第十四章水利工程用地規(guī)劃（章節(jié)課程）

1、第十四章 水利工程用地規(guī)劃1陽山書屋1 水資源和水利工程用地 2 水資源類型和開發(fā)利用方式 3 供水工程用地規(guī)劃 4 灌排工程用地規(guī)劃 2陽山書屋一、世界和我國水資源概況 自然界的水資源包括存在于地球表面上的海洋、湖泊、冰川、河川徑流、土壤水和地下水、大氣水等多種水體。3陽山書屋地球上水資源的分布 4陽山書屋陸地水 98為深部和礦化度較高的地下水 全球淡水資源約占地球總水量的2，分布于南極大陸的冰川占85，其余的15%左右的淡水資源中，大約40萬億m3，包括淺層地下水、淡水湖泊、土壤水和河川徑流。 陸地上淡水資源的補給主要依靠降水。5陽山書屋地球中水的分類及所占比例6陽山書屋7陽山書屋（1）全

2、世界水資源總量1.451010億m3 其中海洋 1.371010億m3 陸地儲水量 0.081010億m3， 分別占94.5和5.5。 地球陸地面積占地球總面積的29.2，且有79的地區(qū)河流的徑流直接流入海洋，稱為外流區(qū)，其余21地區(qū)河流的徑流直接流入內(nèi)陸的湖泊、沼澤或沙漠，稱為內(nèi)流區(qū)。8陽山書屋（2）我國水資源總量為28 100億m3，次于巴西、前蘇聯(lián)、加拿大、美國、印尼，占世界第六位我國水資源在地區(qū)分布上極不平衡。年降雨量分布是東南多、西北少我國年降雨量最多的地方在臺灣省基隆南側(cè)南北水土資源空間分布差異極大。長江流域和長江以南徑流量占全國的82，耕地只占全國的36；黃河、淮河、海河三大流域

3、，徑流量只占全國的6.5，而耕地卻占全國的40。9陽山書屋二、水利工程用地規(guī)劃 水利工程用地規(guī)劃是土地利用規(guī)劃重要組成部分。 水利工程用地 水利骨干工程用地 非農(nóng)業(yè)用地(基礎(chǔ)建設(shè)范疇) 田間工程用地農(nóng)業(yè)用地 水利骨干工程用地規(guī)劃內(nèi)容： 水資源類型及其開發(fā)利用方式 供水工程用地規(guī)劃 灌排工程用地規(guī)劃10陽山書屋三、水利工程用地的類型與等級（一）防洪工程 防洪工程是通過修建水庫、分洪或者蓄洪工程和堤防、河道整治、開挖新河等保護城市、工礦區(qū)和農(nóng)田免遭洪水危害。 就保護農(nóng)田面積來說，可以分為以下四級： 大型：33.33萬hm2 （500萬畝）以上； 大型：6.67萬（100萬畝）-33.33萬hm2；

4、 中 型：2萬（30萬畝）-6.67萬hm2； 小 型：2萬hm2以下11陽山書屋（二）灌溉工程 灌溉工程是通過修建蓄水、引水和提水工程，為農(nóng)作物提供必需的水量。 在平原地區(qū)“井渠”結(jié)合，山地、丘陵地區(qū)實行“長藤結(jié)瓜”。 按灌溉面積分為如下五級： 大型：10萬hm2 （150萬畝）以上； 大型：3.333萬（50萬畝）-10萬hm2； 中 型：0.333萬（5萬畝）-3.333萬hm2； 小型：0.033萬（5千畝）-0.333萬hm2； 小型：0.033萬hm2以下。12陽山書屋（三）治澇工程 治澇工程可以通過設(shè)置排水閘、排水站或擋潮閘等工程措施，來治理洼地、垸田的漬澇災害。 防澇設(shè)計標準一

5、般以澇區(qū)發(fā)生一定的暴雨不受漬澇為準，重現(xiàn)期一般為510年。13陽山書屋（四）水電工程 水力發(fā)電工程、引水式電站和抽水蓄能式電站，合理確定水電站的規(guī)模，其規(guī)模的大小是根據(jù)裝機容量確定的。 按裝機容量，水力發(fā)電工程可分為如下五級： 大I 型：75萬kW以上； 大型：5萬75萬kW ； 中 型：2.5萬25萬kW ； 小I 型：0.05萬2.5萬kW ； 小型：0.05萬kW以下。14陽山書屋15陽山書屋16陽山書屋（五）輸水工程 按總投資分級 大中型：2000萬元以上； 小 型：2000萬元以下。 城市、工業(yè)輸水工程總投資 大中型：1000萬元以上； 小 型：1000萬元以下。17陽山書屋 1 水

6、資源和水利工程用地2 水資源類型和開發(fā)利用方式 3 供水工程用地規(guī)劃 4 灌排工程用地規(guī)劃18陽山書屋1.水資源類型與利用方式 地表水 地下水 城市污水和工業(yè)廢水2.水資源分配和水土資源平衡19陽山書屋一、水資源類型和開發(fā)方式 水資源類型包括：地表水、地下水、城市污水與工業(yè)廢水20陽山書屋（一）地表水及其開發(fā)利用 地表水又分為：河川徑流、地面徑流1、河川徑流 面積大、水源豐富、易變化，是當前最主要的可利用水資源。 利用方式： 水力發(fā)電：利用落差，分為壩式開發(fā)、引水式、混合式。 利用供水能力：農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)用水、生活用水。 無壩渠道引水 供水方式 有壩渠道引水 機械抽水 河流航運 水產(chǎn)種養(yǎng)21陽

7、山書屋22陽山書屋23陽山書屋24陽山書屋25陽山書屋26陽山書屋2、地面徑流： 降雨而產(chǎn)生，暫時性流水，可通過“截引蓄”進行利用。 水庫 坑塘 水窖27陽山書屋28陽山書屋29陽山書屋30陽山書屋（二）地下水及其利用1、地下水的特點分布廣、分散、受氣候影響較小。2、地下水的類型潛水、承壓水31陽山書屋3、地下水的開發(fā)利用方式水質(zhì)要求： 水溫20左右為宜 礦化度不宜過高 需水量，有效庫容為供水量供水量 需水量，多年調(diào)節(jié)庫容為供水量（三）水庫用地規(guī)劃水庫建筑物由攔水壩、溢洪道、放水涵管所組成。1、攔水壩分為壩高、壩頂寬、壩坡設(shè)計53陽山書屋壩高設(shè)計：要求考慮正常蓄水位 + 溢洪道水深（0.5-1

8、米）+ 風浪高（0.5米）+ 安全超高（0.5米）54陽山書屋壩頂寬設(shè)計：考慮施工、構(gòu)造、防汛搶險、交通等要求，小型水庫一般：3-4.5米壩高(m) 57 89 1012 1316壩頂寬度(m) 3.0 3.5 4.0 4.555陽山書屋壩坡設(shè)計：受壩高、壩型、土料、基礎(chǔ)、滲透性控制和影響，一般土壩5米以下，一坡到底。如果較高的壩，中間可設(shè)置戧臺(緩沖排水)。56陽山書屋2、溢洪道 排泄過量洪水，避免漫溢壩頂。天然山凹開挖：進口距壩端20米以上，出口距壩端50-60米57陽山書屋3、放水涵管 進行灌溉的放水啟閉設(shè)備，可采取分級放水臥管，在水庫側(cè)山坡，與放水涵洞相連。58陽山書屋三、供水工程用地

9、面積概算(一)水庫用地面積估算水庫占地面積包括：庫區(qū)面積（淹沒面積）、攔水壩、溢洪道面積 庫容蓄水位高程淹沒面積存在一定相關(guān)關(guān)系1、地形圖法 水位庫容關(guān)系曲線 水位面積關(guān)系曲線59陽山書屋2、斷面法通過實測一系列橫斷面，形成水位面積曲線、水位庫容關(guān)系曲線60陽山書屋3、系數(shù)法V=HBL/KV：庫容H：近壩處蓄水深度B：近壩處蓄水寬度L：水面長度K：系數(shù)峽谷取6，開敞地形取461陽山書屋62陽山書屋(二)抽水站和機井用地面積概算抽水站 一般20007000m2單井 一般130m263陽山書屋 1 水資源和水利工程用地 2 水資源類型和開發(fā)利用方式 3 供水工程用地規(guī)劃4 灌排工程用地規(guī)劃 64陽

10、山書屋 4 灌排工程用地規(guī)劃一、灌排工程用地的類型1、水源和取水樞紐 如：攔水壩、提水站、水庫、蓄水池、塘壩、機井。2、輸水配水系統(tǒng) 水源 田間。一般分為干渠、支渠、斗渠、農(nóng)渠四級3、田間調(diào)節(jié)系統(tǒng) 即田間工程，包括：毛渠、輸水溝、排水溝、灌水格田、臨時渠道、非固定田間內(nèi)的引水、灌溉、排水系統(tǒng)4、排水泄水系統(tǒng) 灌區(qū)多余的水量排泄至容泄區(qū)，與灌渠相對應，也分為干溝、支溝、斗溝、農(nóng)溝四級，但流水方面相反65陽山書屋5、排水樞紐和容泄區(qū)排水樞紐如排水設(shè)施、排水閘（站），容泄區(qū)：如河流、湖泊、洼地等。6、排灌系統(tǒng)上的建筑物水閘、倒虹吸、涵洞、陡坡、跌水、量水建筑。 平原地區(qū)地形單一，灌排系統(tǒng)比較完整，呈

11、“豐”字形；丘陵地區(qū)地形起伏大，灌排系統(tǒng)不完整，呈“長滕結(jié)瓜”式。66陽山書屋67陽山書屋二、灌排工程用地要求（一）骨干渠道輸水工程用地要求骨干輸水工程為：干渠、支渠、干溝、支溝1、用地要求干渠、支渠溝布局選線要求： 灌溉渠應盡量布置在灌區(qū)最高地帶；排水溝布置在較低位置 縱坡比降適中：干渠1/2000-1/10000；支渠1/1000-1/3000 安全可靠，地質(zhì)條件好，力求經(jīng)濟合理，平直 盡量少占或不占耕地 布局合理，上、下渠道最好垂直，同級渠道等距平行 兼顧綜合利用，與行政區(qū)劃結(jié)合。68陽山書屋（二）骨干渠道輸水工程用地規(guī)劃(布局) 干渠沿等高線布置(山丘區(qū)) 干渠垂直于等高線布置(淺丘崗

12、地) 69陽山書屋70陽山書屋 合理穿越布置：“淺沖盤山走，深谷直線過，跨谷尋窄線，穿崗求單薄” 通過山崗：繞崗、明渠、開隧洞 過沖谷：繞沖、填方渠道、渡槽、倒虹吸 71陽山書屋 繞崗山區(qū)障礙(山崗) 明渠開挖:10米以下 隧洞 繞沖 填方溝谷 渡槽 倒虹吸72陽山書屋河網(wǎng)化布置：人工、天然河道、灌溉渠道等組成溝道的水利系統(tǒng)，呈“豐”字形73陽山書屋74陽山書屋75陽山書屋(三)容泄區(qū)、排水樞紐的用地要求與規(guī)劃 容泄區(qū)可為河流、湖泊、池塘、水庫，要求地勢低、容量大、淹沒損失小 排水站布置形式： 高差較大的圩區(qū)，等高截流分區(qū)一級外排形式，即分區(qū)建站，高水高排，低水低排 面積大，高差大，又有內(nèi)湖的

13、圩區(qū)，等高截流分區(qū)分級抽排形式，內(nèi)湖作為調(diào)蓄作用 地勢平坦，采取一級外排形式76陽山書屋四、灌排工程用地面積概算灌排渠道占地寬度渠道橫斷面尺寸過水斷面設(shè)計流量 渠道設(shè)計流量，與渠道縱坡比降、渠道材料結(jié)構(gòu)、渠道控制面積、作物組成、作物灌溉制度常見渠道斷面形狀：梯形、矩形、復式渠道結(jié)構(gòu)：挖方、填空、半添半挖灌排渠道占地寬度可查找設(shè)計流量相關(guān)表或經(jīng)驗公式進行77陽山書屋（一）灌排渠道用地面積估算 渠道用地面積由渠道長度和寬度決定的。長度取決于渠道路線，寬度取決于渠道的流量、橫斷面形狀等水力要素。78陽山書屋1、渠道設(shè)計流量計算 Q設(shè)=式中：Q設(shè)渠道的設(shè)計流量（m3/秒） mi各種作物的灌水定額（m3/hm2） Ai控制的各種作物的灌溉面積（hm2） T允許灌水的延續(xù)天數(shù)（天）（旱作區(qū)10-15天，水稻區(qū)7-10天） 渠系水有效利用系數(shù)，與渠道控制面積、流量大小、土質(zhì)等條件有關(guān)。79陽山書屋2、渠道用地面積與渠道設(shè)計流量等水力要素的關(guān)系 Q=.V=.C. Q：流量 ：過水斷面面積 V：平均流速 i：渠道縱坡比降 R：水力半徑 R=/x (x為濕周) C：流速系數(shù)80陽山書屋3、渠道占地寬度計算 B=b+2a+2m1h+2m2h=b+2a+2d1+2d2 h=h0+h1 式中：B為占地寬度（m）