1、清河吉祥分區土地整理項目工程設計學生姓名：所在院系：水利與建筑學院所學專業：水利水電工程研究方向：農業水利工程 報告目錄項目概況項目農場概況項目區基本情況工程規劃工程規劃目標工程規劃標準工程規劃（一）項目概況 （二）工程規劃 （三）工程設計 工程設計渠道設計橋梁設計涵洞設計閘門設計（一）項目概況 1.1項目農場概況 黑龍江省慶豐農場，位于黑龍江省東部的虎林市境內，主要地貌類型為平原和低平原區。 慶豐農場氣候屬中溫帶大陸性季風氣候，年均降水量460550mm。土壤以草甸白漿土與低地白漿土地為主，河灘地分布河泛土。 1.2項目區基本情況 項目區位于慶豐農場東部，地形總趨勢是西北高東南低，地勢平緩，

2、地面自然坡降1/50001/10000。土壤以草甸白漿土為主。區內及周邊水資源豐富，發展地表水灌溉自然條件優越。地下水水量豐富，埋深小、開采條件及水質較好，適宜開發農業灌溉。 （二）工程規劃 2.1工程規劃目標 工程規劃的總體目標是增加有效耕地面積，提高耕地 質量，緩解耕地人需矛盾。 工程規劃的總體目標是增加有效耕地面積，提高耕地質量，緩解耕地人需矛盾。加強農田基礎設施建設，完善農田配套工程，改善農業生產條件，提高勞動生產率。加強農田防護，增加綠地面積，改善生態環境。改善農業生產結構和土地利用方式，促進農業增效，農民增收，促進農村經濟發展。 2.2工程規劃標準 農田平整標準：根據地形起伏大小，

3、農田田面設計高程按水稻田灌溉要求，以斗渠控制田塊為單元，將項目區內荒草地經翻耕、平整為耕地。 農田水利標準 灌溉保證率 P=80%。 農田排澇：5年一遇，三日暴雨四日排除。 建筑物：灌溉建筑物，按設計流量設計，加大流量校核。排水建筑物，按十年一遇設計。 2.3工程規劃 經統一規劃和水土平衡等方案比較，設計選定灌溉水田2847.8948hm。灌溉方式是支、斗渠灌排結合，斗渠（溝）長5001000m，寬150m300m；支渠（溝）控制38條斗渠（溝），長6003000m。項目區共布置灌、排支、斗渠142條，總長185.946 km，其中：支渠、溝49條、長111.208 km；斗渠93條、長74.

4、738km。共規劃布置建筑物280座，其中：水閘72座（節制閘6座，進水閘31座，退水閘35座），農道橋3座，方涵18座，圓涵187座（過路涵4座，下地圓涵183座）。（三）工程設計3.1渠道設計 水源工程：本項目的水源工程為利用現有的興凱湖灌區 的吉祥一干和清一干渠。 灌排渠道與排水溝道：根據地形條件和水位分析，灌溉支、斗渠采取梯形斷面、挖方渠道。 由灌溉制度及灌溉定額表可知，凈灌水定額349.9 m/畝，設計灌水率經修正取0.54m/S/萬畝。 排水模數根據興凱湖灌區初步設計資料成果，采用排水模數為：水田采用0.109m/s/km 旱田采用0.149m/s/km 渠道滲漏損失計算公式其中：

5、 ,指每公里渠道輸水損失系數 指渠道損失流量， 指渠道凈流量，L指渠道長度 A渠床土壤透水系數,取1.3，m渠床土壤透水指數取0.35 渠道凈流量計算公式 其中：W是指渠道控制灌溉凈面積(ha) 指設計灌水率（ m/s/ha） 排水流量計算 Q=A.q 式中：A是指控制排水面積(km) q是指排水模數(m/s/km)niLQQmnQA100iQnQWQ凈凈q凈q 灌溉渠道設計流量 渠道流量的確定 經過灌溉和排水流量的比較，渠道內的排水流量大于大于灌溉流量，故本次設計流量采用排水流量。部分計算結果截圖如下：損凈設QQQ 縱橫斷面設計 溝道中的水流可以認為是明渠均勻流，按明渠均勻流的公式設計: 其

6、中：A指渠道過水斷面面積；C指謝才系數；R指水力半 徑；i指渠道比降 經過試算可得渠道底寬和設計水深，部分結果如下：RiACQ 本工程為灌排渠系合一的灌溉方式，溝渠斷面設計除了要滿足灌溉流量及排水流量的要求，還要滿足水泵工作深度。因此，渠道設計斷面水深很小，但滿足水泵工作深度，水深至少要保證0.8m以上，才能保證渠道正常提水灌溉。 斗渠工程斷面設計 斗渠流量較小，采用標準設計斷面，即斗渠邊坡1:1.5，底寬1.0米，挖深1.3米，坡降采用1/5000。 3.2橋梁設計 項目區內現狀無橋梁工程，本次共布置農道橋3座，為新河總干西側附溝與田間路相交處，共布置3座。 橋孔徑計算 通過水力計算求得橋下

7、壅高水位，按大于等于0.5米凈空求得渠道上口寬作為橋長，經計算如下表： 設計基本資料 結構形式 上部結構：為鋼筋砼空心板結構；橋面凈寬：采用凈7+20.5米安全帶；橋下凈空：橋下凈空0.5米。 經過以上設計及公路橋涵設計通用規范，橋設計參數見表： 3.3涵洞設計 為滿足農戶下地作業及田間運輸要求，在支渠與生產路、斗渠與田間路交叉處布置下地涵洞與過路涵洞，布置涵洞205座，布置過路方涵18座，過路圓涵4座，下地圓涵183座。 方涵洞身為鋼筋混凝土結構，斷面采用正方形和長方形兩種，洞口尺寸有1.5m1.8m、1.5 m1.5m和2.02.0三種形式。進出口采用一字形翼墻，上下游采用砼板護砌。 圓涵

8、涵管直徑采用100cm預制鋼筋混凝土涵管，節長2.0m，管長下地涵為8m，過路圓涵為10m，管接頭用填充瀝青麻刀和細粒高標號砼止水環止水。洞身由各分段圓管節和支承管節的基礎墊層組成。進出口為一字墻，擋土墻結構采用懸壁式，出口無消力池，上、下游采用干砌石護砌、砂礫石墊層，洞身下設150厘米砂礫石墊層。 水力計算 涵洞設計為無壓涵洞，短洞采用無坎寬頂堰流公式計算過流能力： 式中： 指淹沒系數，當 =1時為自由出流，當 1時為淹沒出流；m指無坎寬頂堰流量系數，m=0.320.36； 指過流斷面計算寬度，對矩形斷面即為洞寬b，對非矩形斷面， ，圓形斷面的值可由附圖查出； 為臨界水深相應的過流斷面面積；

9、 為堰頂水頭。 部分涵洞工程設計要素見表：232okHgmbQ =kbkkkhbk0H 3.4閘門設計 1.節制閘 為滿足灌溉時渠道通過不同灌溉流量時，分水水位要求，需要設置節制閘。本次共布置節制閘6座。部分設計要素如下表： 設計標準 按設計流量設計，加大流量復核。根據過水流量，工程級別為5級建筑物。 水閘過流計算 采用無坎寬頂堰流公式計算過流能力： 式中：指寬頂演的淹沒系數;m指無坎寬頂堰流量系數， 取0.32；n為閘孔數；b指閘單孔凈寬； 為堰頂水頭； 經計算1.5m1.8m的方涵節制閘過流量為2.7m/s，均滿足各節制閘設計流量。 由于有交通要求，采用涵閘型式。洞身采用方涵型式，為鋼筋混

10、凝土結構，洞口尺寸1.51.8，進出口采用一字墻，為鋼筋混凝土結構，進出口采用15cm厚砼板護砌，護砌長度分別為2.0、4.0m。基礎換砂進行防凍處理。2302 HgnbmQss0H 2.進水閘 為滿足灌溉取水要求，在支渠進口設分水涵閘，本次共布置支渠進水閘31座。流量按渠道設計流量設計，水力計算同節制閘。 根據交通要求采用涵閘型式。涵閘為鋼筋混凝土結構，為滿足排水需求及方便檢查、維修，方涵閘洞口尺寸為2.02.0m、1.21.5m，洞身為整體澆注鋼筋箱形結構；圓涵閘采用100、8m洞長涵閘。進出口采用一字墻結構，為鋼筋混凝土結構。進出口采用15cm厚砼板護砌，護坡底部設素砼固腳，頂部設素砼固

11、肩，護砌長度分別為2m、4m。基礎換砂進行防凍處理。 部分進水閘設計要素見下表： 3.退水閘 為滿足灌溉退水要求，在支渠未端設退水閘，本次共布置退水閘35座。流量按渠道設計流量設計，水力計算同節制閘。 由于有交通要求，采用涵閘涉及型式。洞身采用預制混凝土涵管，壁厚8.5cm，洞徑為100cm，涵管底部采用鋼筋混凝土管座，管接頭用填充瀝青麻刀和細粒高標號素砼止水環止水；進出口采用一字墻，為鋼筋混凝土結構。 退水閘設計要素見下表： 致謝 本次畢業設計在老師和同學們的大力幫助下，歷經2個月終于按時完成。這次設計是大學四年所學知識的一次綜合運用，靈活運用課本上的基礎知識，進行工程的設計，使我對專業知識有了更深的掌握，對畢業后所要從事的事業有了初步的了解。 本次設計我在 老師的指導下順