于排水区的排涝标准。广东省环山排洪沟或截流沟的排水标准 见表8,可供参考。

    表8广东省环山排洪沟或截流沟的排水标准

    7.2.3未级固定排水沟的深度和间距有一定的优化组合关系 为了满足排涝、排渍或防治土壤次生盐碱化的需要,在一定的时间 内要求排除一定量的地面涝水,以及控制地下水在一定的深度以 下。排水沟的间距越大,则所需开挖的排水沟深度也越大,排水沟 的开挖土方量可能越小;反之间距越小,深度越小,开挖土方量则 可能越大。因此,对于末级固定排水沟是采用深沟大间距,还是采 用浅沟小间距,需经技术经济比较确定。 单纯排涝的末级固定排水沟(多数是在地下水位较低的地区 没有降低地下水位的要求),应根据当地农业机耕或其他要求先确 定间距,然后再按排涝要求计算确定断面尺寸。排涝、排渍两用的 末级固定排水沟(在地下水位较高的地区,且有降低地下水位的要 求),则应根据农作物对地下水位的控制要求先初定沟深,然后再 按排涝、排渍要求计算确定其断面和间距。但应指出,排涝、排渍 两用沟道的深度一般不宜定得太深,否则多数会造成严重的边坡 丹塌。根据广东省佛山地区的经验,在控制地下水位0.3m~ 0.6m时,水稻区排涝、排渍两用排水沟沟深和间距见表9,江苏省 一些地区排涝、排渍两用排水沟沟深和间距见表10

    民用航空标准表9广东省佛山地区排涝、排渍两用排水沟沟深和间距(m)

    表10江苏省一些地区排涝、排渍两用排水沟沟深和间距(m

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