淺議羊草川小區(qū)除澇工程設(shè)計

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1、淺議羊草川小區(qū)除澇工程設(shè)計　　【摘要】近年來東北三江平原因我國南旱北澇形勢日益加劇，一些地區(qū)糧食產(chǎn)量因澇災(zāi)而嚴(yán)重減產(chǎn)，面對此種形勢，作為水利戰(zhàn)線科技工作者，根據(jù)本地區(qū)實際情況，提出科學(xué)合理的治澇方案顯得尤為重要?！娟P(guān)鍵詞】羊草川截流溝排水溝道1小區(qū)概況樺川縣羊草川小區(qū)位于我省東部三江平原腹地，面積7.5萬畝，為樺川縣玲鐺麥河泄洪道上游清水河，音達(dá)木河，太平河交匯處至南部臺地邊緣低濕地。地勢低洼以平地草甸土為主，土壤粘重，地下水位高。目前小區(qū)以井灌稻為主。近年來由于地區(qū)雨水較多，而小區(qū)內(nèi)基本無配套排水設(shè)施，內(nèi)澇較嚴(yán)

2、重，區(qū)內(nèi)作物年產(chǎn)量不高，急需進(jìn)行綜合治理規(guī)劃，修建完善的排澇工程。2總體規(guī)劃5本次采取主要水利措施，一是沿南部臺地邊緣修一條8.1公里長截流溝，攔截外來客水排入太平河。二是在小區(qū)內(nèi)修建排水溝，包括沿太平河和音達(dá)木河走向兩條排水干溝，和區(qū)內(nèi)其它支、斗溝等，將內(nèi)水全部排至地勢較低洼的三叉口處。根據(jù)《樺川縣水利規(guī)劃》，小區(qū)防洪工程建成后，內(nèi)水要求排水水位75.98米（三叉口），比松花江五年一遇回水位77.38米低1.4米，不能自流排泄，故需在三叉口建站強(qiáng)排。3排澇工程設(shè)計3.1設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)《灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范》（G

3、B50288-99），結(jié)合本區(qū)實際情況，對小區(qū)內(nèi)排澇工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)擬定如下：截流溝按10年一遇、排水按5年一遇標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計。3.2截流溝設(shè)計根據(jù)工程總體布置，南部山區(qū)部分徑流由靠山截流溝截入太平河，故需沿營子崗坡地邊緣布置一條截流溝匯入太平河，長8.10km，集水面積7.29km2。截流溝的山丘區(qū)坡水設(shè)計流量計算采用《黑龍江省水文圖集》提出的計算公式：式中：Q—坡水設(shè)計流量（m3/s）；K5%—20年一遇模比系數(shù)；CP—最大流量參數(shù)，為20年一遇，CP=3.0；F山-山丘區(qū)集水面積（km2）。KP-不同頻率模比系數(shù)，采

4、用已有設(shè)計成果，P=5%和P=10%時，KP值分別為3.64和2.57。計算得Q10%=8.02m3/s截流溝橫斷面，采取半挖半填式一側(cè)筑堤，堤頂寬2.5m，迎水側(cè)邊坡1：2.5，背水側(cè)邊坡1：2.0，堤防超高取0.6m。根據(jù)水力學(xué)公式，溝道底寬為3～5m。3.3排水溝道設(shè)計3.3.1田間排水工程設(shè)計5農(nóng)溝及農(nóng)溝以下溝道屬田間排水工程，排水農(nóng)溝的設(shè)計主要包括深度和間距兩方面。深度根據(jù)本小區(qū)穩(wěn)定地下水埋深，排水農(nóng)溝邊坡穩(wěn)定條件等初步確定，可用下式表示，D=H+h+SH—作物要求地下水埋深，考慮本區(qū)水稻曬田期地下水要

5、求降落深度，取0.6m。⊿h—當(dāng)兩農(nóng)溝之間中心點地下水位降至⊿H時，地下水位與溝水位之差，取0.5m。S—排水農(nóng)溝中的水深，本小區(qū)地勢比較低洼，取0.3m。因此初步確定排水農(nóng)溝深D=H+h+S=0.6m+0.5m+0.3m=1.4m。符合水田區(qū)一般排水農(nóng)溝深度0.8～1.5m之間。根據(jù)現(xiàn)有三江平原規(guī)劃資料及上述計算結(jié)果，初步擬定羊草川小區(qū)排水農(nóng)溝深1.4m，溝內(nèi)日常水位0.3m，穩(wěn)定地下水位埋深1.1m，透水層深度8m，小區(qū)內(nèi)土壤給水度為μ=0.05，滲透系數(shù)k=0.8m/d。本區(qū)每到雨季稻田常有積水，雨過天晴后

6、逐步回落，按水稻曬田要求，雨停7天內(nèi)地下水位應(yīng)降到離地面以下0.5m，此時溝內(nèi)水面寬0.4m。由于透水層厚度H0=8m遠(yuǎn)大于溝深h，即溝底沒有切穿整個透水層，因此該排水溝為非完整溝，在此情況下用公式計算對含水層厚度需用系數(shù)α加以修正。因為α計算式中包含間距L。因此需用迭代法計算排水農(nóng)溝間距L。即按完整溝情況求出排水溝間距作為第一次迭代值，式中H=H0+=8.25mL=94.02m5再按非完整溝時求出修正系數(shù)α：0.64采用透水層有效厚度αH時，求得排水溝間距為：L=75.22m根據(jù)新求得L值重新計算α，返復(fù)迭代，

7、最后求得排水農(nóng)溝間距L=70m3.3.2輸水溝道設(shè)計羊草川小區(qū)排水溝道可按干、支、斗三級進(jìn)行設(shè)計，每條溝道分縱斷面和橫斷面。下面以排水干溝為例做一說明?？v斷面設(shè)計：排水溝縱斷面設(shè)計應(yīng)考濾對農(nóng)田地下水位的控制，按上述排設(shè)計，其排漬水位即日常水位已低于稻田曬田期的地下水埋藏深度0.5m。而斗、支、干三級溝道因要考慮各級溝道路比降和局部水頭損失，其日常水位應(yīng)更低，而且各排水溝道的設(shè)計水位應(yīng)滿足上一級排水溝道出口水位要求。從田面開始按下式推求：Z=A0-Δh-Σli-Σφ式中：Z-排水干溝出口的設(shè)計水位（m）；AO-排水

8、溝道控制范圍內(nèi)低洼地面參考點的高程（m）；取78.81m；Δh-農(nóng)溝排漬水位離地面距離，取1.1m；L，i-溝道長度和比降；φ-沿程局部水頭損失，排水閘取0.05～0.1m；橋取0.05m，涵取0.05m。經(jīng)計算排干出口日常排水水位為Z=75.98m。5橫斷面設(shè)計：本小區(qū)澇水全部按強(qiáng)排進(jìn)行考慮，可避免水位頂托發(fā)生溝道壅水現(xiàn)象，因此溝道橫斷面可按水利學(xué)恒定均勻流公式進(jìn)行設(shè)計