水渠工程论文范文

时间：2023-03-01 16:25:23

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水渠工程论文

篇1

1.1利用现代化引水渠建设可以大力促进现代化农业经济发展

作为一个农业大国，中国的广大农村中主要的经济来源还是来自于农业生产及一些相关的产业。在现在我国新的农业建设中，大量的新的农业生产技术和农业产品的出现和使用确保了国家农业经济的高速发展。但是正是这些新的农业生产技术和新型作物的出现使得农业生产中对水的利用要求越来越高。现代化的引水渠工程，在使用中既可以保证在农业生产中水在使用量上总数量的要求，又可以做到对水的使用量的精确控制，使之可以达到现代化新型农业技术和新型农业产品的要求。这就确保并促进了我国现代化农村的经济发展。

1.2现代化引水渠建设是实现农村稳定发展的保障

在中国一直有“无商不富，无农不稳”的说法。在现在的农村中，特别是在广大的西部地区，因缺水而造成的各种不稳定的因素是很多的。这些不稳定因素包括了大量的农业人口流失而形成的土地荒芜、农民之间因为抢夺水源而产生的纠纷、因为农民对保护水源的认识不足而与水利部门产生矛盾等各种问题。这些问题严重的影响着我国农村建设的稳定与发展。在利用现代化的引水渠建设工作，可以开发出更多的水源投入到农业建设中，同时还可以提高现在已开发的水源的使用率，减少水源在输送过程中的浪费问题，确保农业用水的使用量。这样就可以大大减少农村中因为水缺少的问题造成的不稳定因素，为农村的稳定发展提供保障。

1.3现代化引水渠工程是确保国家的粮食安全的保障

我国是一个人口大国，大量的人口在日常中需要大量的粮食供应。但是随着我国的耕地面积日益减少，粮食生产不足带来的安全问题已经出现在了每一个人的面前。如何利用好现有的耕地面积，确保粮食产量在安全线以上是国家农业建设的一项重大使命。做好水利工程建设工作，确保农业供水使用是这项工作的重要组成部分。作为农业水利建设工作中重要的组成部份，现代化的引水渠工程可以为更多的粮食耕地提供稳定的灌溉水源，大大的提高农业生产中的粮食产量，为确保国家的粮食安全提供保障。

2在实际工作中如何做好引水渠工程建设

在现代的农业建设中，因为许多的新的农业生产技术的出现，以及农业水源使用要求的提高，农业生产中对于水利工程的建设要求也越来越高。在引水渠工程建设的实际工作中，如何更好地做好建设工作就成为了引水渠建设工作人员的研究课题。

2.1利用先进的工程技术做好引水渠建设工作

为做好现代引水渠的建设工作，提高引水渠工程的建设速度和质量，越来越多的先进的工程技术被引进到引水渠工程建设中来。根据工程的实际情况，在引水渠建设中新的技术手段的应用是很广泛的。以四川地区的引水渠建设为例：四川地区地形以山地为主，地形复杂，在施工中遇到的问题是很多的。在以往的引水渠建设中，首先难以解决的是因为地形情况复杂造成的勘测难问题。但是新的GPS定位技术，加上计算机三维成像技术就很好的解决了这个问题。同时新的定向爆破技术、混凝土浇灌技术、水闸控制技术的等相关新技术的使用，都大大的提高了新的引水渠建设工作的建设效率和质量。

2.2加强农民在引水渠的建设管理工作的参与度

引水渠工程的建设工作是一项重要的惠农工程。在中国农村中，需要这大量的用于灌溉的小型引水渠。如果只是依靠政府和水利部门的建设效率是很低的。但是如果可以加强农民在引水渠工程建设的参与度，利用农民对农业灌溉水源的的需求，自己建设村级的小型引水渠，然后再与水利部门修建的大型引水渠连接，形成引水渠星罗密布于村间的景象。真正的将引水渠工程的作用运用于每一块需要浇灌的土地。

2.3在引水渠建设中建立更加完善的水利工程建设体系

在现代的引水渠建设工作中，除了做好引水渠本身的建设工作外，还应该在引水渠建设的上级来源和下级使用工作上加强管理，做好提高水源的使用率，减少水资源浪费的工作。这就要求我们在引水渠建设工作中必须建立更加完善的水利工程建设体系，将大型的水利工程、大型的引水渠、小型的水库、村级的引水渠等水利工程建设工作，建立统一的体质，形成“主动脉-微血管-毛细血管”一样的水利工程体系。这个体系的使用可以最大限度的提高水源的使用率，确保农业灌溉工作的顺利完成。

2.4做好引水渠工程建设完成后的善后管理工作

要提高引水渠工程在现代化农业生产中的作用，除了做好引水渠的建设工作以外，在引水渠工程建设完成后，做好其善后管理工作也是很重要的。这些管理和善后工作主要包括以下三点。一是水费的收取工作。水是一种珍贵的资源，在水的使用过程中需要农民缴纳一定的水费。这样做可以提高农民对水的珍惜程度，增加水的使用率，减少水的浪费情况。二是做好引水渠维护保养工作。引水渠工程在建设完成后，也会因为地质、气候等问题，在使用中出现一些问题，这就要求水利管理部门要加强对引水渠日常巡视工作，发现问题及时维护保养，确保引水渠的顺利使用。三是做好水资源的保护工作。水利部门在日常工作中对于破坏引水渠工程、偷水、严重浪费水资源、污染水资源等违法行为，一定要进行严厉的打击，利用法律武器保护好水资源。

篇2

肥城市地处山东中部，总面积1277.3km2，由于地形复杂，水资源时空、季节分布不均，十年九旱是基本市情。全市人均水资源占有量271m3，仅为全国的12.9%，属于极度贫水区。山区面积占总面积的三分之一，共涉及13个街镇，221个村，山区人口23.65万人。因此，充分利用山区地形、地貌的特点，加大山区水利基础设施的建设，特别是与水资源的综合利用工程建设相结合，新建以地形为主易积蓄的蓄水天池，利用管道的联通达到池池相连、池池相通，对接好现有的主管道达到保水利用、节约灌溉成本的目标。

1工程建设主要目标

通过建设山区水利工程，一是能够为农村人畜饮水提供饮水水源，有效缓解农村饮水困难，改善农村卫生条件；二是能够改善生产条件，提高农业抵御自然灾害的能力，保证农业生产用水的需要，保障国家粮食安全；三是能够为农村蔬菜、果园、养鱼等高附加值产业服务，调整农村产业结构，增加农民经济收入，促进农村经济发展；四是能够防止水土流失，改善生态环境；五是能够发挥防洪、除涝、保障安全等除害减灾功能。

2工程规划基本思路

以发展水源为先导，坚持开源和节流相结合，挖掘可用水源，按照“天上水蓄起来，地表水拦起来，外来水引进来，地下水保起来，全民节水动起来”的节水原则，肥城市确立了“优先利用客水、合理利用地表水、控制开采地下水、积极利用雨洪水、大力开展节约用水”的总体方略。实施水库除险加固，在增强水库防洪能力的同时，增加水库蓄水量；新建“五小水利工程”，尽最大限度积蓄“天上水”；实施河道综合整治，通过河道清淤、险工护砌、修建拦河坝等工程措施，既要提高河道的行洪能力，又要使河道拦蓄雨洪资源功能得到充分发挥；充分利用汶河水、黄河水等客水资源，积极做好引水调水工作，在满足农田灌溉用水的同时，节约保护地下水资源；实施引汶调水工程；以科学发展观为指导，逐步建立起最严格的水资源管理制度，多措并举保护地下水资源，有力促进全市经济社会的可持续发展，建成了“天蓝、地绿、水清、人和”的生态城市；利用“世界水日、中国水周”的有利时机，进农村、社区、党政事业单位、企业、学校组织开展节水活动，加强对水法律法规的宣传，增强广大群众的节水意识，在全社会形成了“从我做起、厉行节约”的节水氛围。

3主要建设经验及做法

3.1高度重视山区水利工程建设

通过专题调研，摸清全市607个行政村中221个山区村的用水现状，组织编制《肥城市山区水利工程规划》。该规划全面考虑了农田灌溉和人畜饮水的实际情况，符合小型水利设施的发展方向，计划利用2015—2020年6年的时间，对221个山区村进行农田水利设施综合治理。实现新增灌溉面积5187hm2，改善灌溉面积5320hm2，恢复灌溉面积2200hm2。目前，肥城市正紧密围绕这一规划，逐步推进工程实施。

3.2建立“三条线一大片，水利设施围山转”

沿北部旅游环山路一条线，充分做好雨洪资源利用文章。建设适应山区实际的小水窖、小水池、小塘坝、小泵站、小水渠“五小水利”工程，扩大农田灌溉面积，提升山区农业综合生产能力；沿中部康汇河一条线，做好地表水利用文章。充分用好矿坑水、雨洪水等地表水资源，扩大康汇河区域的灌溉面积，满足农业生产用水需求；沿南部漕浊河和安孙灌区一条线，做好客水利用文章。加大资金投入，调引汶河水，充分发挥漕浊河和安孙灌区的作用，为边院、汶阳、安庄、孙伯四镇山区农田灌溉提供充足水源；围绕尚庄炉水库周边区域一大片，做好农业水源载体打造文章。将尚庄炉水库作为中心水源，向周边辐射延伸，增加周边山区农田灌溉面积。

3.3积极争取并实施项目

2013—2014年实施完成的总投资7600多万元的高效节水灌溉试点县项目，以及正在实施的2015年投资1200万元的新增省级农田水利项目县项目，都把山区村作为重点建设对象。近两年来，针对规划确定的221个山区村，逐步采取挂账销号的方式，先后完成了43个山区村的水利建设，改善了灌溉条件，提高了灌溉水平。

3.4加大山区水利投资力度，提升灌溉水平

肥城市紧紧抓住中央和省加大抗旱工程投入的机遇，提前编制项目规划方案，通过积极对上争取，促成抗旱应急调水、新建水库等一批项目的落地。上半年组织实施总投资560万元的湖屯抗旱应急调水工程，将汇河湖屯镇驻地段的矿坑水经7.6km管道，调至北部山区，6月30日完成了试调水。投资554万元建设了孙伯镇抗旱应急提水工程，通过9.6km的管道，将大汶河水提至孙东、西坞、东坞水库；投资550万元建设了石横镇抗旱应急提水工程，通过2.7km的管道，将赵庄水库内的黄河水，调至北部山区保安、对福山等山区村，满足抗旱应急灌溉需求。2016年度老城抗旱应急调水工程，已通过泰安市专家评审，该项目提取杨庄矿矿坑水，通过8.6km的管道，向老城街道办事处北部月庄、乔庄、大石关等村供水，确保120hm2农田的灌溉需求。

3.5积极策划项目，推进山区水利建设

一是农村饮水安全提质增效项目，涉及15个镇街区、140个村，其中山区村110个。计划总投资2.3亿元，通过饮水安全工程建设，实现全市607个行政村饮水主管网村村通，解决20万人的饮水安全问题。二是大汶河2号坝至漕河引水项目，项目总投资5200万元，自汶口2号坝上游北岸取水口由东向西，跨越岱岳区大汶口镇、马庄镇、肥城市汶阳镇，至引汶济漕干渠与漕河交汇处。年可引水3000万m3，能保证边院、汶阳、安庄、孙伯4个镇17万亩农田的灌溉需求。同时，还能够有效补给当地地下水源。三是中部山区河库联通调水项目，计划投资5000万元，在康王河南军寨段新建拦河坝1处，建设引水流量1m3/s的提水泵站，铺设调水管道，利用群力放水洞，将康王河水调至白云山南灌溉中央桃行，并调水至桃园杨顾李水库及其周边东里、长山、罗汉等水库，解决桃园镇中部山区缺水问题。项目建成后，可实现年供水量500万m3/s，新增农业灌溉面积1334hm2。四是山区农田水利建设项目，总投资1.3亿元，涉及8个镇街、165个山区村。项目建成后，可新增灌溉面积3800hm2，改善灌溉面积3933hm2，恢复灌溉面积1667hm2。五是肥城市山区水土保持综合治理项目，总投资1.21亿元，涉及13个镇街、217个村，计划治理水土流失面积60km2。六是尚庄炉水库与周边水库连通项目，投资2300万元，通过建设连通工程，使尚庄炉水库与西张、东陆房、胡桥、张安东、陈楼等水库互通，增加尚庄炉水库的进水量，确保库区周围山区村农田及时得到灌溉。

篇3

引江济汉工程（也称“两沙运河”）作为汉江中下游水源配套工程措施之一，是从长江荆江河段沙市附近取水补充汉江干流兴隆梯级以下地区的灌溉、航运、生态环境等方面的用水需求，以及东荆河地区的灌溉、生态环境用水需求，（如图1所示）。引江济汉工程的供水对象包括：

（1）东荆河灌区、谢湾灌区、泽口灌区、沉湖灌区、汉川二站提水灌区和江尾提水灌区等六个灌区，现有耕地面积39.9万hm2，有效灌溉面积3.79万hm2，人口555.24万人；

（2）武汉市城区、仙桃、潜江、汉川、孝感、东西湖、蔡甸等7个城市（区），供水人口333.7万人，工业总产值达534.75亿元；

（3）汉江下游河道生态环境用水：针对20世纪90年代以来，汉江沙洋以下约300km的河段发生过5次“水华”事件，使汉江中下游河道维持一定的流量保证河道生态环境的稳定；

（4）河道内航运用水：为保证航道条件需保持一定流量，以维持必要的航深和航宽。

对图1所示的水资源系统，各供水子区的各部门用水，首先由该供水子区内的各种当地水资源（包括地表水、地下水和过境水等）供给，如出现供水不足，则由引江济汉工程补充供水，所以，各供水子区的缺水量大小，是确定工程渠道规模的重要依据。但是，供水区当地水资源不同的配置方式，其产生的缺水量在时间和空间的分布是不同的，从而也影响着分干渠和总干渠的规模。渠道规模的优选实质上是水资源优化配置在工程侧面的体现，总的原则是在充分合理使用当地水资源的前提下，最大限度发挥工程的输水能力，尽量减少各种水源的弃水和渠道的闲置，提高供水保证率和水资源综合利用率。

2渠道规模优选的数学模型

根据水资源优化配置目标的度量识别，本次研究认为最优的渠道规模应该体现供水区社会、经济和生态环境综合效益最优[1，4]，数学模型如下。

2.1目标函数

（1）总供水量最大，即

式中，WG——总供水量；WGy(k,t)、WGh(k,t)、WGl(k,t)——第k供水片第t时段的引江济汉工程供水量、当地地表水和地下水供水量；M——长系列资料时段总数；N——供水片总数。

（2）总生态环境缺水量，即

式中，WQe——总生态环境缺水量；Ue(k,t)——第k供水片第t时段供水区生态环境需水量；WGe(k,t)——第k供水片第t时段总供水量中可以提供的生态环境供水量；其它符号意义如前所述，下同从略。

（3）引江济汉工程渠道利用率最大，即

式中，R——引江济汉工程利用率；Q(k,t)——第k渠段第t时段的流量；QSUP(k)——第k渠道的最大输水控制流量。

2.2约束条件

（1）汉江水量平衡方程约束：

W(k+1,t)=W(k,t)+P(k,t)-P(k,t)-E(k,t)+G(k,t)+I(k,t)-WGh(k,t)+F(k,t)(4)

式中，W(k,t)、W(k,t+1)——第t时段上游第k供水片的入、出境水量；P(k,t)、E(k,t)——第t时段第k河段的降水量、水面蒸发量；G(k,t)、I(k,t)——第t时段第k河段的地下水汇入量、河道区间水量；WGh(k,t)、F(k,t)——第t时段第k供水片的供水量、回归水量。

（2）供水区水量平衡方程约束：

U(k,t)-WQ(k,t)-WGy(k,t)-WGh(k,t)-WGl(k,t)=0（5）

式中U(k,t)、WQ(k,t)——第k供水片第t时段的需水量、缺水量。

（3）引江济汉工程渠道输水能力上限约束：

Q(k,t)＜w(k)Qsup(6)

Q(k+1,t)≤Q(k-1,t)(7)

式中，w(k)——第k支渠从总干渠的设计分流比例。

（4）水源弃水量最小约束：

式中，WL——水源的弃水总量目标值；Wl(k,t)——第k供水片第t时段的地表水源可供水量；T*——系列时候刻度单位，一般为旬、日、月等；公式中大括号内的三项分别为地表水源弃水量、地下水源弃水量和引江济汉工程虚拟弃水量。

（5）边界条件约束、变量非负约束等。

3多目标边际优选法

渠道规模的多目标边际优选法包括供水区水资源优化配置、控制六俩优选、设计流量和加大流量优选、灵敏度分析四步，其中水资源优化配置和控制流量优选是相互耦合并需要多次反复。

3.1水资源优化配置

各供水片对当地水源采取的配置方式会影响到分水口的亏水过程。从水资源可持续利用的角度出发，必须对各分水口所含供水片的水资源进行优化配置，这样得到的各分水口亏水过程，才是确定引水渠道最优规模的直接依据。

不考虑引江济汉水源，采用渠道规模优选的数学模型（1）～（8）进行供水区的水资源优化配置（忽略目标（3）并使Qsup=0，即没有引江济汉工程）。实际操作中使用了多目标模拟技术和大系统分解协调相结合的方法[2]，得到各供水片的缺水过程。

3.2控制流量优选

接着需要优选确定最大限度满足各供水片用水需求的渠道控制输水流量即最优控制流量。最优控制流量是反映系统总优化程度的一个指标[3]。

由上述所得各分水口的需分水流量，自干渠末端由下而上逐渠段累加（如图2所示），并考虑各渠段的输水损失，即可推得渠首输水流量过程。将此过程按大小进行排序，并计算相应的频率，选取时段频率分别为50%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%和98%时对应的渠首输水控制流量，在此流量系列为基础进行优选。

分别将上述控制流量作为渠道规模约束，对涉及到的水资源系统进行第二次优化配置计算。这里要完整地使用渠道规模优选的数学模型（1）～（8），可得到相应水平年下各目标函数值与控制流量的关系，由于供水区的供需水状况随时间分布差异较大，为了保证各旬的控制流量优选不受其它时段的影响，故以旬为单位分别进行控制流量的优选。各旬的三条输入～输出响应曲线分别为（参见图3）：a.多年平均旬供水量～控制流量关系WGX=f(Q)；b.供水区生态环境缺水量～控制流量关系PX=g(Q)；c.工程旬利用率～控制流量R=h(Q)。

利用经济学方法对上述三种曲线进行分析，在这里我们引入了边际旬供水量WGXB、边际旬生态环境缺水量PXB和边际旬利用率RB三个量值，并以边际旬供水量WGXB为例作详细说明。边际旬供水量是指增加单位流量而获得的供水量增加值，在Q0处的边际旬供水量定义为：

边际旬供水量表征了在Q0的基础上增加单位流量对增加旬供水量的贡献程度。

经济学中的经济均衡的充分必要条件是边际收益等于零、边际收益的导数小于零。由于受物理指标的限制，在具体论证工程规模时不可能完全照搬边际收益等于零的法则，与此相似，提出了以下分析确定方法：

（1）将P=g(Q)和E=h(Q)两个关系曲线描绘在同一坐标系中（坐标刻度可能不同），以便于观察曲线某些相似的变化趋势；

（2）对不能精确找到驻点（边际保证率等于零）的曲线，用曲线明显由陡变缓的坐标点代替，本文称为近似驻点。实际操作证明这种简化是必须的，而且误差在可接受的范围内；

（3）对近似驻点不满足供水保证率要求的实例，可考虑适当将其右移，即增加最优控制流量。按照上述原则，选取合适的控制点作为各旬的最优控制流量，结果如表1所列。

3.3设计流量和加大流量优选

设计流量则是供水系统设计供水保证率要求的一个渠道设计指标。加大流量是考虑到渠道建成后在管理运行中可能出现规划设计中未预料到的变化和短时加大输水等要求，为留有余地而拟定的一种流量。本次采用类似于灌水率修正的方法优选渠道设计流量和加大流量。

将各旬最优控制流量绘成直方图，如图4，若以其中最大流量Qmax作为渠道的设计流量，势必偏大，是不经济的。根据文献[5]，渠道的设计流量，应从中选取延续时间较长（达到30天或以上）的最大平均流量，而不是短暂的高峰值，对短暂的大流量，可由渠道的加大流量去满足，而对大于加大流量的极短时间流量可以通过渠道的调度满足。对于以远距离、多目标为显著特点的大型引水渠道，其输水流量较单纯灌溉渠道要均匀，且应考虑历年停水1至2个月的维修期，因此，可选取延续时间超过3个月的最大平均流量，即图4中的Qd，作为渠道设计流量。

加大流量是设计渠道高程的依据。现有规范关于渠道加大流量的计算公式为：

Qa=（1+α）Qd（10）

式中，Qa、Qd——渠道的加大、设计流量；α——加大系数，由文献[5]可查。需要指出，这一加大流量并非最后采用的结果，在确定加大流量时，还须考虑通过各种优化配置方案计算得到的最优控制输水流量约束。因此，建议从式（10）算出的加大流量和最优控制流量中选择较大的数值，并适当取整，以此作为渠道加大流量值。

从图4可以看出，5、6、7月连续91天的最优控制流量在400m3/s为作为渠首设计流量值。在根据式（10），选择加大流量系数5%进行计算，可得到渠首加大流量为420m3/s；并在此基础上，考虑到5月中上旬、6月中上旬、7月中上旬等六个关键供水旬的最优控制流量均达到450m3/s，因此为保证春、夏季用水临界期的水资源需求，建议取渠首加大流量为450m3/s。

3.4灵敏度分析

为了进一步论证渠道规模的经济合理性，尚须针对加大流量下的渠道规模，进行微幅变化（如增加5%到10%与减少5%到10%）条件下供水区的多方案优化配置计算，以便分析渠道规模微幅变化时对供水量或缺水量与渠首输水量等方面的影响程度，进一步说明建议渠道规模的经济合理性。灵敏度分析成果如表2所列。

说明：百分数为增加（减少）值相对于固定值的比例

由表2可以看出，如果渠道规模在建议加大流量的基础上增加5%，各优化配置方案供水量仅增加2.91%到4.00%；如果渠道规模加大10%，供水量也仅增加6.02%到9.19%，生态环境缺水量的减少也有限（最大9.77%），由此可以认为：在建议规模的基础上再增加渠道规模是不经济的。同理可知，在建议规模基础上减少10%或5%，虽然供水量较小不大，但生态环境缺水量有较大幅度的增加（最大56.96%），这也是不合理的。因此，本文所建议的渠道规模是经济、合理的。

4结语

本文将大型复杂水资源系统的水量优化配置与大型引水渠道的不同频率组合控制流量边际优选法结合起来，提出了以供水量最大、生态环境需水量缺水最小和工程规模利用率最大为目标、以水资源优化配置为基础的大型渠道工程规模多目标优选方法，这是对现有渠道设计方法的一种发展，为今后以供水、灌溉和改善生态环境等为主要目标的大型引水工程规划设计提供了理论与方法依据。并将本方法应用于引江济汉工程渠道规模的优选研究，得到了满意的计算结果，为引江济汉工程下一步的优化决策和设计提供了参考依据。

参考文献

[1]M.C.Thoms,F.Sheldon.AnEcosystemApproachforDeterminingEnvironmentalWaterAllocationsinAustralianDrylandRiverSystems[J].Geomorphology,2002,(47):153-168.

[2]邵东国，跨流域调水工程规划调度决策理论与应用[M].武汉：武汉大学出版社，2001.72-88.

[3]AimeeBella,LucienDuckstein,FerencSzidarovszky,AMulticriterionAnalysisoftheWaterAllocationConflictintheUpperRioGradeBasin[J].AppliedMathematics&Computation,1996,(77):245-265.

[4]D.Tillman,T.A.Larsen,C.Pahl,ModelingtheActorsinWaterSupplySystems[J].WaterScience&Technology,1999,39(4):203-211.

[5]GB/P50288-99,灌溉与排水工程设计规范[S]

TheOptimalCanalWaterCompensationintheWaterheadoftheMiddleRoute

oftheWaterTransfersProject

YANGShumin1,SHAODongguo1,LIUBingjun1,XUMingxiang2,LINDecai2

(1.CollegeofWaterResources＆Hydropower,WuhanUniversity,Wuhan430072,

篇4

2河流水库取用水工程灌溉效益难以发挥的原因分析

2.1河流水库工程因降水减少蓄水量也逐年减少

当地降水量的变化是影响河流水库取用水工程蓄水量的直接因素，水库的蓄水量随着降雨的减少而逐步减少，这主要是当地的自然环境的变化或者生态环境的改变所引起的。另外降水的分布不均匀等因素，形成地表径流偏少，从而影响了河流水库的蓄水量。当然除了这些自然因素外，也有人为因素的影响。比如在河流水库的上游地区，兴建一些水利工程，影响了河流的流量，导致水库蓄水量的影响。

2.2农田灌溉渠系设施落后，维修养护经费没有保障

当地的农田灌溉设施比较落伍，难以有效地发挥水库农田灌溉的效益，在灌溉渠道引水工程建设方面，未能达到减少渗漏率的标准。农田灌溉机械化程度比较低，仍采用传统落后的灌溉方法和方式，既容易造成大量的河流取用水浪费，也容易在引水过程中造成大量的渗漏水。除了落伍的灌溉设备和方式外，农田灌溉工程的后期维保经费跟不上发展的步伐，仅仅依靠当地政府的财政拨款等方式，难以实现农业灌溉设备的更新维护，难以有效地保障农业灌溉的发展，更难以对整个灌溉渠系进行维修保护。陈旧的设备、落后的灌溉方式、难以为继的后期养护等，直接影响了河流水库取用水工程的农业灌溉效益。

2.3河流水库取用水工程管理机制缺失

河流水库工程因大小、重要性、影响力等不同划分不同的管理等级，大型水库由国家专门机构进行规划管理，小型水库归当地政府，甚至是当地的村委会进行管理。对于那些小型水库的管理工作，主要分为汛期和非汛期，非汛期对于河流水库的管理工作容易造成工作人员缺失的现象，村委会对管理工作不重视，没有安排专门人员进行水库管理，或者水库管理工作存在粗放式的混乱局面。到了汛期，为了保障在蓄水量达到标准时进行开闸放水，会安排专门人员进行管理，但因没有配备足额的汛期费用，会造成管理人员对水库管理的不重视。另外很多小型水库放水设施大多数是梯级混凝土孔塞开关，启闭不便、不安全，没有水位尺，在对水库进行放水作业时，没有科学的依据，仅仅靠季节性种植物生长需水情况昼夜自流供水，放水时间没有记录，造成了这些小型水库的农业灌溉效率低下。

3河流水库取用水工程管理的对策分析

河流水库取用水工程的主要用水需求在于农业灌溉，目前很多河流水库的农业灌溉效率低下，河流水库的设计灌溉面积要远远大于它的实际灌溉面积，最终造成大量的水资源浪费，因此有必要加强河流水库取用水工程的管理，提升河流书库的农业灌溉率。

3.1建立健全河流水库的管理组织

河流水库的分布主要集中在乡镇地区，因此有必要建立健全河流水库的乡镇水利站，督促乡政府就近加强辖区河流水库的管理工作。在河流水库的管理中，当地的乡政府要配备专业的水利工程技术人员，人员储备情况要根据河流水库的实际面积及大小进行足额配置，提升水利站工作人员的工作积极性和专业性，督促工作人员定期下水库进行安全检查和工作抽检，在配置工作人员的同时，可在河流水库周边村屯进行人才发掘，并加强业务培训和技术指导工作。

3.2落实加强灌溉渠系配套设施建设

为了提升河流水库取用水工程的灌溉效益，应该着力提升灌溉渠道的规划管理与建设，构建农业灌溉的配套设施建设，制定完备的灌溉渠系建设，加强统筹管理工作。对于农业灌溉用水，要严格准入制度，并通过合理完备的制度建设来提升农业灌溉的效益，在农业用水收费制度上，要保证数据收集制定的合理性，制度科学合理的用水制度。加强农业灌溉设备设施的维护建设，鼓励广大灌溉农户积极采用农业灌溉设施，减少灌溉用水的渗漏率，通过积极采用节水灌溉设备与设施，提升河流水库取用水工程的灌溉效率。

3.3加大投入提升河流水库工程的养护管理

河流水库取用水工程是存在一定的使用寿命和期限的，在河流水库的规划建设中，要提升工程的质量，从原材料、设计、施工等环节来延长河流水库工程的使用年限。对于那些即将到了规划期限的河流水库工程，要加大病害的预防及检查工作，组织工作人员定期对水库进行维修检查，一旦发现病害要及时进行河流水库的加固工程，在加固过程中，要根据河流水库的实际灌溉面积及实际使用情况，进行适当性的加固工程，以免造成维护养护费用的浪费。对于那些公益性的河流水库工程，在进行维修养护的资金投入上，要加大公共财政的投入，并鼓励社会捐赠资金对河流水库工程的养护，同时提升河流水库工程的养护水平。

3.4提升小型河流水库的管理水平

小型河流水库工程因灌溉面积小等，往往在管理中被忽视。其实小型水利工程对于水库周边的农业用水作用很大，要加强对小型水利工程的管理，定期清淤，定期检修，提升管理水平。

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(1)由于渠线经过地段地质、土壤条件较差，如有软弱土层、断层、风化土层，岩层倾向渠内，沿层面容易产生滑坡。

(2)改变滑带土的性状减小抗滑阻力的因素，如地表水下渗、地下水位变化、灌溉用水下渗、潜蚀和溶蚀作用等降低滑带土强度的因素。

(3)既增加下滑力又减小抗滑力甚至造成滑带土结构破坏(如液化)的因素，如地震和爆破震动等。

(4)施工方法不当，加大了边坡的滑动力，容易引起滑坡，或采用不适宜的爆破。

(5)新、老土(石)结合质量不好，引起结合料的滑动。

(6)改变坡体的应力状态，增大坡脚应力和滑带土的剪应力(即下滑力)的因素，如渠道坡脚人为大量挖土或水流冲刷淘空，导致滑坡等等。

2.渠道的滑坡处理

渠道滑坡的处理，首先应通过地质勘查，找出滑坡的原因，判断滑坡的稳定程度。提出滑坡的施工方案，因地制宜，寻找技术可行，经济合理、容易实施的处理方法。整治滑坡处理贵在及时，力求根治，以防后患。

渠道滑坡的处理，常用的方法有排水导渗、削坡减载、支挡、暗涵(或埋管)、渡槽及改线等。

2.1排水导渗。排去地表水，疏干地下水是整治滑坡的首要措施，应根据不同情况采用不同的排水方法。

（2）地下导渗：为了防止滑坡范围以外的地下水渗入滑坡体内，常用设置截水盲沟，将地下水导出滑坡体外。对滑坡外的排水，可以在坡面砌筑多种形式的导渗沟，或采用干砌石护坡，水泥砂浆勾缝，底层设导滤层或排水管。

（3）防止水下渗：对滑坡体大，又是深层的，无法治理，建筑物无法避开滑坡体，就采用减少地表水及杜绝渠道下渗水入渗，采用滑体上设排水沟，渠道水用钢管过渡。

2.2削坡减载。对推移式浅层滑坡，则采取“削坡减载”的方法。减小引起滑坡的滑动力，是最基本的也是最有效的办法。一般采用削缓边坡，当渠道外滑坡时，还可将上部削下土体反压在坡脚，从而达到稳定的滑坡的目的。当削坡减压后仍不能达到稳定滑坡的同时，常采用减压与支挡相结合的处理措施。

2.3支挡。在渠道已经塌方或将要塌方的地段，如受地形限制，单纯采用削坡方量很大的，则可根据具体条件，因地制宜采用多种支挡护坡措施。如加固坡脚砌挡墙，干砌护坡等，如渠道经过小溪岸坡，坡脚受洪水冲刷，可采用加固坡脚、浆砌石挡土墙，防止冲刷淘空；对渠道上侧滑坡可采用削坡减载重力式挡墙支挡的办法处理。另外当渠床为基岩时，可采用拱式或连拱式挡墙处理滑坡，等等。

2.4暗涵（或埋管）。由地上转为地下。当地质条件差，山坡又陡峻，或渠段穿过覆盖很厚土质层，岸坡难于稳定而出现严重滑坡时，从外面治理难度大的，应尽量避开滑体或转入地下，可考虑将原有明渠段改为暗涵或埋管形式较为安全可靠，同时可减少工程量。

2.5渡槽。山区渠道常在陡峻的山坡上开渠，往往容易产生山岩崩塌。因限于地形条件，要维护渠道稳定十分困难，可采取改建渡槽输水。

2.6改移线路。一般小型渠道工程，在选定渠线时基本上未做地勘工作，致使有的渠道修筑在滑坡体上，建成后渠道极不稳定，一旦雨水入渗，整个渠床都要发生大的位移和沉陷。当采取上述多种处理措施很难奏效时，最后只有采取改线，以避开滑坡地段。

上述是山区渠道滑坡常用处理措施，滑坡处理方法可因地制宜单独或综合采用。做到技术可行，经济合理，施工简单，彻底整治。

3.渠道滑坡防止

(1)渠道滑坡防止应从设计规划入手，摸清渠线地质结构情况，避开地质不良地段，无法避开时应采取切实可行工程措施以予防止。选择合理渠道结构和边坡，确保渠道稳定安全。

(2)施工阶段，应平台开挖后抽沟，开挖坡度根据开挖后地质情况，对设计边坡过陡给予修正，确保边坡稳定。对施工中发现可能滑坡的地段要及时处理，减少损失。

(3)在渠道日常维护管理中，渠道应严格控制在正常水位运行，要加强渠道巡视检查，检查排洪设施是否运行正常，渠道杂草淤积要及时清理，对局部渗漏破坏和集中漏水，应查明原因，堵死通道，做好渠道防渗处理。对于渠道裂缝，应查明裂缝类型并进行处理。对不太深的表层裂缝可采用开挖回填的办法处理，对较深的内部裂缝可采用灌浆法处置。

4.结论

对于渠道滑坡的处理，很可能几种方法同时采用，进行综合治理。尤其是排水措施，无论何种滑坡，都必须进行排水处理，水对滑坡体滑面有软化、加剧滑坡体发生的作用，所以大多数渠道滑坡都发生在雨季，须加强渠道巡视检查，争取做到长治久安。

参考文献

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2乡镇概况

古县全县设7个乡(镇)，111个行政村，人口9万人，总面积1206km2，耕地面积61．69万亩。全县以农业为主，主要生产小麦、玉米、杂粮、核桃等，全县工业基础薄弱，近年来，有部分矿业、焦化产业正处于发展阶段，人民生活水平较低。旧县镇全镇辖13个行政村，76个村民小组，135个自然庄，总人口2537户10511人，总面积124km2，耕地面积39865亩，具备农业经济综合发展的资源优势和地理条件。旧县镇区集中供水工程位于旧县镇附近区域，依据古县2013年经济计划统计资料，旧县镇区及驻地单位总人口数为7020人。区内耕地面积1．42万亩，当地农民以种植大田粮食作物为主，部分村庄有冶炼、制造副业。当地农业总产值每年5114万元。人均年收入7103元，人民生活水平较低。

3自然条件

3．1自然地理及地貌旧县镇附近区域面积小，地形变化大。地面高程在788m～884m之间，自然坡降为1．79‰。工程区位于吕梁太岳山南麓，沁水盆地边缘，整个区域沟壑纵横，山高坡陡，属涧河南支流域。地表为新生界松散沉积物覆盖层。区内境内山脉连绵，沟壑纵横，地形复杂，境内有涧河、蔺河、蔡子河、刘垣河四大水系，其中蔺河为沁河支流，其余为汾河一级支流，黄河二级支流，水资源存储量较少。

3．2水文气象工程区属暖温带大陆性季风气候。四季分明，春季干旱多风，气温回升快，夏季高温多雨，秋季凉爽湿润，冬季寒冷干燥。境内年平均气温11．8℃。1月份最冷，月平均气温－3．6℃，7月份最热，月平均气温24．9℃。境内测得最高气温为39℃，最低气温为－23．4℃。古县总热量比较丰富，年平均日照达2278．8h，日照率为51．7%，初霜日期10月20日左右，终霜期4月14日左右，年平均无霜期183d。降水东北多，西南少，年均降水量558．5mm，降水季节间分布极不均衡，60%集中在7月～9月三个月内。

4现有供水工程概况

旧县镇位于古县的中南部，镇区供水工程已经运行三十多年，设施老化，压力不足，漏水跑水现象经常发生，特别是镇区不断发展，部分住在地形较高的岭上居民，多年来用水极不方便，吃水困难，已经严重影响了当地人民群众的正常生活，制约着当地的经济发展，迫切需要实施供水改造工程。旧县镇区集中供水工程现有水源4处，镇南边旧县河河道左岸1眼水源井、镇南0．8km处泉水1眼以及镇政府南1．2km处泉水2眼(管道损坏不用)，容积80m3调蓄水池1座，以及引输水管和供水管网。

5工程建设必要性

项目区因受水文、地形、地貌、气候特点等自然条件的影响，区内水资源充足，主要是供水设施老化，给当地居民带来严重的不便及后患。目前，该地区的可供水能力不能达到日益增加的需水量要求，同时管网老化严重，蓄水池地形偏低，部分居民经常有水龙头而放不出水，有时能在后半夜接水，用水极不方便，也存在贮水时间过长，饮用后得病。因此，水资源的安全问题已经成为制约当地经济发展的主要因素，当地政府已经把改善供水紧张的局面、解决饮水安全问题当作当前工作的一项重要内容。解决饮用水的问题迫在眉睫、势在必行。工程建设的可行性主要表现在以下方面。

5．1水源条件充足旧县村南地下水埋藏深度适中，水量丰富，水质良好，根据已有成井的情况，出水量在20m3/h，且有泉水3眼，出水量分别为8m3/h，5m3/h，5m3/h。如加以合理、科学的开发和利用，其水量完全能保证该区的用水需求。

5．2政府积极推动当前，各级政府将解决农村饮水安全问题作为一项头等大事来抓。水源区与受益区均处于古县旧县镇境内，大大地减少了跨地域引水的矛盾，且旧县镇党委、政府对此项工程十分重视，成立专门领导小组由专人负责，极大的推动了此项工程的发展。

5．3群众大力支持解决当地饮水问题的工程是当地群众盼望已久的工程，群众有极高的热情，纷纷表示要大力支持该工程，尽自己最大的力量，以实际行动保证该项工程的顺利实施。

5．4施工条件便利工程区比邻大运高速公路、309国道贯穿全镇，区内乡镇级公路四通八达，交通便利，水、电、通讯均可在沿途解决，施工所用材可从本县或临汾采购，施工条件便利。

6效益分析

本供水改造工程实施后，项目区群众避免了因集中供水老化供水不足以及饮用不合格水引起的各种疾病，减少了购水和医疗费用的开销，增强了人民群众身体健康，改善了生活条件，促进了当地经济的发展。

6．1经济效益分析1)效益计算。a．节省医疗费，每人每年按80元计算，共节省支出56．16万元。b．减少了买水的开支，每人每年按120元计，项目区共节省水费支出84．24万元。c．总效益。由以上两项得总效益为140．4万元。2)项目投资。该项目总投资为584．07万元，考虑到本工程的特点，进行经济分析时的投资调整为408．85万元，建设期为1年，固定资产形成率为70%。3)费用计算。根据《方法与参数》及有关《规范》，供水费用一般由年折旧费、年管网基金、水源及水资源费、燃动费、药剂费、工资福利、维护费、管理费及其他费用共9项构成;根据国家规定采用加权平均的方法计算综合折旧费率为3．84%;按规范规定供水项目取2．4%大修理基金费率;根据有关规定，管网基金提成率为管网总投资的7%，考虑到该工程的具体情况，不计此项;按照有关规定及具体运行情况，取水资源费及水费为0．1元/m3;电价为0．49元/度，该工程年用电量为6万度。该工程不进行净化处理，故药剂费该项取为零;按有关规定及本工程的实际需要，拟定总编5人。拟定人均年工资及办公费1万元;工程维护费主要指固定资产的备件、低值易耗品和固定资产经常性的维护修理费，维护费率取固定资产总价值的1%;管理费及其他费用是指为本工程生产运行所发生的费用，考虑到本工程的特点，参照已成工程，费率取为生产要素成本的3%;经计算总费用为39．9万元。4)计费水量。年供水量为12．4万m3，年计费水量为12m3。5)经济指标。经济指标计算的基准点定在建设期的第一年年初。效益费用均按年末发生，工程经济使用期为20年，投资期为1年，经济计算期为22年，社会折现率为12%。计算结果为:效益费用比1．65，内部回收率28．7%，经济净现值504．78万元，投资回收年限为6年。

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渠道上的闸、桥、涵等交叉建筑物称为其配套建筑物。渠道测量的技术要求应按《水利水电工程测量规范（规划设计阶段）（SLJ3-81DLJ201-81CH2-601-81）》执行。渠道测量的内容主要包括：渠道及配套建筑物平面位置的测定、渠道纵断面高程测量、渠道横断面测量等三部分。

二、渠道纵断面高程测量

为了绘制渠道设计导线图，应当精确的把其位置都在渠道设计导线图中标出来。这项工作主要是使用GPS来完成的，主要测出渠道拐角和渠道始点、终点及其配套建筑物中心位置点的坐标，并在图纸上用适当的比例和图例明确表示出来。渠道纵断面高程测量是利用间视法测量路线中心线上里程桩和曲线控制桩的地面高程，以便进行渠道纵向坡度、闸、桥、涵等的纵向位置的设计。为便于计算渠道长度、绘制纵断面图，沿渠道中心线从渠首或分水建筑物的中心，或筑堤的起点，不论直线或曲线，均应用小木桩标定里程，这些木桩称为里程桩。木桩的间距一股为100m或50m，自上游向下游累积编号。这种按相等间隔设置的木桩称为整桩。在实际工作，遇到特殊情况应设加桩。整桩和加桩均属于里程桩。

1．下列情况应设置加桩：中心线上地形有显著起伏的地点；转弯圆曲线的起点、终点和必要的曲线桩；拟建或已建建筑物的位置；与其它河道、沟渠、闸、坝、桥、涵的交点；穿过铁路、公路、和乡村干道的交点；中心线上及其两侧的居民地、工矿企业建筑物处；由平地进入山地或峡谷处；设计断面变化的过渡段两端。为了注记地表性质和中心线经过的主要建筑物，必要时要绘制路线草图。

2．纵断面测量时需要连带测定的数据和注意事项

（1）渠首交上级渠道的桩号，及交点处的坐标和渠底高程、水位高程；（2）已建节制闸、分水闸应测出闸底、闸顶、闸前闸后水位高程，闸孔宽度和孔数；（3）已建桥（或渡槽）应测出桥顶、桥底高程；桥面（路面）宽度和其跨度；（4）已建涵洞或倒虹吸应测出其跨度和顶部高程；（5）已建跌水或陡坡应测出其宽度、长度、落差和级数：（6）渠道拐角、拐点及翼再睽邕施物的中点坐标；（7）与河沟、排渠、道路和匕下级苴的交角；（8）渠道穿过铁路时应测出轨面高程；穿过公路时应测出路面高程；同时应测出道路宽度；（9）渠道沿线所留的BM点的高程和位置坐标；（10）渠道末端坐标，及其所灌溉的农田地面控制高程；（11）如果大段的渠、堤中心线在水内，为便于测量工作，可以平行移开，选择辅助中心线。

三、渠道横断面高程测量

对垂直于路线中线方向的地面高低所进行的测量工作称为横断面测量。横断面图是确定渠道横向施工范围、计算土石方数量的必须资料。横断面测量的精度要求：横断面地形点的精度，包括地形点对中心线桩的平面位置中误差。平地、丘陵地应±1.5m，山地、高地应≤±2.0m，地形点对邻近基本高程控制点的高程中误差应≤±0.3m。横断面测量的测设要求：

1．中心线与河道、沟渠、道路等交叉时，应测出中心线与其交角。当交角大于85°、小于95°时，可只沿中心线施测一条所交渠、路的横断面；当交角小于85°或大于95°时，应垂直于所交渠、路和沿中心线方问各测一条断面。

2．横断面通过居民地时，一侧测至居民地边缘，并注记村名，另一侧应适当延长。横断面遇到山坡时，一侧可测至山坡上l-2点，另一侧适当延长。

3．横断面上地形点密度，在平坦地区最大点距不得大于30m。地形变化处应增加测点，提高横断面的精度。

4．渠道沿线察看。渠道放线测量的f司时应注意观察沿线的地形地貌、植被情况，并以桩号为准做好记录。新建渠道应察看是否穿越农出或林带、居民点等；老渠道应查看已建建筑物的使用状况，并应做好记录。注意查看渠道沿线是否有可供渠道施工用的道路、水源和料场。较重要的交叉建筑物还要测大比例尺地形图。

四、提交测量成果

测量外业工作结束后，经过资料整理、数据计算、计算机绘图等内业工作后，最终应向设计人员提供测量成果。设计所需要的测量成果包括渠道导线图、渠道纵、横断面图及其软档文件，其技术要求均应以满足设计需要为准。

1．对渠道导线图的要求：应包括上下级渠道中心线（及辅助中心线）、渠道拐角、拐点及渠道配套建筑物的中心点位置和坐标，渠道与河沟、排渠、道路和上下级渠道的交角等实测数据；渠道及其配套建筑物名称；制图比例和指北针等。

2．对渠道纵断面图的要求：渠道纵断面图要比例适当；标明拐点桩号及拐角；标明已建或拟建渠道配套建筑物的主要特征高程、其中心点的桩号；标明渠道沿线的BM点的位置坐标和高程；其它关键数据也部要标出。

3．对渠道横断面图的要求：渠道横断面图要比例适当；横断面图上应标出渠道中心线桩的桩号、高程和在横断面上的位置。

4．对软档文件的要求：资料要全，包括渠道导线图、纵、横断面图；要有适当的使用说明，便于设计人员直接在软档文件上进行渠道和其配套建筑物的设计工作。

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2工程概况和农田水利工程现状

2.1工程概况

扶风县位于关中盆地西部，西宝高速、西宝北线中段，全县总土地面积745.8km2，耕地面积77.61万亩，农民人均耕地1.59亩，县内农田成方，道路成网，交通比较便利。全县以种植粮食作物为主，主要粮食作物有小麦、玉米，常年播种面积100.6万亩，平均复种指数150%。经济作物主要有辣椒、苹果等，农业产业主要以畜牧业为主。

2.2项目区水利工程现状

目前项目区已有水利工程主要包括小型农田水利工程、大中型灌区骨干工程和小型水库工程。至2009年底，全县共有陂塘9座，小型灌溉泵站343处，农灌机井2843眼，水窖810眼，小型灌区渠系291km，大中型灌区渠系1080km，机井灌区灌溉渠系117.3km，低压输水暗管112.8km。设施灌溉面积52万亩，有效灌溉面积45万亩，节水灌溉面积23.4万亩。全县共有宝鸡峡、冯家山灌区干、支渠道122.8km。2000年以来，该县通过实施农业综合开发水利骨干工程改造、省级财政专项资金灌区改造等项目，投入资金3100万元，共衬砌改造干、支渠38km。县管水库共有11座，均为小型水库。太川水库、官务水库、白家窑水库、五郡沟水库，共灌溉面积5.8万亩。总体而言，灌区水利基础设施薄弱，渠系建筑物损坏严重，抽水站年久失修，机泵老化，农田灌溉以土渠输水、大水漫灌为主，地下水资源浪费严重，单井控制面积小，灌溉保证率低。无法满足灌溉需求，严重阻碍项目区经济的发展。

3灌区节水改造工程设计

为了改善扶风县灌区上述水利工程现状，对整个扶风县分4个项目区分别进行系统的节水改造工程的设计。整个节水改造工程的典型设计如下所述。

3.1机井工程设计

按照当地水文地质条件和用水量要求，设计井孔深度180m。本深度内可有四层水，总厚度为40m，井孔口径为550mm，井管材料采用铸铁井管。滤水管有效工作长度50m，实管长度130m，合计总长度180m。管外填砾厚度为140mm，填砾直径10mm～20mm，砾料采用扶风县沙厂生产的标准砾料。井壁管连接形式采用焊接连接。根据井孔设计的地质条件和含水层岩性来确定计算参数，从井孔柱状图上得知含水层总厚度M=40m，含水层的岩性以粗中砂为主，选择含水层的渗透系数K=15m/d，采用滤水管有效工作长度L=50m，井孔直径D=550mm，滤水管外径ds=0.288m，井管直径d=0.25m。为保证管井的使用寿命，避免过高的渗透流速对滤水管的腐蚀、结垢、堵塞等破坏，在设计中我们采用小于允许入管流速进行计算。计算公式为：Q=Л×dg×L×n×Vg，将相应参数代入式中可得Q=195m3/h。计算的理论出水量，代表了滤水管的进水能力，而设计流量应小于计算的理论值，所以应乘以0.3的安全系数，才能作为设计出水量，即Q=58.6m3/h。

3.2输水渠道设计

以法门镇齐村北十一支一斗渠衬砌工程进行典型工程设计。渠道总长度850m，主要灌溉齐村的部分耕地，控制灌溉面积650亩，亩均控制渠道长度为2.5m~3.1m。渠道设计流量的大小，应根据作物的灌溉制度及所控制的灌溉面积，按照同一时期不同作物同时用水量的情况计算，计算得出渠道设计流量为0.1m3/s。渠道纵坡比降的选择，应由实际地形条件而定，尽可能使渠底比降与地面坡度相一致，在满足灌溉引水的情况下，尽量选择较大的比降，但斗渠一般不大于1/500。因此，根据项目区的地形特点，选渠道比降为1/600。为了提高灌溉效率，节水节能，节约占地，降低供水成本，同时也为了机械化施工，渠道断面设计为“U”型砼断面，渠道设计流量为0.11m3/s，纵比降为1/600，选用渠道断面为D40断面，衬砌厚度为5cm，选用C15砼浇筑。渠道每隔5m设一道伸缩缝，缝型为机械切割半缝，缝宽为2.5cm，缝内用焦油塑料胶泥填塞。

3.3抽水站设计

依据原有抽水站设计灌溉面积、设计流量、配套机泵型号不变的原则，对该项目区的35座抽水站实施改建设计，更换62台（套）新的节能机组，使其发挥原有的效益。确定以扶风县项目区召公镇大槐村抽水站作为典型设计。该工程位于信邑水库以南600m处，引水水源为美水河水，控制灌溉面积380亩。经实际勘测调查，该抽水站地形扬程8.23m,根据控制灌溉面积、灌水定额、轮灌天数、每天灌溉时间及渠系水利用系数计算设计流量，由设计流量和抽水扬程确定水泵型号。确定了水泵的流量与扬程，可利用“水泵性能表”来选择所需水泵。

3.4低压暗管设计

本次工程拟钻凿180m深的钢筋砼管井1眼，根据已成机井水文地质资料，机井出水量为32m3/h，静水位35m，动水位95m，地块长方形，东西长400m，南北宽234m，面积约为140亩，机井位于地块西北角。地块内作物种植以小麦、玉米、辣椒为主。作物种植方向为东西走向，地块北偏东稍高、西部较低。设计灌水定额按式m=1000Hγ(覻1-覻2)/η计算，根据该区实际情况，计算得小麦、玉米的灌水定额40m3/亩，辣椒的灌水定额27m3/亩。本区农作物以小麦、玉米、辣椒为主。玉米、辣椒生长期处在雨季，适当补充灌溉即可满足要求，取灌水周期为12d。管道布设形式为梳齿状，依据管灌技术规范，结合地块形状以及经营管理体制，耕作习惯，机井出水量等实际情况，在地块西边界布设1条主管道，垂直主管道布设3条支管道，管道长度720m，在管道上安装出水口进行灌溉。项目实施后，区内小麦种植面积占耕地面积的90%，日开机时数取16h，灌溉水利用系数取0.8，根据机井控制面积计算，结果表明，设计流量小于单井出水量，故采用单井出水量为设计流量。管径采用经济流速法确定，根据计算得管道管径选择为外径110mm，内径105.6mm的UPVC管。经计算，沿程水头损失为5.77m，局部水头损失按沿程水头的10%计算，取0.57m。水泵设计扬程由管道系统的水头损失（h），机井动水位(h净），机井至供水最不利点的高差（h）等确定，即H=h净+h+h+2.0（出水口要求水头），该机井配套水泵设计扬程为95+5.77+0.33+2.0=103.1m。按照设计流量和设计扬程进行水泵选型。

4工程经济效益分析

扶风县小型农田水利节水改造工程建设项目计划衬砌渠道82.1km，改造渠系建筑物639座；在机井灌区，新打配套机井41眼；铺设低压管道28.16km，出水栓981个；可新增灌溉面积7640亩，改善灌溉面积26222亩。井灌项目区灌溉水利用系数由原来的0.65提高到0.8；抽水灌区灌溉水利用系数由原来的0.5提高到0.65；全县粮食综合生产能力新增379.42万kg。大力发展农民用水合作组织，使其管理的灌溉面积增加1.3万亩。该项目建成后，作物复种指数由150%提高到180%，年可增产粮食379.42万kg，粮价按现行市场价1.8元/kg计算，可增收379.42×1.8＝682.96万元。经济作物每亩增收按100元计算，可增收3.39×180%×0.4×100=244.08万元。该项目建成后，年可节水186.60万m3，按每立方米水0.1元计，可节约186.60×0.1＝18.66万元。整个项目实施后，共可增收945.70万元，取水的分摊系数为0.4，即水利项目净收益为925.54万元×0.4＝378.28万元。依据以上增量效益和增量费用的分析计算，并根据有关评价指标计算规定进行分析计算，成果如表1所示。由经济评价分析计算结果可以看出，本工程的经济内部收益率12.44065%大于经济基准收益率8%；经济净现值844.10万元大于零；经济效益费用比为1.27，大于1.0。故该工程在经济上是合理的。

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(2)热水系统:热水系统可以为居民提供热水，方便其日常生活，与普通的给水管道是相互分离的，以避免相互之间的影响。

(3)消防系统:消防系统是给水系统的重要组成部分，直接关系着小区居民的生命财产安全，因此不仅需要与小区的主供水系统相连，还必须设置相应的辅助供水系统，以确保消防栓无论在任何情况下都可以正常供水。排水系统相比于给水系统，内容比较简单，主要是对雨水、居民生活污水等的排放，但是其作用与给水系统相比丝毫不差，不仅关系着居民的正常生活，还关系着小区以及周边环境的清洁，在对排水系统进行设计时，需要结合建筑所在地的污水处理计划进行，避免对于周边环境的污染和破坏。

2建筑小区室外给排水系统的规划设计

以某居民小区为例，对其室外给排水系统的规划设计进行分析和探讨。该小区位于某城市高新开发区，整体占地面积8.78万平方米，小区内共有30幢高程住宅楼，最大建筑高度53m，建筑总面积25.3万平方米，拥有居民约7380人。在建筑的地下设置有地下停车场，防火等级分别为Ⅱ级、Ⅲ级。

2．1给水系统设计

(1)水源选择。

在该小区中，选择市政给水作为水源，同时在小区内部设置独立的蓄水池、水泵等配套设施，以方便进行管理，同时减少对于市政水网的压力和负担。

(2)用水量的统计。

对小区用水量的统计直接关系着给水管网设计的合理性和可靠性，需要设计人员的充分重视。对于居民小区而言，日常用水主要包括几种，其一，居民生活用水，一般情况下，可以按照每人每天300L进行计算，根据该小区的人数，小时变化系数取2.5;其二，公共建筑用水，如公共厕所、水景等，根据现行的《建筑给水排水设计规范》(GB50015－2010)的相关规定确定，也可以根据小区居民的生活用水总量，适当取15－30%;其三，绿化和道路用水，小区中每天道路浇洒的水量按照每平米每天0.5－1L，绿化用水则按照每平方米每天1－2L进行计算;其四，消防用水，根据国家相关规定进行计算;其他用水，按照小区日常用水总量最大值的10－20%计算。

(3)给水管网的设计。

在对小区积水管网进行设计时，需要充分考虑小区的实际情况。在该小区中，由于大部分建筑都属于高层建筑，为了确保高层住户的正常用水，需要考虑加压积水系统，根据建筑的分布情况，设置相应的集中式变频调速加压泵，或者在每一栋建筑中单独设置加压设施。在该小区中，由于高层建筑相对集中，可以采取集中式变频调速加压泵的加压方式，这种方式成本低廉，管理便利，但是相对而言，需要连接大量的外接管线，供水的稳定性较差，需要相关设计人员的重视。同时，在对给水管网进行设计时，需要将生活用水、商业用水以及消防用水进行单独计算，避免相互之间的影响，以保证供水的稳定性和可靠性。

(4)消防系统的设计。

在对消防系统进行设计时，需要根据不同的情况，选择不同的设计思路。对于室外消火栓，可以由市政给水直接供水，在保证给水压力的前提下，使得供水管网可以在室外形成DN150的环形供水管，同时，要确保消火栓与建筑的距离在5－40m之内。对于室内消火栓，可以由消防水池和建筑屋顶消防水箱联合供水，辅以加压泵，确保给水压力，供水管网同样在室外形成DN150的环形供水管。对于自动喷淋灭火系统，可以通过专用的消防管道供水，设置多组水力报警阀，确保在出现火情后，能够第一时间进行报警和应急处理，尽可能减少损失。

2．2排水系统设计

在该小区排水系统中，采用的是雨污分流制。一方面，雨水系统的设计，需要充分考虑小区的地形地势，确保排水管网设计的合理性。管

线的坡向应该与小区整体的地势坡度保持一致，以节约施工成本。在雨水系统设计中，采用了管道与暗沟相互结构的结构，对于地下车库顶部的雨水，由暗沟进行排除，沟宽约300mm，依地势确定暗沟坡度。在车库范围以外，设置相应的雨水检查井，并将暗沟转变为管道，实现对小区雨水的分散排放，从而有效避免了雨水管道与污水管道的交叉，降低了工程的成本造价。另一方面，污水系统的设计，需要充分考虑居民的日常生活用水总量，按照其最大值的80－90%进行估算，同时结合生活用水的小时变化系数进行计算，以确保排污系统的排污能力可以满足小区的实际需求。在小区中，污水管道的数量众多，而且连接十分复杂，因此必须优先进行布置。根据自身的实际情况，如果小区污水管网与市政排水管网相连，可以直接将污水输送到城市污水处理厂，则不需要设计化粪池，反之，则应该设计化粪池，并定期对其进行清理，确保其可以充分发挥污水处理的作用。

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上海污水治理三期工程主要解决虹口、杨浦两区合流污水的出路，共涉及18个市政排水系统，其中有13个排水系统位于虹口港、杨树浦港地区，属本工程服务范围。总管走向西起梧州路周家嘴路，沿周家嘴路往东过江浦路折入北侧新昆明泵站以北新建的中途提升泵站。两港污水由该泵提升后沿杨树浦港往北过控江路，沿江浦路至中山北二路。近期该总管折入西侧沿中山北二路行至密云路，建一座纳管井，两港旱流污水通过本工程的φ2400连接管纳入合流一期工程总管，利用合流一期工程总管在旱天时的空余能力，将污水输送至竹园深水排放到长江，远期往北过走马塘在政本路设一座接收井，将两港的旱流污水和雨天的截流污水输送入污水治理三期工程总管，本工程做到近远期结合，没有废弃工程。

二、工程内容

（一）污水截流支管系统

本工程共有5条截流支管。

第一条为虹口港截流支管，主要收集大名、汉阳两座泵站的截流污水，该段支管平均旱流污水量为0.14～0.39m3/s，截流量为0.52～1.37m3/s，管径φ800～φ1500，全长约670m.

第二条为俞泾浦截流支管，主要收集华昌、横浜、武进、溧阳4座泵站的截流污水，该段支管平均旱流污水量为0.28～0.95m3/s，截流量为1.01～3.43m3/s，管径φ1200～φ1800，全长约2210m.

第三条为沙泾港截流支管，主要收集虹镇、临平2座泵站的截流污水，该段支管平均旱流污水量为0.15～0.51m3/s，截流量为0.55～1.85m3/s，管径φ800～φ1650，全长约1150m.

第四条为大连泵站截流支管，主要收集新建大连泵站和排黄浦江自流区的截流污水，该段支管平均旱流污水量0.40m3/s，截流量为0.92m3/s，管径φ1200，全长约1730m.

第五条为杨树浦港截流支管，主要收集松潘、杭州、惠民、霍山、周塘浜5座泵站的截流污水，该段支管平均旱流污水量为0.38～1.41m3/s，截流量为0.84～4.52m3/s，管径φ1000～φ2200，全长约3700m.

（二）污水截流总管及出水总管

污水截流总管从周家嘴路梧州路至周家嘴路江浦路，管径φ1500～φ3000，全长约1860m，该段总管已在周家嘴路道路辟通和拓宽工程中实施，本工程不再列入。

中途提升泵站至中山北二路、政本路交汇处为本工程的出水总管，该段管道因出水方向与污水治理三期工程方案总管走向一致，故本工程按污水治理三期工程方案一次实施。

该段总管沿线要接纳凤城、鞍山泵站的截流污水量。控江路泵站属凤城排水系统服务范围（泵站位置在道路红线内，规划应废除），其雨污水应纳入新建凤城泵站，故本工程不再另设截流设施。

该段出水总管平均旱流污水量为4.16～4.57m3/s，截流量为13.92～15.38m3/s，管径φ2400～φ2700，全长约1730m.

本工程起点为中途泵站出水高位井，沿杨树浦港向北行，穿过控江路北上至本溪路，再沿江浦路北行至延吉中路口，接纳新建凤城雨污水合建泵站的截流污水后，继续沿江浦路北行至抚顺路接纳鞍山泵站的截流污水，再沿新辟筑的江浦路往北行至走马塘政本路，向北预留一只接入远期污水治理三期工程的接口，折向西与连接管相接。

（三）连接管

中山北二路江浦路至中山北二路密云路为连接管，是截流两港旱流污水的专用管道，该连接管与污水治理三期工程总管接通，作为竹园第一、第二污水排放系统的连接管，近期为压力流入合流一期总管。

该段连接管平均旱流污水量为4.57～4.84m3/s，旱流高峰流量为5.73～6.14m3/s，管径φ2400～φ2700，全长约1500m.起点为中山北二路江浦路，向西行至密云路，通过纳管闸门井排入合流一期总管箱涵管内。

该段管道输送压力流入合流一期总管，沿途还要接纳四平泵站的截流污水。该段连接管由于近期压力流向西，远期重力流向东，而远期水量较近期水量小，故管道坡度按远期流向逆坡敷设，今后无废弃工程。

（四）收集管

根据调查资料的汇总（至1998.12止），虹口港沿线市政直排口33个，企事业单位直排口8个；杨树浦港沿线市政直排口11个，企事业单位直排口6个，还有相当一部分居民直排口未统计在内（据不完全统计，有68个污染点，直排水量为2.17万m3/d）。

为截流这些点污染源，埋设相应的排水管道予以收集，由于本工程范围的排水系统均为合流制，又是建成区，故敷设收集管时，首先要拆除原排入河道的管道，封堵出浜管口，再敷设相应的管道就近接入已有的市政排水主干管和总管道。

本系统收集管点多、面广、线长。管径从φ450～φ2400，全长约11.0km.收集管也就是地区的雨污水合流管，接纳沿线街坊的出水管口和道路上的雨水口，故收集管的敷设，不仅截流了直排水体的管口，还改善了该地区的积水现状，提高排水标准，完善排水泵站的管网系统。

因此，本工程收集管的实施，按规划结合低标准排水系统改造方案一起进行，减少了废弃工程。

（五）纳管井

在密云路中山北二路设置一座纳管闸门井，两港污水在该处纳入合流污水一期总管。

近期两港平均旱流污水4.84m3/s通过纳管井接入合流一期总管，流量按近期中途泵站配泵能力为7.0m3/s设计；远期可作为一期总管与三期总管之间的连通管。

根据纳管井的功能及作用方式转换，在纳管井里设置两道闸门。近期φ2400闸门常开，远期关闭，以阻止一期污水流入三期总管。出水管处安装2扇1400×2000闸门，分两孔进入合流一期双孔箱涵总管，分两孔进水可调节水量及与合流一期双孔箱涵总管运行相协调。

（六）污水中途提升泵站

中途提升泵站选址在杨树浦港西岸，周家嘴路以北已建昆明泵站的北侧。泵站占地面积约15.72亩，泵站西南面设置综合楼及控制中心，南侧设置环网站及机修车间。泵站的土建规模按远期工程的要求实施，设备的安装分近远期进行。近期旱流污水高峰流量为5.28m3/s，平均流量为4.16m3/s，低峰流量2.50m3/s，雨天截流污水流量为14.00m3/s.

（七）截流设施

污水截流的方式，主要取决于现有排水设施的情况和截流管的设计水位条件。本工程采用泵前截流式或泵截的方式。前者适用于埋设深度较深的截流支管，后者则适用于埋设深度较浅的截流支管。

泵前截流式是在现有合流泵站的进水管上截取污水，以重力流方式将服务范围内的污水和初期雨水截流，通过新建污水截流井重力排入各支管。泵截的方式即通过新建污水截流泵房，将地区的合流污水提升后接入截流支管。

三、工程效益

在污水治理三期工程尚未实施之前，为了尽早改善两港水体对黄浦江、苏州河水体日益严重的污染，近期先采取临时过渡性工程措施：利用合流污水治理一期工程截流总管在旱天时的空余能力，把目前排入两港水体的旱流污水截流下来，通过规划新建中途泵站提升，近期纳入合流污水治理一期工程截流总管内，远期接入政本路合流三期的污水总管。本工程建设与远期规划结合密切，没有废弃工程。

本工程实施后，虹口港、杨树浦港在旱天不再直接向黄浦江排放污水，减少了对黄浦江的污染，使黄浦江和苏州河的水质污染也得到了控制。

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1、室内试验法

根据我国山区水利工程斜坡勘察的现状，室内试验主要以抗剪强度为主要目的，常用的方法有“直剪试验”和“三轴试验”两种。这两种室内试验的方法各具特色，各有优点，同时也存在各自的缺点与不足。就“直剪试验”来说，较三轴试验具有简单易行的特点，但同时又容易受“试验条件”等外界因素的干扰和影响，准确度也相对较低;而三轴试验，能够准确的模拟岩土实际的受力条件。总而言之，“直剪试验”和“三轴试验”具有较大、较明显的局限性，因而，在实际应用中上述两种试验往往是作为代表性成果来呈现的，通常被应用于分析或计算时的参考。

2、现场原位测试法

近年来，在山区水利工程斜坡勘察的过程中，获取岩土体物理力学参数的方法主要采用原位剪切试验的方法，这就要求在选择试验点时应充分结合坡体的受力实际，使之与其相符，确保其代表性。大量的实践表明，只有结合坡体实际情况的勘察方法才更加的科学，才能够保证勘察结果的准确性，保证勘察的实效性和价值。在此过程中，勘察首先就应针对不同的含水量、不同状态下的抗剪强度进行，并将其作为依据，对可能出现的不良状况和负面影响进行具有针对性的稳定分析。其次，在山区水利工程斜坡勘察的过程中发现，越是规模庞大的工程，在进行上述的勘察和测试外，通常还增加了关于岩体应力测试、模型测试、空隙水压力测试等。

二、分析评价山区水利工程中斜坡的稳定性

山区水利工程建设中，针对斜坡的勘察通常是以定性评价为依据，并结合科学细致的定量计算来落实的，这样做的目的是对斜坡的稳定性进行分析评价。另外，对于定量计算结果与定性分析偏离的情况而言，通常可以首先对该项目中所选择的方法与计算模型进行核对与分析;其次，在确保准确无误后纳入实施计划;最后，再对其进行进一步的分析与计算。

1、定性分析方法

科学的理论数据表明，在斜坡稳定性分析方法中，定性分析法能够将影响斜坡稳定性的各种影响因素进行综合的评价，并在此基础上进一步的对其稳定性和发展状况进行更为准确的分析评价。另外，在确定斜坡的稳定性是否达标时，通常使用的基本方法有地质分析法，主要原理是对比分析自然条件和作用因素。

2、定量分析法

所谓定量分析，是指以定性分析评价为基础来对斜坡的稳定性进行定量分析评价，利用静力平衡理论来确定斜坡计算评价的稳定系数，以勘察过程为媒介建立斜坡地质剖面，并以上述结论作为理论依据，有效落实斜坡稳定性评价。值得注意的是，在当前环境下，斜坡的定量分析评价主要采用传递系数法来实施。四、山区水利工程中针对斜坡问题的处治措施在山区水利工程斜坡勘察的过程中，对斜坡问题进行很好的处治一直是关键的环节，因此应在进行此项工作的时候充分考虑影响斜坡稳定性的综合因素。并在此基础上，进行科学地布置，以此来有效的避免因为坡体产生的工程损失，从而有效的提升斜坡的稳定性。另外，根据以往的山区水利工程斜坡处治的经验，应以导致变形的范围和作用力、导致变形的模式以及引发坡体变形的主要因素等为内容，以此来拟定处治计划或方案。例如，在处理岩土参数的变异性时，现在普遍运用的方法主要以确定斜坡稳定系数及主要参数的变化关系为基准，以影响坡体稳定性的主要因素为控制点，然后对斜坡的处治工程进行科学的设计，并结合当前状况，进行合理科学的选择，进而确定合适的处治方案。

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