桐柏县某村镇抗旱水源工程施工设计

杨莉

（桐柏县水利局，河南 桐柏474750）

桐柏县某村镇抗旱水源工程施工设计

杨莉

（桐柏县水利局，河南 桐柏474750）

项目区位于桐柏县某村镇，涉及一个行政村六个自然村，953人，166户，耕地2825亩；现有各类大牲畜262头。旱灾是制约农业增产的最大因素，粮食产量低而不稳，2010年粮食产量平均亩产不足275公斤，人均纯收入1990元。

抗旱；水源工程；设计

0 引言

项目区位于桐柏县城以北6公里的某村镇，涉及六个自然村，953人，166户，耕地2825亩。该区属于浅山丘陵区，地表水丰富，水质好。耕地土质好，适宜多种作物种植。但是由于该村水利基础设施差，种地望天收，该村原有塘堰，因多年来冲刷淤积、堰埂渗漏和水毁塌滑较为严重，汛期塘堰无法蓄水灌溉，急需进行整修加固。同时，上游来水面积小，水源工程不配套，致使灌溉面积效益不能充分发挥，严重制约着该村经济的发展。

1 自然概况

1.1 项目区属于浅山丘陵区，岗丘山区交错，河流弯曲，田间排水比较畅通，电力充足，交通便利。土质为粘土，土质肥沃，结构良好，适耕期长，适种作物广泛。

1.2 属亚热带季风型大陆性温湿气候，四季分明，雨量充沛，年平均温度15℃，年降水量1168mm。年日照时数达202.7小时，无霜期在226天以上，多年平均温度为15℃，最热七月平均温度为27.7℃，最低月平均温度为1.5℃，适宜于麦稻两熟或麦秋两熟。降雨量虽然丰富，但时空分布不均，不能满足不同生育期作物的要求，因此发展灌溉是保证农业稳产高产的重要措施。

1.3 项目区内主要作物有水稻、小麦、花生、玉米等。其种植比例小麦（包括杂粮）60%、早秋15%、晚秋35%、春稻25%、夏稻25%，复播指数为160%。

2 水文条件

项目区内有河流流过，项目区以上河流全长21公里，流域面积26平方公里，水资源主要来自降雨径流。该区多年平均降雨量为1143毫米，保证率在95%时，多年平均径流量为0.14亿立方米，保证率在75%时径流量为0.12亿立方米。该流域上游无工矿企业等污染源，水质符合农田灌溉标准，可以作为农业灌溉水源。

3 工程设计

3.1 塘堰整修工程规划设计

3.1.1 塘堰的坝体加固设计

1）大坝整修加固工程。包括大坝加高培厚，整修后使上游坝坡坡比达到1：2.25，下游坡比达到1：2.0；上游坝坡整修后采用预制混凝土板进行护坡，护坡厚度0.1m：下游坝面整修后，坡脚设干砌石排水导滤体，背水坡建设Mu60M7.5浆砌石排水沟：对大坝进行充填灌浆防渗。

2）对溢洪道进行整修，最小底宽3m，边坡为1：1.5，底板采用C20砼进行护底，边坡采用Mu60M7.5浆砌石护坡。

3）输水洞拆除重建。

3.1.2 塘堰清淤

为增加塘堰有效调蓄水量，规划对该村2座塘堰进行清淤，根据工程实际，平均清淤深度确定为1.2m，淤泥运至塘堰50m以外。

3.2 大口井工程设计

根据水源论证和实地勘察，确定本项目水源采用地下水，取水构筑物采用大口井。参考项目区邻近实验井资料，结合项目区实际地形、地貌、地质和水资源特征、类别，确定本工程水源地点选择在两座塘堰中间位置。新打一眼大口井，设计井径内3m，井深10m。

3.2.1 单井出水量设计

根据《给水排水设计手册》第三册，出水量按照下式进行计算：

式中:

S：水位降落(m)，参照现有井资料取3.0m；

R：影响半径(m)，根据《给水排水设计手册》R=200m；

K：渗透系数(m3/h)，取0.45m3/h；

r：水井半径(m)，本设计取1.5米；

h0：静水位至井底的高度(m)，根据参证井资料取8米。

根据机井物探资料分析结果选取以上公式各参数，经计算，单井出水量为18.3m3／h。

3.2.2 大口井井筒设计

本工程大口井施工采用沉井法，井筒壁厚可按经验数值选用。本设计大口井内径为3米，采用C30钢筋混凝土刃脚，Mu60M7.5浆砌砖井壁，壁厚为370mm。刃脚以上每2.5m设一道C30钢筋混凝土圈梁。

3.2.3 进水方式

采用井底和井壁同时进水。

3.2.4 井底和井壁进水结构要求

根据规范要求，井底反滤层除卵石含水层不设外，一般设2-5层，每层厚200-300mm，总厚度为0.6-1.5米，本大口井设计井底反滤层做成锅底形，共分3层，总厚度为600mm，由于刃角处极易涌沙，靠刃脚处加厚20%。

井壁应预留进水孔，含水层为中、粗砂且厚度较大时，可采用水平孔或斜孔，含水层为卵砾石层时，可采用Ф25-50mm的不填滤料的水平圆形或圆锥形（里大外小）的进水孔。本设计井壁进水孔孔径为200mm，梅花形布置，纵横向孔距均为300mm，孔内填滤料二层，为防止滤料漏失，在孔两侧设镀锌铁丝网。

3.2.5 滤料设计应符合下列规定：

1）进水孔内充填的滤料为两层，总厚度与井壁厚度相同。

2）井筒外围充填滤料，其高度应高出井筒顶部进水孔0.5米；厚度为200-300mm；滤料规格按管井的有关规定执行。

3.2.6 井口应高出地面600mm，并加盖；井口周围应设不透水散水坡，宽度为1.5m，在透水土壤散水坡下面应填厚度不小于1.5m的粘土层。

4 结论

该项目完成后缓解了农业用水需求，并可节省劳动力浇水，增产增效，从而推动全县农业的发展，为我县抗旱夺丰收奠定坚实的基础。避免作物因常规灌溉所造成的积水渍害减产，从根本上改善了土壤水分状况，更适宜作物生长，产量明显提高，同时也提高了作物的品质，改善美化了生态环境。工程建成后，其社会及经济效益非常显著。

［责任编辑：田吉捷］

杨莉（1973.06—），女，河南桐柏人，工程师，从事水利工程施工与工程管理。