土地开发整理项目工程设计.ppt

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1、第一部分 简介 一、工程设计的主要内容 二、主要参考书籍 三、设计成果一、工程设计的主要内容（一）、工程设计主要包括1、土地平整2、土壤改良3、灌溉排水4、道路5、农田防护（二）、工程施工设计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二、主要参考书籍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：水闸倒虹吸渡槽农桥渠道输水工程6.泵站三、设计成果 设计报告 设计说明 施工组织设计 项目实施及运行管理 图纸 现状图 规划图 设计图第二部分 工程设计一、土

2、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 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、断面法：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：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。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

3、、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 7、居民点、工矿废弃地 方格网法计算土地平整工程量实例：划分方格；计算各桩点设计高程：计算零点位置；计算土方工程量。43.2443.2443.1442.7943.0442.3543.4443.7243.3443.3443.2442.3643.6443.9343.5443.7043.4443.1843.8444.0943.7444.0043.6443.4344.04（设 计 标 高）44.56（地 面 标 高）43.9144.2543.8443.89161127123813491451015

4、42.543.0043.5044.0044.50(a)(b)0123451098761112131415-0.35-0.69+0.280+0.29+0.16+0.25+0.26+0.52+0.31-0.35-23.33-192.0-1.92填 方 区+18.67+0.28+73.00+0.73+96.00+0.96+134.00+1.34+40.50+0.62+19.50+0.42+0.16+4.05-1.14-92.30-0.47-25.10-0.21-5.10-0.88-0.26-0.21+0.05挖 方 区零 线角 点 号)24(1中边角hhhnhaX2111hhhaX2112hhh44

5、424中填边填角填方格填hhhSV44424中挖边挖角挖方格挖hhhSV 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、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。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。灌溉排

6、水工程设计灌溉排水工程（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5095%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，其灌溉设计保证率可高一些。%1001nmp灌溉标准（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

7、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。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。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。3按水量平衡原理分析制定作物灌溉制度在

8、参考群众丰产潜水经验和田 间试验资料，用水量平衡原理进行计算。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）)(667.0111101PteShM1M 泡田期灌溉用水量，m3/亩；0h 秧田时田面所需的水层深度，mm；1S 泡田期的渗漏量，即开始泡田到插秧期间的总渗漏量，mm；1t 泡田期的天数；1e 泡田期间水田田面平均蒸发强度，mm/d；1P 泡田期的降雨量，mm。泡田定额与土壤、地势、地下水埋深和耕犁深度相类似田块的实测资料确定。不同土壤的泡田定额如下表：几种土壤的泡田定额 粘土、粘壤土 中壤土、沙壤土 轻

9、沙壤土 地下水埋深大于2m 5080 80120 100160 地下水埋深小于2m 70100 30130 注：h0=30mm50mm用水量平衡原理计算水稻灌溉制度 PWCdhhm12其中：1h 时段初田面水层深度，mm；2h 时段末田面水层深度，mm；d 时段内排水量，mm；WC时段内田间耗水量，mm；P 时段内降雨量，mm。2、水稻生育期内灌水量 水稻生育期灌溉制度mmm3/亩15月10日3020.025月23日3020.035月27日4026.745月31日4026.756月5日4026.766月11日4026.776月17日3020.086月20日3020.096月24日3020.01

10、06月29日3020.0合计340226.8灌水定额灌水次序灌水日期水量平衡法制定旱作物的灌溉制度其中、0WtW分别为计算时段 t 和时段初的土壤计划湿润层 H 的含水量；rW计划湿润层增加而增加的含水量；0P时段内在计划湿润层的有效降水量；K地下水补给量；M时段内灌溉水量；E时段内作物需水量。EKPWWWMrt00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。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（

11、d）；t每天灌水时数，一般自流灌区按24h/d计，扬水灌 区按2022h/d计 主要作物的灌水延续时间如下：水稻：泡田期灌水715d；生育期灌水35d。小麦：播前灌水1020d；拔节后灌水1015d。棉花：苗期、花铃期灌水812d；吐絮期灌水815d。玉米：拔节抽穗期灌水1015d；开花期灌水813d。Ttmq36.0净设计灌水率 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。塘坝 1、塘坝规划要

12、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，尽量做到自流灌溉塘堰设计图塘堰设计图泵站 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。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、水泵的主要参数流量扬程允许吸上真空高度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

13、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；灌溉水的有效利用系数。灌水流量的确定a）输水渠道设计b）输水管道设计（五）输水工程渠道或管道（1）渠系的组成 引水部分 输水、配水渠道 田间灌水系统（田间工程）排水泄水系统 渠系建筑物（2）渠道输水系统设计1）渠道设计流量、最小流量和加大流量2）渠道断面 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：边坡系数m；渠道超高a；渠顶宽度d；底宽b；水深h；比降i；糙率n。渠道设计流量 渠道工作制度 轮灌渠道 续灌渠道

14、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横断面选择H田面田面Ba尺寸设计RiACQ 根据渠道断面类型用下式计算：其中：Q灌渠道设计流量，m3/s；A灌渠道过水断面面积，m2；R灌水力半径，m；i渠底比降。C谢才系数，用下式计算：611RnC n为渠床糙率。衬砌形式渠道输水能力计算采用试算法RiACQ 先确定b、m，试算设计流量时的h设计水深 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 流速检验：v不淤v设计v不冲渠道纵断面设计主要设计内容：在已定线的渠

15、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0.10.2m；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）。渠道纵断面设计图管道输水系统设计 1、管材的种类 塑料硬管 软质管 水泥类预制管 金属管 2、设计流量 3、管径选择 管径在满足流量

16、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。vQd4当Q120m3/h时，QD13 当Q120m3/h时，QD5.11 管中流速应控制在 2.53.0m/s 以下 4、管路水力计算 沿程水头损失：局部水头损失：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 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（六）排水工程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。目前，我国大多数地区采用重现期为510年一遇（频率P=2010%）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。b）排涝流量和排渍流量1、定义 排涝设计流