05土地整治项目工程设计培训课件

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《水闸》 《倒虹吸》 《渡槽》 《农桥》 《渠道输水工程》 6 《泵站》
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5 三、设计成果
设计报告:
1 设计说明 2 施工组织设计 3 项目实施及运行管理
图纸:
1 现状图 2 规划图 3 设计图
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6 第二部分 工程设计
一、土地平整 二、灌溉排水(农田水利)工程 三、道路工程 四、农田防护和水土保持工程
4 其它方法:调查法;实物工程量法。
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8 土地平整分区类型
1)按地形分
1 平原地区
2 丘陵地区
2)特殊用地平整分区
1 采矿区(包括塌陷、地质沉降、矸石压占、弃渣压占)
2 灾毁地区(包括水毁、火烧、风蚀、地震、化学污损)
3 裸岩石砾地
4 紫色岩区
5 河滩地区(乱砾石地、砂土地)
6 盐碱、涝渍地区
如某种作物种植面积占灌区总种植面积的比例为a,其某次灌水定 额为m(m3亩-1),则该作物本次灌水所要求的灌水率为:
(m3/s/万亩) 式中:T―本次灌水延续的时间(d);
t―每天灌水时数,一般自流灌区按24h/d计,扬水灌 区按20~22h/d计
主要作物的灌水延续时间如下: 水稻:泡田期灌水7~15d;生育期灌水3~5d。 小麦:播前灌水10~20d;拔节后灌水10~15d。 棉花:苗期、花铃期灌水8~12d;吐絮期灌水8~15d。 玉米:拔节抽穗期灌水10~15d;开花期灌水8~13d。


43.54 8 43.70
43.74 9 44.00
43.91 10 44.25



-0.35 -0.35 -23.33 0
6
7
填方区




挖方区
+0.16
+0.26
+0.31
+0.16 8 +0.42 9 +0.62 10
+4.05 +19.50
+40.50



43.44 13 43.18
按形状可分:矩形断面、梯形断面和U形断面; 按施工挖填方分:挖方渠道、填方渠道和挖填方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。
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32 渠道设计流量
渠道工作制度 轮灌渠道 续灌渠道
轮灌有利于减少输水损失,提高灌水效率,但同时也加大了设计 流量,增加了工程量。一般在较大的灌区,斗渠以下实行轮灌。 渠道设计流量=净流量+损失水量 净流量=设计灌水率×控制面积
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38 管道输水系统设计
1、管材的种类
①塑料硬管 ②软质管 ③水泥类预制管 ④金属管
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39 管道输水系统设计
2、设计流量
3、管径选择 管径在满足流量和压力的前提下按费用最小的原则进行选择。 管道的管径选择一般是先根据各种不同管材的经济流速选定,然后进 行水力学计算校核水头损失是否合理。 4、管路水力计算
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36 衬砌形式
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 使用年限(a) 量)(%)
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
25 塘坝
1、塘坝规划要素:
集水面积(即来水量) 调蓄容量,即合适的塘面、塘深和塘容 灌溉面积,尽量做到自流灌溉
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26 塘堰设计图
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27 泵站
1、泵站的设计内容
抽水站的设计涉及泵站的规划选址、管道布设、水力学计算、水 泵的选配、安装与维护保养等诸多内容。
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13 灌溉标准
灌溉保证率,常用下式进行计算:
式中:
p——灌溉设计保证率(%);
m——灌溉设施能保证正常供水的年数;
n——灌溉设施供水的总年数。
灌溉设计保证率因各地自然条件、经济条件的不同,多介于
50~95%之间。一般缺水或以旱作物为主的地区,其灌溉设
计保证率可低一些;而丰水或以水稻为主的地区,其灌溉设
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横断面选择
33Baidu Nhomakorabea
渠道单体实例
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34 尺寸设计
• 根据渠道断面类型用下式计算:
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35 渠道设计参数确定
• 先确定渠底宽度b、边坡系数m,试算设计流量时的h设计水

• 加大流量时的h加大水深 • h设计渠深= h加大水深+ 安全超高a • 流速检验: v不淤<v设计<v不冲
43.24 12 42.36
44.00
44.50
43.64
43.84
44.04(设计标高) 0
3 43.93 4 44.09 5 44.56(地面标高)角点号1
+0.28
+0.29
+0.25
+0.52
+0.282 +0.73 3 +0.96 4 +1.34 5
+18.67 +73.00
+96.00
+134.00
3 土地平整尽量做到格田内部挖填平衡,如为满足特殊要求而调
整田面设计高程的,应尽量做到区域土方平衡,做好土方调配,
降低工程造价。
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11 灌溉排水工程设计
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12 灌溉排水工程
(一)作物灌溉制度 (二)灌溉水源(地表水和地下水) (三)水土资源平衡分析 (四)田间灌水方式 (五)输水工程:渠道和管道 (六)排水系统 (七)渠系建筑物
①局部水头损失: ②沿程水头总损失:
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40 灌溉系统的一般设计程序
明渠灌溉系统的一般设计程序为:灌溉方式及灌溉制度的确定→ 需水量计算→各级渠道设计流量的计算→确定渠道横断面尺寸→ 渠道纵断面设计(渠系建筑物设计、田间灌溉要求的水位推求) →绘制渠道纵断面图→渠首设计和其他建筑物设计→计算工程量
土地整治项目工程设计
1
主讲:王秀茹 教授/博导
2014年4月
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2 内容提要
一 、工程设计的主要内容 二、 常用参考书籍 三、设计成果
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3 一 、工程设计的主要内容
(一)工程设计主要工程 (二) 工程施工设计内容
1 土地平整及土壤改良 2 灌溉排水 3 道路 4 农田防护等
2、泵站组成
抽水站一般由主机房、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。
3、水泵的主要参数
①流量 ②扬程 ③允许吸上真空高度
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灌水流量的确定
根据提灌区的灌溉需水流量确定,可参照渠道设计流量的相关公式计算, 但要考虑机械每天能够工作的时数。
式中: Q—设计抽水灌溉流量(m3/s); qi —第i种灌溉作物的灌水率(m3/s/万亩)(i=1,2,...,n); Ai —第i种灌溉作物的灌溉面积(万亩)(i=1,2,...,n); T —设计灌水周期(d); t —抽水机的日工作小时数(h/d),一般可取16h/d; η —灌溉水的有效利用系数。
7 居民点、工矿废弃地
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9
方格网法计算土地平整工程量实例:
①划分方格;
②确定各桩点设计高程:
③计算零点位置;
④计算土方工程量。
43.50
43.24 1 43.24 43.00
43.44 2 43.72


43.14 6 42.79
43.34 7 43.34
42.5 Ⅴ

43.04 11 42.35
混凝土 内衬塑料薄膜
85~95 90~95
40~60 10~15
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 防渗效果好,质轻、运输便利、 施工简单
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37 渠道纵断面设计
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。
3 按水量平衡原理分析制定作物灌溉制度。 在参考群众丰产潜水经验和田间试验资料的情况下,用水
量平衡原理进行计算。
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水稻泡田定额及生育期灌溉定额调查成果表
(中等干旱年)
单位:m3/亩
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17 用水量平衡原理计算水稻灌溉制度
1、泡田期灌溉用水量(泡田定额)
M 1 0.667(h0 S1 e1t1 P1)
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20 水稻生育期灌溉制度
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21 水量平衡法制定旱作物的灌溉制度
M Wt W0 Wr P0 K E
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22 设计灌水率
灌水率是根据全灌区各种作物的灌溉制度,及作物种植面积占总种植面 积的比例计算制定的,利用它可以计算出灌区各级渠道的设计流量。
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7 一、土地平整
土地平整工程量的计算方法
1 方格网法: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 DEM法:测量精度比较高,高程点数据比较密集的区域比较实 用。
3 散点法: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。
泵站设计图
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29 输水工程——渠道或管道
a)输水渠道设计 b)输水管道设计
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30 渠系的组成
①引水部分 ②输水、配水渠道 ③田间灌水系统(田间工程) ④排水泄水系统 ⑤渠系建筑物
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31 渠道输水系统设计
1)渠道设计流量、加大流量确定 2)渠道断面
2 梯田,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:
一是选取典型地块,采用横断面法计算典型地块的平整工程
量,其典型面积不小于所代表面积的10%,需有平面图和断面图;
二是进行坡度分区,根据不同坡度的田面宽及高度,分坡度
计算单位面积的平整工程量,再按照项目区不同坡度面积计算项
目区土地平整工程量。需有分区坡度图。
43.64 14 43.43
43.84 15 43.89
-1.92 -0.69 -192.0
11
-1.14 -92.30
12 -0.88
-0.47 -25.10
13 -0.26
-0.21 零线 14 --025.2.011019/5/2151+0.05
10 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;
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41 排水工程
a)排水标准 b)排涝流量和排渍流量 c)排水沟间距 d)排水沟道纵横断面设计
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42 a)排水标准 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。
计保证率可高一些。
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14 (一)作物灌溉制度
灌溉制度:作物播种前(水稻插秧前)及全生育期内的灌水次 数、每次的灌水日期、灌水定额和灌溉定额。 灌水定额:一次灌水单位灌溉面积上的灌水量,各次灌水定额 之和称为灌溉定额。
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15 灌溉制度的制定
1 总结群众丰产灌水经验。 多年来进行灌水的实践经验是制定灌溉制度的重要依据。
1 土地整理项目施工的特点 2 土地整理项目施工布置 3 土地整理项目施工方法 4 土地整理项目质量控制 5 土地整理项目进度管理
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4 二、 常用参考书籍
1 《土地开发整理理论与实践》; 2 《农田水利学》; 3 《水土保持工程学》; 4 《渠道衬砌工程技术》; 5 灌区建筑物丛书,包括:
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23 灌溉水源
地表水
a)引水工程:引水枢纽 b)拦蓄工程:塘堰 d)提水工程:泵站
地下水源
a)大口井 b)筒井
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24 引水枢纽
引水枢纽又称为渠首工程,通常有坝(或者拦河闸)、进水闸、冲 沙闸、沉沙池和上下游整治工程等。
引水枢纽可分为有坝引水和无坝引水。
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灌溉制度调查应根据设计要 求的干旱年份,调查这些年份的不 同生育期的作物田间耗水强度(mm/d)及灌水次数、灌水时间间 距、灌水定额及灌溉定额。根据调查资料,可以分析确定这些 年份的灌溉制度。
2 根据灌溉试验资料制定灌溉制度。 许多灌区设置了灌溉试验站,试验项目一般包括作物需水
量、灌溉制度、灌水技 术等。试验站积累的试验资料,是制定 灌溉制度的主要依据。但是,在选用试验资料时,必 须注意原 试验的条件,不能一概照搬。
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18 几种土壤的泡田定额
泡田定额与土壤、地势、地下水埋深和耕犁深度 等因素均有关。不同土壤的泡田定额如下表:
注:h0=30mm~50mm
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19 用水量平衡原理计算水稻灌溉制度
2、水稻生育期内灌水量
M 1 0.667(h0 S1 e1t1 P1 )
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