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【摘 要】随着经济、社会的不断发展和从人口增长的总体趋势，人均耕地面积将继续减少。为此，在控制人口和保护现有耕地，继续提高单产的同时，积极扩大新的耕地，已经成为国民经济持续稳定、协调发展的一项紧迫的战略任务，同时低丘红壤作为重要的土壤后备资源，是兰溪市土地资源的优势，因此对梅江镇下马桥头低丘红壤进行治理。
【关键词】灌溉水源调动；整治；渠道设计
下马桥头低丘红壤治理项目位于兰溪市梅江镇下马桥头行政村，现状为疏林缓坡地，土壤为红壤。海拔105m～155平均坡度5～15°；地势起伏，土质探厚不一。项目区内约90%的土地为荒山，目前大部分土地完成了坡地平整，另外约10%的土地为当地农民自种的经济林木、经济作物等，但水利设施不配套，农民尽管种植果树、农作物等，但都广种薄收，水土流失严重。目前，农民对该荒坡地的种植已失去了信心。按照适宜性原则和“四个结合”，本项目区坚持因地制宜，统一规划，综合开发，保护和开发相结合，以经济效益为中心，与社会效益、生态效益相结合的原则开发项目区，发展经济作物和林果，通过灌、排工程配套，调节田间土壤水份平衡状况和地下水水位，为作物创造良好的生长环境，建设生态经济，防治水土流失，改善生态环境。本着治理水土流失和经济作物相结合的原则，开发低丘红壤面积400亩，开发出的土地均用于种植果树等经济林，同时进行水利设施建设。
1、灌溉水源
（1）项目区需水量分析
项目区用水主要是灌溉用水。
项目区灌溉面积400亩治理后主要种植香榧，美国生核桃等。项目根据《浙江省用水定额（试行）》（2004年），结合灌区种植结构、实际灌水经验和灌溉水利用系数求得。项目区通过低丘红壤治理后，渠灌区灌溉面积不变仍为400亩，渠系水利用系数0.80，田间水利用系数0.92，因此渠灌区灌溉水利用系数0.74，通过计算保证率75%灌溉用水量分别为3.05万m3和2.40万m3，保证率90%灌溉用水分别为5.32万m3和4.54万m3；喷灌区灌溉面积50亩，喷灌区水利用系数0.85，通过计算喷灌区保证率75%灌溉用水量0.44万m3，保证率90%灌溉用水量0.61万m3。
以上合计，保证率75%灌溉用水量3.49万m3，保证率90%灌溉用水量5.93万m3；南侧坡地（115亩）保证率75%灌溉用水量2.40万m3，保证率90%灌溉用水量4.54万m3。
（2）项目区可供水量分析
项目内有叶村垅山塘集水面积0.28 km2，多年平均降水量1476mm，径流系数0.5，多年平均来水量41.3万m3，山塘水域面积15亩，可蓄水量6.72万m3，可作为渠道灌溉水源。项目区以上集水面积约为1.16km2，多年平均年径流量850 mm，利用蓄水池及水塘蓄水。由于没有详细的水文观测资料，山塘可供水量只能按照复蓄指数进行计算。山塘保证率75%可供水量为5.64万m3，保证率90%可供水量为4.61万m3。
（3）根据以上分析，山塘灌溉保证率在P=75%时，可供水量为5.64万m3，南侧坡地需水量为2.40万m3，供需平衡后，余水3.24万m3；当保证率=90%时，年可供水量4.61万m3，年需水量4.54万m3，供需平衡后，余水0.07万m3。
综上，项目区可供水量可满足灌溉用水需求，无需新建灌溉水源。
（4）灌溉水质分析
项目区灌溉用水水源为项目区山塘及溪流，因此灌溉水质分析采用山塘及溪流水质检测结果。根据金华市水文站对山塘及溪流水质进行检测，该山塘和溪流水质符合农田灌溉水质要求。
2、灌溉渠道设计
根据本项目区的实际地形条件，本项目区大部分灌溉采用自流灌溉，灌溉面积为400亩。为了尽可能满足项目区灌溉要求，根据田间需水量及灌排渠的数量确定灌溉渠道。
（1）渠道设计流量的确定
渠道灌溉流量根据用水高峰的经济林木及作物用水量来确定，其灌溉流量计算如下：
Q设=mA/（3600T×t×η）
式中：m——灌水定额，经济林取水用水定额25m3/亩；
A——灌溉面积（亩）；
T——次灌水天数，取5天；
t——每天灌水时间，取8小时；
η——灌区水利用系数，取0.74。
以灌溉面积A=100亩为例，按上式计算得到灌溉渠道设计流量
Q设=0.023m3/s/百亩
（2）渠道加大流量
渠道加大流量是设计渠顶高程的依据，即
渠顶高程=渠道通过加大流量时的水位+渠顶超高
渠道加大流量按下式计算：
Q加大=（1+α）Q設
式中：Q加大——渠道加大流量，m3/s；
α——加大流量的加大系数，取30%；
Q设——渠道设计流量，m3/s；
（3）渠道横断面设计
根据项目区特点及本地区成熟的输水形式，确定灌溉渠道采用占地少的矩形砼渠道。渠道断面采用明渠均匀流公式计算确定，其计算公式如下：
Q=ω·C·
。
推求渠道设计流量时，根据渠道控制灌溉面积，推求该渠道的净流量Qn，并累加上该渠道输水损失流量Qn1，由Qni+ Qn1i求得该渠段的毛流量Q毛，依次推求可得各级渠道及渠首的毛流量作为设计流量。按各级渠道设计流量等级。
设计渠道横断面尺寸见表4-2。
（4）灌溉渠道纵断面设计
设计灌溉渠道时，要使渠道断面能够通过设计流量和保持渠床稳定，并保证其水位满足自流灌溉的要求。渠道的水位控制，密切结合渠道地形条件及灌溉田块参考点高程进行。为保证渠道所控制的灌溉面积都能进行自流灌溉，各级渠道在分水点处都具有足够的水位高程。各分水口的水位控制高程，是根据灌溉土地的地面高程加上渠道沿程水头损失以及渠水通过各种建筑物的局部水头损失，由下式自上而下逐级退缩出。
另外，在干渠与各田块之间设置净宽为30cm，净深为30cm的灌溉支渠，项目区支渠总长度为1.94km。
（5）渠道防渗衬砌型式
考虑到项目区建筑砂石料丰富，对外交通方便，因此衬砌型式选用C20混凝土防渗衬砌，上述干渠、支渠的防渗面板及底板衬砌厚度分别采用15cm和12cm。
渠道防渗面板与底板之间交接处，设施工缝一条，防渗面板与底板设横向伸缩缝间距为8m，缝内填松木板。
3、结束语
项目建设是改善周围环境面貌，促进生态平衡的需要。过去的低丘红壤十个山头九个荒，沙、石裸露，草木不长，水土流失严重。经过全面规划，综合治理，生物措施和工程措施相结合，宜粮则粮，宜果则果，适茶种茶，因地制宜地开发利用，使低丘、荒岗变成郁郁葱葱、鸟语花香、果实累累的花果山，从而有利于改善农村环境，建设经济繁荣，农村社会稳定，环境优美的社会主义新农村。
【关键词】灌溉水源调动；整治；渠道设计
下马桥头低丘红壤治理项目位于兰溪市梅江镇下马桥头行政村，现状为疏林缓坡地，土壤为红壤。海拔105m～155平均坡度5～15°；地势起伏，土质探厚不一。项目区内约90%的土地为荒山，目前大部分土地完成了坡地平整，另外约10%的土地为当地农民自种的经济林木、经济作物等，但水利设施不配套，农民尽管种植果树、农作物等，但都广种薄收，水土流失严重。目前，农民对该荒坡地的种植已失去了信心。按照适宜性原则和“四个结合”，本项目区坚持因地制宜，统一规划，综合开发，保护和开发相结合，以经济效益为中心，与社会效益、生态效益相结合的原则开发项目区，发展经济作物和林果，通过灌、排工程配套，调节田间土壤水份平衡状况和地下水水位，为作物创造良好的生长环境，建设生态经济，防治水土流失，改善生态环境。本着治理水土流失和经济作物相结合的原则，开发低丘红壤面积400亩，开发出的土地均用于种植果树等经济林，同时进行水利设施建设。
1、灌溉水源
（1）项目区需水量分析
项目区用水主要是灌溉用水。
项目区灌溉面积400亩治理后主要种植香榧，美国生核桃等。项目根据《浙江省用水定额（试行）》（2004年），结合灌区种植结构、实际灌水经验和灌溉水利用系数求得。项目区通过低丘红壤治理后，渠灌区灌溉面积不变仍为400亩，渠系水利用系数0.80，田间水利用系数0.92，因此渠灌区灌溉水利用系数0.74，通过计算保证率75%灌溉用水量分别为3.05万m3和2.40万m3，保证率90%灌溉用水分别为5.32万m3和4.54万m3；喷灌区灌溉面积50亩，喷灌区水利用系数0.85，通过计算喷灌区保证率75%灌溉用水量0.44万m3，保证率90%灌溉用水量0.61万m3。
以上合计，保证率75%灌溉用水量3.49万m3，保证率90%灌溉用水量5.93万m3；南侧坡地（115亩）保证率75%灌溉用水量2.40万m3，保证率90%灌溉用水量4.54万m3。
（2）项目区可供水量分析
项目内有叶村垅山塘集水面积0.28 km2，多年平均降水量1476mm，径流系数0.5，多年平均来水量41.3万m3，山塘水域面积15亩，可蓄水量6.72万m3，可作为渠道灌溉水源。项目区以上集水面积约为1.16km2，多年平均年径流量850 mm，利用蓄水池及水塘蓄水。由于没有详细的水文观测资料，山塘可供水量只能按照复蓄指数进行计算。山塘保证率75%可供水量为5.64万m3，保证率90%可供水量为4.61万m3。
（3）根据以上分析，山塘灌溉保证率在P=75%时，可供水量为5.64万m3，南侧坡地需水量为2.40万m3，供需平衡后，余水3.24万m3；当保证率=90%时，年可供水量4.61万m3，年需水量4.54万m3，供需平衡后，余水0.07万m3。
综上，项目区可供水量可满足灌溉用水需求，无需新建灌溉水源。
（4）灌溉水质分析
项目区灌溉用水水源为项目区山塘及溪流，因此灌溉水质分析采用山塘及溪流水质检测结果。根据金华市水文站对山塘及溪流水质进行检测，该山塘和溪流水质符合农田灌溉水质要求。
2、灌溉渠道设计
根据本项目区的实际地形条件，本项目区大部分灌溉采用自流灌溉，灌溉面积为400亩。为了尽可能满足项目区灌溉要求，根据田间需水量及灌排渠的数量确定灌溉渠道。
（1）渠道设计流量的确定
渠道灌溉流量根据用水高峰的经济林木及作物用水量来确定，其灌溉流量计算如下：
Q设=mA/（3600T×t×η）
式中：m——灌水定额，经济林取水用水定额25m3/亩；
A——灌溉面积（亩）；
T——次灌水天数，取5天；
t——每天灌水时间，取8小时；
η——灌区水利用系数，取0.74。
以灌溉面积A=100亩为例，按上式计算得到灌溉渠道设计流量
Q设=0.023m3/s/百亩
（2）渠道加大流量
渠道加大流量是设计渠顶高程的依据，即
渠顶高程=渠道通过加大流量时的水位+渠顶超高
渠道加大流量按下式计算：
Q加大=（1+α）Q設
式中：Q加大——渠道加大流量，m3/s；
α——加大流量的加大系数，取30%；
Q设——渠道设计流量，m3/s；
（3）渠道横断面设计
根据项目区特点及本地区成熟的输水形式，确定灌溉渠道采用占地少的矩形砼渠道。渠道断面采用明渠均匀流公式计算确定，其计算公式如下：
Q=ω·C·
。
推求渠道设计流量时，根据渠道控制灌溉面积，推求该渠道的净流量Qn，并累加上该渠道输水损失流量Qn1，由Qni+ Qn1i求得该渠段的毛流量Q毛，依次推求可得各级渠道及渠首的毛流量作为设计流量。按各级渠道设计流量等级。
设计渠道横断面尺寸见表4-2。
（4）灌溉渠道纵断面设计
设计灌溉渠道时，要使渠道断面能够通过设计流量和保持渠床稳定，并保证其水位满足自流灌溉的要求。渠道的水位控制，密切结合渠道地形条件及灌溉田块参考点高程进行。为保证渠道所控制的灌溉面积都能进行自流灌溉，各级渠道在分水点处都具有足够的水位高程。各分水口的水位控制高程，是根据灌溉土地的地面高程加上渠道沿程水头损失以及渠水通过各种建筑物的局部水头损失，由下式自上而下逐级退缩出。
另外，在干渠与各田块之间设置净宽为30cm，净深为30cm的灌溉支渠，项目区支渠总长度为1.94km。
（5）渠道防渗衬砌型式
考虑到项目区建筑砂石料丰富，对外交通方便，因此衬砌型式选用C20混凝土防渗衬砌，上述干渠、支渠的防渗面板及底板衬砌厚度分别采用15cm和12cm。
渠道防渗面板与底板之间交接处，设施工缝一条，防渗面板与底板设横向伸缩缝间距为8m，缝内填松木板。
3、结束语
项目建设是改善周围环境面貌，促进生态平衡的需要。过去的低丘红壤十个山头九个荒，沙、石裸露，草木不长，水土流失严重。经过全面规划，综合治理，生物措施和工程措施相结合，宜粮则粮，宜果则果，适茶种茶，因地制宜地开发利用，使低丘、荒岗变成郁郁葱葱、鸟语花香、果实累累的花果山，从而有利于改善农村环境，建设经济繁荣，农村社会稳定，环境优美的社会主义新农村。