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农田水利学作业资料
文章来源:www.biyezuopin.cc   发布者:毕业设计网站   发布时间:2019-01-23 10:55:20   阅读:344
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J(m/m)

n

v(m/s)

(m^3/s)

1

608.3

0

0

0

0.00195

0.045

0

0

2

609

16.12

27.63

0.583

0.00195

0.045

0.685

11.05

3

609.5

34.21

37.83

0.904

0.00195

0.045

0.918

31.4

4

610

53.63

40.9

1.31

0.00195

0.045

1.18

63.05

5

610.5

74.59

44.19

1.69

0.00195

0.045

1.39

103.77

6

611

96.98

47.06

2.06

0.00195

0.045

1.59

154.12

7

611.03

98.37

47.25

2.08

0.00195

0.045

1.6

157.39

8

611.46

118.8

49.89

2.38

0.00195

0.045

1.75

207.89

9

611.5

120.76

50.13

2.41

0.00195

0.045

1.76

212.93

10

612

145.98

53.21

2.74

0.00195

0.045

1.92

280.75

11

612.05

J(m/m)

n

v(m/s)

(m^3/s)

1

608.3

0

0

0

0.00195

0.045

0

0

2

609

16.12

27.63

0.583

0.00195

0.045

0.685

11.05

3

609.5

34.21

37.83

0.904

0.00195

0.045

0.918

31.4

4

610

53.63

40.9

1.31

0.00195

0.045

1.18

63.05

5

610.5

74.59

44.19

1.69

0.00195

0.045

1.39

103.77

6

611

96.98

47.06

2.06

0.00195

0.045

1.59

154.12

7

611.03

98.37

47.25

2.08

0.00195

0.045

1.6

157.39

8

611.46

118.8

49.89

2.38

0.00195

0.045

1.75

207.89

9

611.5

120.76

50.13

2.41

0.00195

0.045

1.76

212.93

10

612

145.98

53.21

2.74

0.00195

0.045

1.92

280.75

11

612.05

148.58

53.51

2.78

0.00195

0.045

1.94

288.05

12

612.5

172.64

56.24

3.07

0.00195

0.045

2.07

357.83

13

612.89

194.44

58.67

3.31

0.00195

0.045

2.18

424.15

14

613

200.76

59.36

3.38

0.00195

0.045

2.21

443.88

15

613.29

217.73

61.15

3.56

0.00195

0.045

2.29

498.22

16

613.5

230.34

62.45

3.69

0.00195

0.045

2.34

539.58

 

1-1        一级泵站处断面水位~流量关系曲线

经计算,一级泵站处10年一遇设计洪水位为612.03m,30年一遇校核洪水位为612.89m。

1.4工程任务

本工程的主要任务是农业休闲旅游养生综合体供水,取水水源为三江河,设计采用两级泵站提水。

1.4.1供水对象

本工程的供水对象为农业休闲旅游养生综合体供水,包括灌溉用水生活用水

1.4.2供水规模

一、人饮需水量复核

根据《贵州省行业用水定额》(DB52T 725-2011),项目区人饮主要为别墅区的避暑人口,其用水定额按照城市居民生活综合用水取120L/人·d,规划供水人口5000人。

二、商业需水量复核

商业用水量根据《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2009)取5L/m2,项目区商业用地面积90000m2

三、灌溉需水量复核

项目区灌溉作物为薰衣草,根据《贵州省行业用水定额》(DB52T 725-2011),草本类香料作物的灌溉定额为70m3/亩,薰衣草用水过程如下:

1.4-1              薰衣草用水过程表

作物名称

时间(月)

灌水定额(m3/亩)

灌水次数

一次灌水延续时间(d)

一日最大灌水定额(m3/(亩·d))

薰衣草

3

7

5

5

0.28

4

7

5

5

0.28

5

7

5

5

0.28

6

8

5

6

0.27

7

9

5

6

0.30

8

9

5

6

0.30

9

9

5

6

0.30

10

7

5

6

0.23

11

7

5

5

0.28

12

 

 

 

 

1

 

 

 

 

2

 

 

 

 

合计

 

70

 

 

 

1.4.3上游用水量计算

一、灌溉制度

本次设计三江河取水口以上基本位于重庆市南川区界内,三江河上游无工矿企业和人饮用水,有灌溉面积2000亩,其中水田1200亩,旱地800亩,水田大季以水稻种植为主,小季复种油菜;复种指数2,旱地大季以玉米种植为主,小季复种油菜,复种指数1.8,其灌溉定额参照《贵州省行业用水定额》(DB52T 725-2011),水稻为320m3/亩,玉米为60m3/亩,油菜为55m3/亩;各农作物的用水过程详见下列表格:

1.4-2                水稻用水过程表

用水名称及生育阶段

时间

灌水定额(m3/亩)

灌水次数

一次灌水延续时间(d)

一日最大灌水定额(m3/(亩·d))

附加用水

3.15~4.24

27

4

5

1.35

泡田用水

4.25~5.9

87

1

15

5.80

返青

5.10~5.22

24

2

4

3.00

分蘖

5.23~6.28

45

5

3

3.00

晒田

6.29~7.5

24

1

5

4.80

拔节孕穗

7.6~7.27

44

4

3

3.67

抽穗扬花

7.28~8.12

38

3

3

4.22

灌浆

8.12~8.27

18

2

3

3.00

成熟

8.28~9.18

13

2

3

2.17

合计

 

320

 

 

 

1.4-3          玉米用水过程表

用水名称及生育阶段

时间

灌水定额(m3/亩)

灌水次数

一次灌水延续时间(d)

一日最大灌水定额(m3/亩)

拌种~出苗

4.17~4.23

11

1

7

1.57

出苗~拔接

4.24~6.3

12

2

4

1.50

拔接~抽穗

6.4~7.10

15

3

4

1.25

抽穗~灌浆

7.11~7.28

11

2

4

1.38

灌浆~成熟

7.29~9.2

11

2

4

1.38

合计

 

60

 

 

 

1.4-4            油菜用水过程表

作物名称

时间(月)

灌水定额(m3/亩)

灌水次数

一次灌水延续时间(d)

一日最大灌水定额(m3/(亩·d))

播种~出苗

10.5~10.11

8

1

7

1.14

出苗~现蕾

10.12~2.16

14

3

5

0.93

现蕾~始花

2.17~3.17

14

3

5

0.93

始花~结果成熟

3.18~5.5

19

3

5

1.27

合计

 

55

 

 

 

1.4.4下游用水量计算

经调查本次设计在取水口至河沿坝处支流新州河汇入段有240亩耕地的灌溉用水,无其它水利设施和工业、人饮用水。

一、下游灌溉引用最大流量计算

根据调查本次设计取水口以下有灌溉面积240亩,其中水田180亩,旱地60亩,水田大季种水稻,小季复种油菜,复种指数2;旱地大季种玉米,小季种油菜,复种指数1.8

、下游生态水下放量计算

下游生态水下放量按照多年平均径流量的10%进行计算。

1.5工程建设规模

根据《泵站设计规范》(GB 50265-2010):一级泵站设计提水流量小于2m3/s,规模为小(2)型,泵站级别为5级,泵站设计洪水标准为10年一遇,校核洪水标准为30年一遇,一级泵站位于河道左岸,校核洪水位612.89m;二级泵站设计规模为小(2)型,泵站级别为5级,位于山坡之上,可不考虑防洪。

1、上水管道

上水管总长7200m,均采用无缝钢管,其中一级泵站上水管长3720m,二级泵站上水管3480m。

2、生活供水管道

生活供水管道采用PE100级塑料管,总长1869m。

3、灌溉供水管道

灌溉供水管道采用PE100级塑料管,总长17327m。

1.5.1提水方式选择

由于水源点至供水点高程相差较大,为了降低提水费用,从节能及施工的角度出发,本次设计采用两级电力提水。

1.5.2泵站位置选择

一、一级泵站位置选择

一级泵站位于顺河村公路桥下游800m,该位置相对较为平坦,开挖量较少,离取水口和公路以及10KV高压线均较近,施工方便,且满足防洪要求。

二、二级泵站位置选择

经现场勘察,二级泵站位置选择以方便施工为主,同时尽量使上下级泵站扬程大小一致,可使所选水泵型号相同,便于日后运行管理,综合以上条件,二级泵站位置定位罗锅井,紧邻公路和10KV输电线。

1.5.3水厂位置选择

本工程涉及到人饮供水,因此水厂设置在整个规范范围的最高处,可使水厂自流覆盖供水范围,同时水厂处的高位水池能够覆盖所有香草的灌面。

1.6泵站工程设计

1.6.1泵站设计原则

根据《泵站设计规范》,供水泵站设计主要依据以下原则:

1、泵站站址应根据流域治理或城镇建设的总体规划、泵站规模、运行特点和综合利用要求,考虑地形、地质、水源或承泄区、电源、枢纽布置、对外交通、占地、拆迁、施工、管理等因素,经技术经济比较选定。

2、泵站的总体布置应根据站址的地形、地质、水流、供电、环境等条件,结合整个水利枢纽或供水系统布局,综合利用要求,机组型式等,做到布置合理,有利施工,运行安全,管理方便,少占耕地,美观协调。

3、泵房布置应根据泵站的总体布置要求和站址地质条件,机电设备型号和参数,进、出水流道(或管道),电源进线方向,对外交通以及有利泵房施工、机组安装与检修和工程管理等,经技术经济比较确定。

1.6.2泵站站址选择

根据地形地质条件结合工程总体布置,提水泵站采用两级提水,共同承担对黔韵紫海香草农业休闲旅游养生综合体的供水。

一级泵站位于新建拦河坝左岸下游,该位置相对较为平坦,开挖量较少,满足防洪要求,离公路以及10KV高压线均较近,施工方便。

二级泵站位置选择以方便施工为主,同时尽量使上下级泵站扬程大小一致,可使所选水泵型号相同,便于日后运行管理,综合以上条件,二级泵站位置定位罗锅井,位置紧邻公路和10KV输电线。

1.6.3一级泵站

一、引水渠及沉砂池设计

本次设计通过从河道左岸新建引水渠,引水至沉砂池,再到取水池提水,引水渠采用M7.5浆砌石结构,宽2m,进口处设置拦污栅,引水渠中间设置闸门,沉砂池净空长5m,宽4m,池底距渠底1.5m高,淘沙时关闭闸门采用人工掏除。

二、一级泵站取水池设计

一级泵站提水设计流量为111.5m3/h,运行时间20h,引水管设计流量等于水泵提水流量。考虑到水泵的吸程问题,取水池最低运行水位设置为608.4m,取水池为矩形钢筋混凝土结构,净空尺寸2m×2m×7.5m,容积30m3

三、一级泵站结构设计

一级提水泵站枢纽建筑物由进场公路、泵站、管理房、配电房、闸阀房等组成。一级泵站位于河道左岸的下游平地(旱地)上,根据《泵站设计规范》(GB 50265-2010):一级泵站规模为小(2)型,泵站级别为5级,泵站设计洪水标准为10年一遇,校核洪水标准为30年一遇。根据水文计算成果,站址处10年一遇设计洪水位612.03m,30年一遇校核洪水位为612.89m。为满足水泵的吸程,一级泵站采用深挖,泵房地面高程为611.65m,低于校核洪水位,因此需要考虑防洪措施,本次设计采用钢筋混凝土水下墙,墙顶高程615.2m。

1.6.4二级泵站

一、二级泵站取水前池设计

一级泵站工作时间为20h,二级泵站的工作时间为20小时,两座泵站工作时间和提水设计流量均相同,结合类似工程经验,考虑二级泵站取水前池容积150m3

,

1、基本资料

1.1流域概况

本工程所选择水源为三江河,取水口位于平模镇顺河村段。三江河全流域面积1077km2,其中贵州省境内流域面积709km2,河长73km,其中贵州省境内河长48km,河道平均比降6.8‰,河口多年平均流量20.7m3/s。

1.2气象

项目区河流属长江流域乌江水系芙蓉江一级支流。该地属中亚热带湿润季风型气候,冬无严寒,夏无酷暑,气候温和。据邻近的气象台资料统计,多年平均气温15.7℃,实测最高气温39.1℃,实测最低温度-7.2℃;多年平均相对湿度81%,平均日照1037.9h;多年平均风速0.8m/s,多年平均最大风速6.7m/s,实测最大瞬时风速10m/s,道真气象台实测最大日暴雨量137.4mm(1998年7月21日)。

1.3水文基本资料

1.3.1设计年降雨量计算

设计流域内无水文参证站,采用邻近的道真县气象站作为参证站,该站资料系列较长,可靠性和一致性符合设计要求。根据设计流域和该站的地理位置及下垫面等关系,采用该站的面雨量作为径流计算的依据,并以“贵州省年降雨量均值等值线图”作为参考,综合确定设计流域年降雨量及变差系数。统计道真气象站降水资料,采用P-Ⅲ型频率适线,得年平均年降雨量为1044.4mm,降水量变差系数Cv=0.15。设计流域年降雨量在1000mm左右,本次设计采用道真气象站年均降雨量为1044.4mm,降水量变差系数Cv=0.15。

地表年径流变差系数Cvy值按省《贵州省地表水资源》经验公式计算:

式中:Cvy——年径流量变差系数;

      Cvx——年降水变差系数,为0.15;

      F——流域面积(当F<100km2,取F=100km2);

      α——多年平均径流系数,为0.5;

      m——地区性经验系数,取0.7;

r——地区性经验系数,取1.3;

β——地区性经验系数,取0.04。

根据此经验公式计算出Cvy=0.26,查《贵州省地表水资源》,该工程区地表径流变差系数在0.25左右,本次设计取径流Cv取0.26。

1.3.2设计年径流计算

根据1:1万地形图勾绘的三江河取水口以上集雨面积为178.12km2

设计流域无水文测站,本次根据气象站资料,采用降雨频率法进行计算。根据《贵州省地表水资源》查得设计流域径流系数ɑ=0.5,则多年平均径流深=α×=0.5×1044.4=522.2mm,本工程取水口以上集雨面积为178.12km²,根据W=0.1HF得,取水口以上多年平均径流量为9301.43万m³,P=95%设计典型年径流量为5766.89万m3,各频率年径流计算结果详见下表:

1.3-1       取水口各频率年径流量计算表

W

频率P

多年平均径流量

模比系数Kp

(万m3

(%)

(万m3

Cv=0.26,Cs=2Cv

13580.09

5

9301.43

1.46

12463.92

10

9301.43

1.34

11254.73

20

9301.43

1.21

9115.40

50

9301.43

0.98

7627.17

75

9301.43

0.82

7069.09

80

9301.43

0.76

6417.99

90

9301.43

0.69

5766.89

95

9301.43

0.62

4650.72

99

9301.43

0.5

1.3.3枯水分析

枯水期基流计算采用贵州省水文总站的《贵州省河流枯水调查与统计分析》分析计算,结合《20万分之一综合水文地质图》,河流查附图《贵州省河流平均日QP=50%枯水模数分布图》得项目区枯水模数为2.5L/(s·km2)。查《贵州省1956-2000年年径流变差系数等值线图》(300平方公里以下),得项目区变差系数Cv=0.26,Cs=2Cv,查得P=95%频率的Kp=0.62,本次设计三江河取水口以上集雨面积为178.12km2,故在供水保证率P=95%下的枯水流量为0.276m3/s。

1.3.4水位流量关系曲线

本工程一级泵站位于取水河道旁,需考虑防洪要求,二级泵站位于半山坡可不设防。因此只推求一级泵站处防洪水位。

根据《泵站设计规范》(GB 50265-2010):一级泵站设计提水流量为0.03097m3/s小于2m3/s,规模为小(2)型,泵站级别为5级,泵站设计洪水标准为10年一遇,校核洪水标准为30年一遇。

选取一级泵站处断面作为控制断面,推求其水位流量关系曲线。采用曼宁公式对控制断面进行水位流量关系计算。

Q=AR1/6(RJ)1/2/n

式中,Q—流量,m3/s;

A—相应水位过水断面面积,m2

R—水力半径,m,R=A/X,其中X为过水断面湿周;

J—水力坡降;

n—河床糙率。

断面数据为实测,断面所在河道比降较小,河道较为顺直,采用曼宁公式进行计算有较高的精度。根据实测,计算断面处水面平均比降为1.95‰。糙率根据我国《天然河道、滩地糙率表》查值,并结合现场踏勘情况综合确定,糙率n取为0.045。则治理前后该桩号水位流量关系曲线计算成果如下:

1.3-2   一级泵站处断面水位~流量关系计算成果表

序号

水位

过水面积

湿周

水力半径

比降

糙率

流速

流量Q

No.

Z(m)

A(m^2)

X(m)

R(m)

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