土地整治项目设计.pdf

土地整治项目设计土地整治项目设计 国土资源部土地整治中心国土资源部土地整治中心 20142014年年1111月月 主主 要要 内内 容容 第一部分第一部分 背景简介背景简介 第二部分第二部分 项目设计概要项目设计概要 第一部分第一部分 背景简介背景简介 一、土地整治发展简历 二、土地整治项目设计基本概念 三、TD/T 1038-2013 编制背景 一、土地整治发展简历 1998年，土地开发整理田、水、路、林、村综 合整治。 2008年（十七届三中全会,关于推进农村改革发 展若干重大问题决定大规模实施土地整治， 搞好规划、统筹安排）。土地整治对利用不合 理的土地进行整理、复垦、开发。理念也从单纯 的农地整理理念向全面综合整治理念转变。 二、设计基本概念 设计的概念是对工程的实施在技术上和经济上 所进行的全面而详细的安排，是项目建设计划的 具体化。 设计的作用 1.确定总投资，编制投资计划的依据； 2.招标的依据； 3.施工准备和施工的依据。 设计与可研的关系 设计是可行性研究的继续，必须与可行性研究在 主要建设目标上衔接。 可行性研究是项目设计的依据和基础，设计是对 可行性研究中工程布局的深化。 设计与可研的区别基础图件的要求不同；资料 收集的广度和深度不同；论证细致程度（深度） 不同。 三、TD/T 1038-2013 编制背景 （一）设计报告编制简历（一）设计报告编制简历 1998年，无标准，无明确建设程序。 2000年，土地开发整理项目规划设计规范。 2001年，关于组织申报国家投资土地开发整理 项目有关问题的通知（国土资厅发[2001]64 号）。 2013年，土地整治项目设计报告编制规程。 （二）（二）TD/T TD/T 10381038- -2013 2013 编制背景编制背景 土地整治新形势由土地整理发展到土地整治， 投资力度加大，生态文明建设平台。 标准化建设土地整治项目技术成果标准化步伐 严重滞后于生产实践（土地开发整理项目规划 设计规范）。 项目管理设计报告内容不统一、格式不规范， 项目设计、评审、工程施工等缺乏科学依据和标 准。 （三）（三）TD/T TD/T 10381038- -2013 2013 的作用的作用 规范土地整治项目设计成果，统一格式和要求； 更好地指导项目工程施工； 建立全国统一的项目信息管理系统。 TD/T 1038-2013 应与土地整治项目规划设计规 范配合使用。 第二部分第二部分 项目设计概要项目设计概要 一、综合说明 二、项目概况 三、项目建设条件分析 四、新增耕地来源分析 五、水土资源平衡分析 六、工程总体布置 七、工程设计 八、土地权属调整方案 九、工程施工组织设计 十、实施管理与后期管护 十一、投资预算 十二、效益分析 一、综合说明 摘要说明项目总体情况。规程规定了三部分 内容 1. 项目概述。简述项目可行性研究报告的批复情 况，项目建设地点、范围、建设规模、新增耕地、 新增耕地率、项目类型、项目区地貌类型、项目区 土地权属状况、建设期等相关情况。 2. 项目设计目标、原则和依据。 说明项目设计 目标，主要包括建成高标准基本农田面积、新增粮 食产能、耕地质量等别提高、工程设计使用年限等。 提出适用于具体项目的设计原则。说明项目设计所 依据的法律法规、相关政策，技术标准，工程设计 相关的文献资料等。 建设目标设计，可详述。 3. 项目建设内容与投资。说明项目主要建设标准 和建设内容，简述项目投资预算和资金筹措。 分析项目建设标准，简述主要任务和投资。 二、项目概况 项目区建设环境介绍，是设计依据。规程规 定了两项内容。 1.项目所在地概况。简述所在县基本情况。 2.项目区概况。 （1）自然条件。位置、地形地貌、气象、土壤、 植被、水文和水文地质、工程地质、天然建筑材料、 自然灾害。 （2）社会经济条件。人口、劳动力、收入等。 （3）土地利用现状。权属、土地利用结构、利用 程度、耕地质量。 通过查阅已有资料和补充调查获得。 三、项目建设条件分析 建设目标和实际条件的匹配状况，规程规定 了四项内容。 1.基础设施条件。 交通、灌排、电力、农田防护。 2.农村居民点建设状况。 3.土地利用限制因素。自然限制因素、农业设施 限制因素、其他限制因素。 4.公众参与。形式、过程、内容、结果。 四、新增耕地来源分析 核实确定新增耕地目标，规程规定了2项内 容。 1.项目区新增耕地来源。来源、数量、分布，编 制结构平衡表。 2.适宜性评价。分等定级规程、耕地后备资源调 查评价技术规程。 五、水土资源平衡分析 实现“以水定地”，设计的重要依据，规程 规定了三项内容。 1.可供水量分析。分析确定可供项目区利用的水 量。 2.需水量分析。设计保证率，灌溉方式、制度， 计算需水量。 3.平衡分析。可分区分析。 参考灌溉与排水工程设计规范、水资源评 价导则。 4.水土资源平衡分析要点 ①灌溉保证率的制定一定要符合当地实际。 ②工程标准的制定应符合工程规划需要，没有水工 程措施的水量不能计入可供水量中。 ③采用作物的灌溉定额分析作物需水量时，其可利 用水量不再包含降水量，该水量已计入作物的需水 量中。 ④工程取水以地表水利用为主，限制地下水开采。 ⑤灌溉水质对作物的影响包括水温、盐度、碱度、 矿化度、污染指数等。 ⑥现有工程条件下水量不能满足要求时，应提出解 决措施。 在可研基础上复核，报告的主要内容，规程 规定了总平面布置、土地利用布局、工程平面布置三 项内容。 一）总平面布置根据土地整治规划、项目建设 目标、经批复的可行性研究报告，对项目区土地利用、 土地平整工程、灌溉与排水工程、田间道路工程、农 田防护与生态环境保持工程和其他工程全面规划、统 筹安排，确定土地利用布局和工程平面布置。 六、工程总体布置 二）土地利用布局结合可行性研究阶段的成果， 进一步确定各类用地的位置与面积，落实到土地整治 项目规划图上，在此基础上按照附录D表D.2编制土地 利用结构调整表，分析整治前后土地利用结构变化情 况，计算新增耕地面积和新增耕地率。 （三）工程平面布置在可研的基础上，复核确定 各项工程的类型、位置、范围。 1.总体布置原则 （1）水土资源合理利用，土地利用适宜； （2）旱、涝、洪、渍、碱综合治理； （3）田、水、路、林、村统一规划； （4）灌溉系统和排水系统协调一致； （5）山区高水高用、低水低用； （6）改善生产条件、生态环境； （7）技术可行，经济合理。 2.总体布置设计 （（1）土地利用方案应以潜力分析、适宜性评价 及水土资源平衡分析为基础，合理布局；需考虑 生态、环境建设需要；并明确各用地类型及其相 应的准确位置和面积。 （2）工程布局主要是为确定土地利用方案提供 工程保障，应按照规划标准确定工程建设内容， 确定土地平整、灌溉与排水、田间道路及农田防 护等工程总体布置。 （3）土地平整应按项目区自然条件，划分适宜 的土地平整类型，确定各类型土地平整方法，提 出土方调配方案，安排土方转移的位置和运输路 线。 （4）灌排系统的总体布局应首先根据水资源分 析灌溉保证率结果，进行水源工程数量和位置确 定，分区提出灌溉和排水方式和主体工程布置方案， 介绍灌排沟道的布局走势。 （5道路及农田防护工程应提出工程形式、防 护类型及布置。 （6）提出渠沟路的建设等级、长度和建筑物数 量等指标。 设计报告的核心内容，要明确各项工程的规 模、主要控制参数、结构型式和工程量。规程 规定了5项工程的设计内容和深度要求。 （一）工程建设标准 说明可行性研究报告拟定的工程建设标准和 批复意见。根据设计基础资料和技术标准，复核 确定的土地平整工程、灌溉与排水工程、田间道 路工程、农田防护与生态环境保持工程等各项工 程的建设标准。 七、工程设计 （二）土地平整工程（二）土地平整工程 规程规定了田块设计和土方计算的要求。 田块设计内容高程、田坎高度、田面坡度， 表土剥离、客土、污染土壤处理。 1.土地平整原则 （1）满足耕地建设和作物种植的一般要求（耕作层 厚度、田块大小和平整度）； （2）符合灌水、排水流向的总体布置要求； （3）选择局部整平为主、全部平整为辅的整地方案， 避免远距离调土； （4）平原整理区宜小格田整平，开发复垦区宜大田 块整平； （5）丘陵区重点为坡改梯； （6）田块内部尽量挖填平衡，并符合平整方量最小、 投资最省的原则； （7）机械化施工为主（平原区）、人工施工为辅 （丘陵区），满足施工布置和施工工序要求； （8）注重水土保持工程建设（丘陵区尤其注意）。 2.土地平整工程内容 a 一般用地平整分区的整地内容 1）平原区和台塬区整理为水平田，包括格田和台田，以 拖拉机田间推移土方为主。 2）丘陵区整理为梯田，田坎分土坎和石坎两种，石坎以 干砌为主，注意田坎高度满足稳定和水流安全的要求。一 般土坎高不超过1m，石坎高不超过1.5m。根据作物种植方 向，梯田又分为水平梯地和坡式梯地两种，工程量包括田 间土地平整移土、筑土埂或筑石埂、生物护坡。 b）特殊用地平整分区的整地内容 1采矿复垦区，包括渣石转运、回填、局部推平、客 土回填； 2灾毁地复垦区，包括局部推平、客土回填； 3裸岩石砾地区，包括局部爆破、转运、整平、客土 覆盖； 4紫色岩区，包括爆破松土、整平； 5河滩地区，包括局部整平、客土回填； 6盐碱、涝渍地区，挖沟取土、抬高田地，部分需客 土覆盖； 7居民点，包括居民点拆迁、建筑垃圾清运、整平、 翻松等； 8工厂废弃地，包括工厂设施拆迁、建筑垃圾清运、 整平等。 3.土地平整工程量的计算方法 （1）方格网法 适用条件地形平缓或台阶宽度较大的地段，在田块平 面形状比较方正的情况下，计算精度较高。 （2）横断面法 适用条件地形起伏变化较大地区，或者挖填深度较大 又不规则的地区采用，计算较为方便。 （3）散点法 适用条件地形虽然有起伏，但变化比较均匀，不太 复杂的地形。这种方法的特点是测量不受限制，可以根据 地形情况，布置测点。 （4）其它方法 调查法；实物工程量法；曲线积分法。 4.成果要求 （1）平原区应将格田的田面设计高程逐块标注于规划 图上； （2）山区梯田，如果不能将具体田块全部绘制在规划 图上，应单绘梯田土方计算图。有两种方法。 一是典型田块设计法。选取典型地块，采用横断面法 计算典型地块的平整工程量。二是坡度分区计算法。 （3）土地平整尽量做到田块内部挖填平衡，如为满足 特殊要求而调整田面设计高程的，应尽量做到区域内土方 平衡，做好土方调配，降低工程造价。 规程规定说明水源工程、输水工程、 喷微灌工程、排水工程、渠系建筑物工程、输 配电工程、田间道路工程、农田防护与生态环 境保持工程、其他工程的结构型式、主要控制 参数、计算方法、分项工程量等。 （二）灌溉与排水工程（二）灌溉与排水工程 主要工程设计要点主要工程设计要点 1.1.泵站泵站 规程规定说明水泵流量、扬程的计算过程和结果； 说明水泵选型、台数及其确定的依据；说明与水泵配套的动 力机、传动设备、管路及其附属设备的选配；提出水泵进水 池、出水池设计成果。 （1）泵站的设计内容 泵站的设计包括规划选址、管道布设、水力学计算、水 泵的选配、安装与维护保养等内容。 （2）泵站组成 一般由主机房、进水池、出水池、管道系统等组成。机 房中的水泵机组，是抽水站的主要设备。 根据项目区灌溉排水系统布置选定站址，进行总体布置 泵站等级划分，计算确定泵站主要设计参数 进出水建筑物设计 泵房设计 变压器容量计算及选择 设备材料汇总 （3）主要步骤 （4）要求  计算主要设计参数防洪标准、设计流量、特征水位（防洪水位、 设计水位、最高（低）运行水位、平均水位）、特征扬程（设计 扬程、平均扬程、最高（低）扬程）  进出水建筑物（引渠、前池、进水池、出水管道、出水池）设计 应满足规范要求，计算结构尺寸，说明各部位结构类型和建筑材 料规格型号  泵房设计要求有结构尺寸的说明，图纸应齐全（包括配筋图）  附属设施（起重设备、闸门、拦污栅、启闭设备等）要列出具体 型号规格  变压器容量计算采用泵站设计规范附录D/E公式计算  水泵、电机等主要设备及材料应汇总，并详细注明设备参数 （5）水泵的主要参数 ①流量Ql/s，m3/h单位时间的出水量。 ②扬程Hm又称水头，表示水泵的抽水高度。 总扬程净扬程十损失扬程 净扬程实际扬水的高度。 损失扬程（水头损失）水流经过管路将产生水头损失，使水 泵的扬程降低，降低的部分称为损失扬程。 ③允许吸上真空高度HSm表示离心泵能够吸上水的高度，一般 在2.5～8.5m之间。 ④功率N表示单位时间里水泵作功的大小。柴油机通常用马力hp 作功率单位，而电动机用kW作功率单位，两者间的换算关系为 1hp0.736 kW。 ⑤有效功率（N有效）把一定流量的水从吸水水面压送到出水水 面实际所用的功率，即 式中N有效--一水泵的有效功率； γ --一水的容重（t/m3）； Q--一流量（m3/s）； H--总扬程（m）。 ⑥轴功率（N轴）水泵在一定流量和抽程情况下，动力机传给水 泵轴上的功率。 ⑦效率η 由于水泵在工作时因机械摩擦等要消耗一部分能量，动 力机传给水泵轴的功率不可能全部变为有效功率，有效功率和轴功 率的比值即水泵的效率。一般农用水泵的效率在60～80％之间。 ⑧转速nr/min指每分钟水泵叶轮旋转的转数，可以用转速表测 出。每台水泵都有它规定的转速，称为额定转速。一般小水泵转速 高，大水泵转速低。 2.2.机井机井 （1）机井种类 潜水井利用浅层潜水的地下水开采井。 承压水井利用深层承压水的地下水开采井。 完整井水井贯穿整个含水层。 不完整井水井部分贯穿含水层。 （2）一般结构 包括井台、井壁管、滤水管（花管）和沉淀管等几部分。 1）井壁管（封井管）安装在隔水层处或不拟开采的含水层处，多 用粘土球止水； 2）滤水管安装在开采的含水层处，在井管与井孔的环状间隙中， 填入经过筛选的砾石，起滤水阻砂的作用； 3）沉淀管位于管井最下段，起沉淀流入井中泥沙的作用，一般深 4～8m； 4）井台位于井口处，应用砖石砌筑或混凝土浇注，便于安装抽水 机和保护井口。 计算内容 ①灌水定额由主要作物需水高峰期的需水强度控制， m666.7γ shβ 1-β 2 ②灌水周期 ③单井控制灌溉面积 ④机井数量 机井数量＝灌区耕地/单井控制面积 规程规定喷灌工程应说明喷头组合和喷灌强度、 均匀度及水滴打击强度等参数，确定管材、管径和喷头的 型号、喷嘴直径、泵型和动力配套设施等。微灌工程要分 析确定微灌灌水器类型、规格和性能参数，确定灌水器的 设计工作水头，毛管的布置形式，灌水器的组合形式及间 距；选定泵型和动力配套设施。 3.3.田间灌水方式田间灌水方式 （1）喷灌系统的组成 通常由水源工程包括水泵和动力机、输配水管道系统、 喷头以及附属设备、附属建筑物组成。 附属设备、附属建筑物包括拦污设施，进、排气阀、调 压阀、减压阀、安全阀，泄水阀，真空表、压力表以及水表， 闸阀，利用喷灌喷洒农药和肥料时，还应有必要的调配和注入 设备。 （2）分类 管道式喷灌系统和机组式喷灌系统； 固定式喷灌系统、半固定式喷灌系统、移动式喷灌系统 （3）喷灌的技术三要素 喷灌强度、喷灌均匀度、水滴打击强度。 a a））喷灌 （4）喷灌的优缺点 1）优点 ①灌水均匀，用水量省。 ②作物增产幅度大。 ③适应性强。 ④可以用于防止或减小灾害性天气对作物的影响。 ⑤省地省工。 2）缺点 ①喷灌受风的影响大。一般风力大于3级3.4～5.4m/s时 不宜进行喷洒作业。 ②设备投资高。喷灌系统工作压力较高，对设备的耐压要 求也高，因而设备投资一般较高。 ③能耗大。喷灌需要较高的压力，耗能大，在能源紧张的 情况下，其发展受到限制。 （1）分类包括滴灌、微喷灌、渗灌、涌灌和雾灌等。 ①滴灌利用专门灌溉设备，以水滴浸润土壤表面和作物根区的灌 水方法。 ②微喷灌通过低压管道将水送到作物根部附近，并以微小水量喷 洒在土壤表面的灌水方法。 ③渗灌地下灌溉借助工程设施将水送入地面以下，并从缝隙或 孔洞渗出，以浸润根层土壤的灌水方法。 ④涌灌在末级毛管上安装涌水设备，使灌溉水形成间歇小股水流， 以浸润土壤的灌水方法。 ⑤雾灌用直径为0.1～0.5mm的雾状水滴进行喷洒灌溉的方法。 （2）特点 ①局部湿润土壤。 ②灌水量小，灌水周期短。 ③灌水质量较高。 ④工作压力低，节约能源。 b b）微灌）微灌 在作物行间开沟，灌水时，水在沟中边流边渗的灌溉方法称为沟灌。由 于沟灌不是田面全部受水，仅沟底有水。沟灌适于宽行距的中耕作物，如棉 花、玉米、高粱等。灌水沟由输水沟放水，多沿地面坡度方向布置。 沟灌方式有细流沟灌与蓄水沟灌两种。细流沟灌--沟中不留积水，水在 沟中边流边渗，沟尾灌水后不封闭；蓄水沟灌--沟深较大，灌水后沟尾封闭， 沟中留有水层。细流沟灌适于地面坡度较大、土壤渗透性良好的地区；蓄水 沟灌适于土壤透水性差、地形平缓的地区。 表 某省引黄灌区灌水沟长度与灌水流量关系表 土壤透水性 沟底比降 沟长m 灌水沟流量L/s 沟中水深 0.01～0.004 60～80 0.6～0.9 1/3 以下 0.004～0.002 40～60 0.7～1.0 以下 强 0.002 30～40 1.0～1.5 以下 0.01～0.004 80～100 0.4～0.6 1/3 以下 0.004～0.002 70～90 0.5～0.6 1/3 以下 中 0.002 40～50 0.7～1.0 以下 0.01～0.004 90～100 0.2～0.4 1/3 以下 0.004～0.002 80～100 0.4～0.5 1/3 以下 弱 0.002 50～80 0.5～0.6 以下 c c）沟灌）沟灌 表 某省引黄灌区畦田灌水要素表 地面坡度 0.002 0.002～0.01 0.01～0.025 规格 土壤种类 畦长 m 单宽流 量 L s -1 m -1 畦宽 m 畦长 m 单宽流 量 L s -1 m-1 畦宽 m 畦长 m 单宽流 量 L s -1 m -1 畦宽 m 强透水性的轻壤 土 30～50 5～6 3.0 50～ 70 5～6 3.0 70～80 3～4 3.0 中透水性土壤 50～70 5～6 3.0 20～ 80 4～5 3.0 80～ 100 3～4 3.0 弱透水性的重质 土壤 70～80 4～5 3.0 80～ 100 3～4 3.0 100～ 130 3 3.0 畦灌在田间起土筑田埂，将田块分割成许多狭长地块畦田，水从输 水沟或直接从毛渠放入畦中，畦中水流以薄层水流向前移动，边流边渗，润 湿土层，这种灌水方法称为畦灌。畦灌适宜于小麦、谷子、花生等窄行距、 密植作物，在蔬菜、牧草和苗圃的灌溉中也常采用。 畦田规格受水源供水情况、土壤质地、地形坡度、土地平整等状况的影 响。畦田灌水技术要素包括畦长、入畦单宽流量、灌水定额和灌水时间4项， 它们的选择对保证适时适量灌水、湿度均匀一致十分重要。我国大部分渠灌 区畦田长度在30～100m。在井灌区，由于水源流量所限，畦长一般较短，通 常为20～30 m左右。 d d）畦灌）畦灌 （1）淹水灌常简称淹灌，又称格田灌溉是先使土壤水 分饱和，然后在地表形成水层的灌水方法。这种方法需在灌溉 地上布置格田，格田四周围埂，放水入格田后形成水层，从而 实施灌溉。为使淹灌水层深浅一致，要求格田田面平整。淹灌 主要适用于水稻等水生作物及盐碱地冲洗改良。 格田通常为长方形，长边平行等高线布置。为了确保淹灌 时田面水层深浅一致，格田田面坡度宜控制在0.0005左右，地 面高差以不大于3cm为好。格田面积大小根据地形土质而定， 一般每个格田面积2～5亩。田埂高度多为30～40cm。 （2）漫灌在田间不做任何沟埂，灌水时任水四处漫溢， 灌水均匀性极差，水资源浪费严重，是一种比较粗放的灌水方 法。 e e）其它灌溉）其它灌溉 规程规定灌溉渠道应说明渠道流量计算条件和方 法，复核渠道设计流量，确定渠道断面设计参数，说明渠 道水位、水力坡降线、流速等水力计算条件和方法，提出 水力计算成果，进行断面设计，进行防渗设计和抗冻胀设 计，提出地基处理措施，计算分项工程量。灌溉管道应说 明灌溉管道设计流量，确定管道管径，计算管道压力和水 头损失；选择管道材料及耐压等级，确定管道防冻和其他 要求的上部覆盖土层厚度，计算管道系统分项工程量。 4.4.输水渠道和管道工程输水渠道和管道工程 ①水源引水部分 包括水源（河流、湖泊、水库、井等）及从水源引水的相应建筑物 （闸、坝、抽水站等）。 ②输水、配水渠道 输水、配水渠道为农田灌溉的各级固定渠道，一般分为干渠、支 渠、斗渠和农渠。 ③田间灌水系统（田间工程） 农渠以下田块中的灌水沟、畦为田间灌水系统，也称田间工程，由 毛渠、输水垄沟、畦田、格田及小型量水设备组成。 ④渠系建筑物。 为保证安全引水、输水、配水、量水，解决交通、交叉、消能等需 要，在渠系上修建的各种建筑物称为渠系建筑物，如水闸，桥涵、渡槽、 跌水等。 a a）渠道系统的基本组成和功能）渠道系统的基本组成和功能 在田间渠系规划布置中要考虑田间道路及林带的布置。田间道 路规划应沿地块边缘或渠道、排水沟布置，尽可能减少交叉建筑物， 便于机械化作业和农事活动的进行；林带宜布置在田边、渠道、排 水沟及道路两侧，达到防风、护渠、改善生态环境和提高经济效益 的目的。道路与渠道、排水沟的位置关系有如下形式。 （1）沟－路－渠形式道路布置在灌溉和排水沟之间，有利于田 间灌水和排水，但机械进入田块需修桥跨越沟渠。该方式使用最多。 （2）沟渠路形式道路布置在田块位置高的一端，道路不积 水，便于加宽和进田作业，但渠道向田间灌水需修建交叉建筑物。 （3）渠沟路形式道路布置在田块下端低位置，位于排水沟 一侧，灌水与机械进入田块方便，但田间向排水沟排水受道路所隔， 需修建涵洞。 b b）输水渠道布置）输水渠道布置 沟、路、渠典型布置图 1.5 沟、路、田、渠典型布置图三 沟、渠、路、田典型布置图二 渠 渠 渠 渠 11 11 田面 11 11 20 1m 排水沟 100100 水土保持范围 1m 排水沟 35 1.5 100 1m 20 田面 生产路 200400 11 11 200400 生产路 田面 20 1m 100 田面 3 35 排水沟 1m 水土保持范围 100100 排水沟 1m 20 田面 筑田埂高出地面20cm 50 筑田埂高出地面20cm 50 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 50 筑田埂高出地面20cm 50 筑田埂高出地面20cm 田面 20 1m 排水沟 100100 水土保持范围 1m 排水沟 35 3 田面 100 1m 20 田面 生产路 200400 沟、路、渠、田典型布置图一 1）渠道流量。渠道中单位时间所通过的水量称为渠道流量。 2）渠道断面。按形状可分为矩形断面、梯形断面和U形 断面；按施工挖填方分为挖方渠道、填方渠道和挖填方渠道 3种。 3断面设计参数要素 ①边坡系数m； ②渠道超高a； ③渠顶宽度d； ④底宽b； ⑤水深h； ⑥比降i； ⑦糙率n。 c c）输水明渠设计）输水明渠设计 ①输水明渠边坡系数 表 挖方渠道最小边坡系数 m 表 灌溉渠道水深h（m） 渠道土质 h 50.0 30.0～50.0 10.0～30.0 超高m 1.0 以上 0.3～1.0 0.6～0.8 加大流量m 3s-1 1.0～10.0 0.3～1.0 0.3 超高m 0.4～0.6 0.3～0.1 0.2～0.3 ③输水明渠堤顶宽 表 渠顶宽度表 流量m 3s-1 渠顶宽度m 50～30 2.00～3.00 30～10 2.50～1.50 10～5 2.00～1.20 5～1 1.50～1.00 1～0.3 1.00～0.80 ④糙率 表 给出渠道糙率 n 值 渠道特征 灌溉渠道的糙率n值 土 质 流量大于 25m 3s-1 , 养护良好 0.020 , 养护一般 0.0225 , 杂草丛生, 养护较差 0.025 流量 1～25m 3s-1 , 养护良好 0.0225 , 养护一般 0.025 , 杂草丛生, 养护较差 0.0275 流量小于 1 m 3s-1 0.025 以下的固定渠道，渠床弯曲，养 护一般 0.030 岩 石 经过良好修整 0.025 经过中等修整无凸出部分 0.030 经过中等修整有凸出部分 0.033 未经修整有凸出部分 0.035～0.045 各 种 材 料 护 面 抹光的水泥抹面 0.012 不抹光的水泥抹面 0.014 光滑的混凝土护面 0.015 料石砌护 0.015 砌砖护面 0.015 粗糙的混凝土护面 0.017 浆砌块石护面 0.025 干砌块石护面 0.0275～0.030 卵石铺砌 0.0225 ⑤渠道输水能力计算 明渠均匀流计算公式明渠均匀流计算公式 表 渠道断面水力要素表防渗 断面型式 面积w 湿周x 水力半径R 水面宽B bh b2h b bmhh b2mh ⑥输水明渠纵断面设计 主要设计内容在已定线的渠线纵断面图上，推求设计水位线、渠 底线、渠顶线，标出建筑物类型，计算土方工程量等。 （1）渠道要求的水位控制高程 式中Z0渠首或分水点水位控制高程（m）； A0渠道控制范围内，选择的参考点高程（m），以此点高程推 求出的水位控制高程，可保证85以上的面积可自流灌溉，这种点一般 位于离分水口最远，地面高程较大的位置； h参考点与末级渠道出水口处水面的高差（m），一般为0.1～ 0.2m； Ln各级渠道长度（m）； in各级渠道的相应比降（m）； n水流通过渠系建筑物的相应水头损失（m）。 ⑦输水渠道防渗 渠道防渗技术是减少输水渠道透水性或建立不透水防护层的各种技 术措施。 渠道防渗提高渠系水分利用率的原因主要在于一是提高了渠道的 抗冲能力；二是可减少渠道的粗糙程度，加大水流速度，增加输水能力， 一般输水的时间可缩短30～50；三是可减少渗漏对地下水的补给，有 利于控制地下水位，防治盐碱化发生；四是可减少渠道淤积，防止渠道 生长杂草，节省维修费用和清淤劳力，降低灌水成本。 根据所使用的材料，渠道防渗可分为 1）三合土护面防渗； 2）砌石（卵石、块石、片石）防渗； 3）混凝土防渗，混凝土衬砌是当今渠道衬砌的主要形式； 4）塑料薄膜防渗（内衬薄膜后再用土料、混凝土或石料护面）等。 ⑧各类防渗材料防渗效果比较 表 各类防渗材料防渗效果比较 防渗材料类别 离防渗效果（减少渗漏 量）（） 使用年限a 优缺点比较 三合土护面 80～95 10～25 就地取材， 造价低， 施工简便， 但抗冻性能一般较差，不宜在 冻土地区使用 砌 石 80～90 25～50 抗冻和抗冲性能好， 施工简易， 耐久性强；施工所需劳力多 混 凝 土 85～95 40～60 防渗、 抗冲性能好， 耐久性强， 使用广泛，可现场浇筑或预制 装配 内衬塑料薄膜 90～95 10～15 防渗效果好， 质轻、 运输便利、 施工简单 （1）管材的种类 ①塑料硬管 主要种类有普通聚氯乙烯管PVC 、聚乙烯管PE、聚丙烯管、 双壁波纹管和加筋PVC管等。管材长度多为4～6m一节，直径20～315mm， 公称压力0.20～1.25 Mpa，可选范围很大。系统设计时可根据工作压力 要求选取相应公称压力的管材。塑料硬管抗紫外线性能差，故多埋于地 下，以减缓老化速度。在地埋条件下，使用寿命均在20年以上，并能适 应一定的不均匀沉陷。 ②软质管 在半固定式或移动式管道输水灌溉系统中，需要用移动管道。 ③水泥类预制管 包括自应力钢筋混凝土管、预应力钢筋混凝土管、石棉水泥管、 素混凝土管等。一般用于流量较大的地区。一般每节长1～2m，采用平 口、企口或子母口承插连接。 ④金属管 （1）钢管长度一般为4～10m；（2）铸铁管；（3）薄壁镀锌钢管 与薄壁铝合金管。 d d）地埋管道）地埋管道设计设计 （2）管路水力计算 ①沿程水头损失 ②局部水头损失 （3）管材选用要求 ①能承受设计要求的工作压力，应为管道最大正常工作压力的 1.4倍。 ②管壁要均匀一致，壁厚误差应不大于5。 ③地埋暗管在农业机具和车辆等外荷载的作用下，管材的径向变 形率不大于5。 ④满足运输和施工的要求，能承受一定的局部沉陷应力。 ⑤管材内壁光滑，耐老化，使用寿命满足设计年限要求。 ⑥管材与管材、管材与管件连接方便。 ⑦移动管道要轻便、易快速拆卸、耐碰撞、耐摩擦、不易被扎破 及抗老化性能好等。 规程规定说明排水系统流量计算条件和方法， 确定排水沟设计流量、断面等参数，说明各级排水沟水位、 水力坡降线等水力计算条件和方法，提出水力计算成果， 计算分项工程量。 5.5.排水工程排水工程 （1）排水标准的制定 排涝设计标准一般是用发生某一频率（或重现期）而不受灾 的暴雨雨量和降雨历时来表示的，亦被称之为设计暴雨。 目前，我国大多数地区采用重现期为5～10年一遇（频率P 20～10）的暴雨作为排涝设计标准，条件较好的地区可适当提 高标准。 允许排水时间，不少地区采用一日暴雨两天或三天排除，三 日暴雨三天或五天排除为标准。 如辽宁省平原地区为五年一遇三日暴雨三天排至作物耐淹深 度，黑龙江三江平原为五到十年一遇一日暴雨二日排出。这些资 料一般可在当地水利或气象部门查得。 a a）排水标准）排水标准 （2）几种农作物的耐淹水深和耐淹时间 表 几种农作物的耐淹水深和耐淹时间（摘自郭元裕，1986） 作物 种类 生育期 耐淹水深 cm 耐淹时间 d 作物种类 生育期 耐淹水深 cm 耐淹时间 d 棉花 开花结铃期 5～10 1～2 孕穗期 10～15 5 抽穗期 8～12 1～1.5 灌浆期 15～20 6～7 孕穗灌浆期 8～12 2 高粱 乳熟期 15～20 8～19 玉米 成熟期 10～15 2～3 大豆 开花期 7～10 2～3 甘薯 － 7～15 2～3 分蘖期 6～10 2～3 旱稻 孕穗期 10～15 4～5 拔节期 15～20 5～7 孕穗期 10～15 1 水稻 孕穗期 20～30 8～10 春谷 成熟期 10～15 2～3 （3）稻田的适宜地下水埋深 表 稻田的适宜地下水埋深（引自沈阳阳农业大学，1994 ） 生长期 适宜的地下水埋深（cm） 前 期 10～20 中 期 30～40 晒田阶段 30～60 后 期 20～40 （1）定义 排涝设计流量系指在发生排涝设计标准规定的暴雨 时，排水沟所能通过的最大流量或平均流量，由排涝设计 标准及排水沟道控制的排水面积大小决定。排水系统应按 发生排涝设计标准规定的暴雨所产生的最大径流流量Qmax （洪峰流量）进行设计。 排渍流量与田间地表径流量一样，地下排水流量自 降雨开始后也有类似的变化过程，同样存在一个流量高峰， 此高峰要滞后于地面径流洪峰，地下径流高峰过后，地下 水位将逐渐回落，直至某一要求的排水控制深度，之后排 水沟排出的地下水流量称为日常设计流量或排渍流量。 （2）计算方法 ①经验公式法 ②平均排除法 n m Akpq 0  qAQ  b b）排涝流量和排渍流量）排涝流量和排渍流量 田间排水沟间距除满足除涝排水要求以外，还应 根据机耕及其他方面的要求进行综合分析确定。 我国北方地区农沟一般间距多在150～400m之间， 毛沟间距为30～50m。南方地区末级排水沟间距多为 100～200m。 单纯排除地面水的排水沟沟深视排水流量而定， 一般不超过0.8～1.0m，兼有控制地下水位作用的明 沟，其深度则视防渍和防盐要求而定。 c c）排水沟间距）排水沟间距 （1）排水沟的比降。 一般要比灌溉渠道坡度为大，平原地区可参照 以下范围选择斗沟 1/20001/5000，农沟1/10001/3000 。 （2）排水沟道的边坡系数m 。一般比灌溉渠道边坡为缓。 （3）排水沟道的糙率n。由于排水沟内常年有水，且养护管理情况一 般较灌溉渠道差，所以进行纵横断面设计时应选择较大糙率，通常取值 0.025～0.03。 （4）排水沟的不冲、不淤流速和灌溉渠道的设计一样，排水沟道纵横 断面设计的最小流速（即不淤流速）一般采用0.2～0.3m/s。不冲流速主 要决定于土壤质地。 （5）其他指标 沟道的最高水位一般低于地面0.2～0.3m以上；下级沟 道沟底不得高于上级沟道沟底；上下级沟道衔接处要有一定的水位落差 一般为0.1～0.2m。 表 排水沟不冲流速表 摘自沈阳农业大学, 1994 土 壤 质 地 不 冲 流 速 m/s 淤 土 0.2 重粘壤土 0.75～1.25 中粘壤土 0.65～1.00 轻粘壤土 0.60～0.90 砂 土 0.40～0.60 dd排水沟道横断面设计排水沟道横断面设计 暗管（沟）排水是在地面以下铺设多孔管道（沟道）进行农 田排水，从而调控地下水位的一种方法。铺设暗管（沟）后，农 田土壤中过多的水分将从暗管（沟）壁上的小孔或