桐柏縣某村鎮(zhèn)抗旱水源工程施工設(shè)計(jì)

楊莉

（桐柏縣水利局，河南 桐柏474750）

桐柏縣某村鎮(zhèn)抗旱水源工程施工設(shè)計(jì)

楊莉

（桐柏縣水利局，河南 桐柏474750）

項(xiàng)目區(qū)位于桐柏縣某村鎮(zhèn)，涉及一個(gè)行政村六個(gè)自然村，953人，166戶，耕地2825畝；現(xiàn)有各類大牲畜262頭。旱災(zāi)是制約農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的最大因素，糧食產(chǎn)量低而不穩(wěn)，2010年糧食產(chǎn)量平均畝產(chǎn)不足275公斤，人均純收入1990元。

抗旱；水源工程；設(shè)計(jì)

0 引言

項(xiàng)目區(qū)位于桐柏縣城以北6公里的某村鎮(zhèn)，涉及六個(gè)自然村，953人，166戶，耕地2825畝。該區(qū)屬于淺山丘陵區(qū)，地表水豐富，水質(zhì)好。耕地土質(zhì)好，適宜多種作物種植。但是由于該村水利基礎(chǔ)設(shè)施差，種地望天收，該村原有塘堰，因多年來沖刷淤積、堰埂滲漏和水毀塌滑較為嚴(yán)重，汛期塘堰無法蓄水灌溉，急需進(jìn)行整修加固。同時(shí)，上游來水面積小，水源工程不配套，致使灌溉面積效益不能充分發(fā)揮，嚴(yán)重制約著該村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

1 自然概況

1.1 項(xiàng)目區(qū)屬于淺山丘陵區(qū)，崗丘山區(qū)交錯(cuò)，河流彎曲，田間排水比較暢通，電力充足，交通便利。土質(zhì)為粘土，土質(zhì)肥沃，結(jié)構(gòu)良好，適耕期長，適種作物廣泛。

1.2 屬亞熱帶季風(fēng)型大陸性溫濕氣候，四季分明，雨量充沛，年平均溫度15℃，年降水量1168mm。年日照時(shí)數(shù)達(dá)202.7小時(shí)，無霜期在226天以上，多年平均溫度為15℃，最熱七月平均溫度為27.7℃，最低月平均溫度為1.5℃，適宜于麥稻兩熟或麥秋兩熟。降雨量雖然豐富，但時(shí)空分布不均，不能滿足不同生育期作物的要求，因此發(fā)展灌溉是保證農(nóng)業(yè)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的重要措施。

1.3 項(xiàng)目區(qū)內(nèi)主要作物有水稻、小麥、花生、玉米等。其種植比例小麥（包括雜糧）60%、早秋15%、晚秋35%、春稻25%、夏稻25%，復(fù)播指數(shù)為160%。

2 水文條件

項(xiàng)目區(qū)內(nèi)有河流流過，項(xiàng)目區(qū)以上河流全長21公里，流域面積26平方公里，水資源主要來自降雨徑流。該區(qū)多年平均降雨量為1143毫米，保證率在95%時(shí)，多年平均徑流量為0.14億立方米，保證率在75%時(shí)徑流量為0.12億立方米。該流域上游無工礦企業(yè)等污染源，水質(zhì)符合農(nóng)田灌溉標(biāo)準(zhǔn)，可以作為農(nóng)業(yè)灌溉水源。

3 工程設(shè)計(jì)

3.1 塘堰整修工程規(guī)劃設(shè)計(jì)

3.1.1 塘堰的壩體加固設(shè)計(jì)

1）大壩整修加固工程。包括大壩加高培厚，整修后使上游壩坡坡比達(dá)到1：2.25，下游坡比達(dá)到1：2.0；上游壩坡整修后采用預(yù)制混凝土板進(jìn)行護(hù)坡，護(hù)坡厚度0.1m：下游壩面整修后，坡腳設(shè)干砌石排水導(dǎo)濾體，背水坡建設(shè)Mu60M7.5漿砌石排水溝：對(duì)大壩進(jìn)行充填灌漿防滲。

2）對(duì)溢洪道進(jìn)行整修，最小底寬3m，邊坡為1：1.5，底板采用C20砼進(jìn)行護(hù)底，邊坡采用Mu60M7.5漿砌石護(hù)坡。

3）輸水洞拆除重建。

3.1.2 塘堰清淤

為增加塘堰有效調(diào)蓄水量，規(guī)劃對(duì)該村2座塘堰進(jìn)行清淤，根據(jù)工程實(shí)際，平均清淤深度確定為1.2m，淤泥運(yùn)至塘堰50m以外。

3.2 大口井工程設(shè)計(jì)

根據(jù)水源論證和實(shí)地勘察，確定本項(xiàng)目水源采用地下水，取水構(gòu)筑物采用大口井。參考項(xiàng)目區(qū)鄰近實(shí)驗(yàn)井資料，結(jié)合項(xiàng)目區(qū)實(shí)際地形、地貌、地質(zhì)和水資源特征、類別，確定本工程水源地點(diǎn)選擇在兩座塘堰中間位置。新打一眼大口井，設(shè)計(jì)井徑內(nèi)3m，井深10m。

3.2.1 單井出水量設(shè)計(jì)

根據(jù)《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》第三冊(cè)，出水量按照下式進(jìn)行計(jì)算：

式中:

S：水位降落(m)，參照現(xiàn)有井資料取3.0m；

R：影響半徑(m)，根據(jù)《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》R=200m；

K：滲透系數(shù)(m3/h)，取0.45m3/h；

r：水井半徑(m)，本設(shè)計(jì)取1.5米；

h0：靜水位至井底的高度(m)，根據(jù)參證井資料取8米。

根據(jù)機(jī)井物探資料分析結(jié)果選取以上公式各參數(shù)，經(jīng)計(jì)算，單井出水量為18.3m3／h。

3.2.2 大口井井筒設(shè)計(jì)

本工程大口井施工采用沉井法，井筒壁厚可按經(jīng)驗(yàn)數(shù)值選用。本設(shè)計(jì)大口井內(nèi)徑為3米，采用C30鋼筋混凝土刃腳，Mu60M7.5漿砌磚井壁，壁厚為370mm。刃腳以上每2.5m設(shè)一道C30鋼筋混凝土圈梁。

3.2.3 進(jìn)水方式

采用井底和井壁同時(shí)進(jìn)水。

3.2.4 井底和井壁進(jìn)水結(jié)構(gòu)要求

根據(jù)規(guī)范要求，井底反濾層除卵石含水層不設(shè)外，一般設(shè)2-5層，每層厚200-300mm，總厚度為0.6-1.5米，本大口井設(shè)計(jì)井底反濾層做成鍋底形，共分3層，總厚度為600mm，由于刃角處極易涌沙，靠刃腳處加厚20%。

井壁應(yīng)預(yù)留進(jìn)水孔，含水層為中、粗砂且厚度較大時(shí)，可采用水平孔或斜孔，含水層為卵礫石層時(shí)，可采用Ф25-50mm的不填濾料的水平圓形或圓錐形（里大外?。┑倪M(jìn)水孔。本設(shè)計(jì)井壁進(jìn)水孔孔徑為200mm，梅花形布置，縱橫向孔距均為300mm，孔內(nèi)填濾料二層，為防止濾料漏失，在孔兩側(cè)設(shè)鍍鋅鐵絲網(wǎng)。

3.2.5 濾料設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定：

1）進(jìn)水孔內(nèi)充填的濾料為兩層，總厚度與井壁厚度相同。

2）井筒外圍充填濾料，其高度應(yīng)高出井筒頂部進(jìn)水孔0.5米；厚度為200-300mm；濾料規(guī)格按管井的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

3.2.6 井口應(yīng)高出地面600mm，并加蓋；井口周圍應(yīng)設(shè)不透水散水坡，寬度為1.5m，在透水土壤散水坡下面應(yīng)填厚度不小于1.5m的粘土層。

4 結(jié)論

該項(xiàng)目完成后緩解了農(nóng)業(yè)用水需求，并可節(jié)省勞動(dòng)力澆水，增產(chǎn)增效，從而推動(dòng)全縣農(nóng)業(yè)的發(fā)展，為我縣抗旱奪豐收奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。避免作物因常規(guī)灌溉所造成的積水漬害減產(chǎn)，從根本上改善了土壤水分狀況，更適宜作物生長，產(chǎn)量明顯提高，同時(shí)也提高了作物的品質(zhì)，改善美化了生態(tài)環(huán)境。工程建成后，其社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。

［責(zé)任編輯：田吉捷］

楊莉（1973.06—），女，河南桐柏人，工程師，從事水利工程施工與工程管理。