农村水利工程建设管理

农村水利工程建设管理江新教授注册高级项目管理师长期从事电力建设工程项目管理与评价工作国务院三峡办移民管理咨询中心咨询专家长江委扬子江工程咨询公司咨询专家湖北省科技厅科技成果评审中心评审专家1江新，男，三峡大学教授，硕士，硕士生导师，注册高级项目管理师，国务院三峡办咨询管理中心咨询专家、湖北省科技厅科技成果评审专家、中国三峡集团公司科技成果评审专家、长江委扬子江工程咨询公司咨询专家和评价专家。从事水电、电力建设项目管理、项目评价与系统决策研究，有丰富的工程实践与科研经验。曾经承担过国家级、省部级科技公关项目数项，参与项目获得省部级科技进步一、二、三等奖等三项；主持或参与项目获得湖北省“五小”成果一等奖、二等奖共计4项。长期担任国家电网公司下属相关公司、长江电力股份有限公司、国电电力集团公司、中国能源建设集团公司等单位的培训专家。近年来，主持科研项目近十项，撰写学术论文近五十篇，其中权威及核心期刊二十余篇，属于CSCD源刊10篇，属于CSSCI源刊4篇，EI、ISTP检索5篇，合编专著一部。农村水利工程建设管理2目录Contents一、农田水利工程建设与管理二、农村饮水安全工程建设与管理三、农村生活污水处理工程建设与管理四、农村水环境保护与坑塘治理ChinaThreeGorgesUniversity农村水利工程建设管理3一、农田水利工程建设与管理第1章农田水利工程规划设计第2章农田水利工程管理4第1章农田水利工程规划设计51.1农田水利工程的主要规划设计内容农田水利工程是指为农田修建一套高效,便利的水利工程设施，使它具有一定的抗旱，排涝能力，确保农田高产，稳产，建设高标准的基本农田。“田成方，沟成网，树成行，路相连”农水工程规划设计的主要内容有以下几个方面:（1）基本农田的规划设计;（2）水源工程的规划设计;（3）引水工程;（4）田间工程规划设计;（5）各级各类建筑物的规划设计;（6）单体工程设计;（7）投资概预算及筹资方案;（8）效益分析或经济评价;（9）环境影响评价;(10)项目建设组织管理及施工组织设计。61.2农田水利工程规划设计程序①建设程序建设程序是建设项目从设想规划，评估，决策，设计，施工到竣工验收投入生产整个建设过程中，各项工作必须遵循的先后次序的法则。水利工程项目建设程序一般分为：项目建议书，可行性研究报告，初步设计，施工准备（包括招设计），建设实施（施工阶段），生产准备，竣工验收，后评价等阶段。7②农田水利工程规划设计程序农田水利工程规划设计一般分为：建议书，可研，初设，招标设计和施工样图（技设）5个阶段。对建设项目规模较小，技术条件简单的工程，设计阶段可适当简化，目前一般做法是4个阶段。工程设计文件是工程项目建设实施的依据。因此，应把工程设计摆在重要的位置，选好水源，围绕农田搞好工程设计。1.2农田水利工程规划设计程序81.3农田水利工程规划设计的依据(一)依据1.国家标准和规定（1）招标法（工程项目）（2）采购法（设备）2.行业标准和规定（1）《防洪标准》GBJ85—85（2）《灌溉与排水工程设计规范》GB50288—99（3）《农田低压管道输水灌溉工程技术规范》GBT20203—2006（4）《泵站设计规范》GB50265—97（5）《机井技术规范》SL256—2000（6）《渠道防渗工程技术规范》SL18—20049（7）《节水灌溉工程技术规范》(GB/T50363—2006)（8）《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252—2000（9）《公路桥涵设计通用规范》JTGD60—2004（10）《河南省地方标准用水定额》DB41／T385—2004（11）《供配电系统设计规范》GB50052—95（12）《碾压式土石坝设计规范》SL274—2001（13）《浆砌石坝设计规范》SL25—91（14）《河南省水利水电工程概预算定额》2006河南省水利厅101.4水资源平衡分析1.水资源开发利用原则：（1）优先利用地表水，然后用浅层地下水，限制开采深层地下水。（2）以供定需，以水定产、定面积。（3）充分利用现有水利设施，可对现有的水库、池塘、河渠、蓄水池进行修复或扩建改造，合理利用。（4）利用山泉、山洪、天然降雨、河流修建拦河坝、池塘、蓄水池，集蓄水源，开发利用。（5）开源节流，发展节水灌溉，节约用水试验示范推广。112.农田灌溉制度作物灌溉制度是指作物移栽及全生育期内的灌水次数，每次灌水的日期定额以及灌溉定额。灌水定额是指一次灌水单位面积上的灌水量灌溉定额是指各次用水定额之和。灌水定额和灌溉定额常用m3／亩，或mm表示。它是农田水利工程设计和管理的依据。灌水率图是指灌区单位面积（例如以万亩计）上所需灌溉净流量又称灌水模数。将某一设计典型年的灌水率绘成直方图。1.4水资源平衡分析123.水资源平衡分析来水量（供水量）和需水量进行比较，得出水资源丰缺量。对于有其它农作物和人畜饮水时，需水量中应计入这部分需水量，给出结果。131.5农田水利工程规划设计农田水利工程规划设计任务（1）根据项目区的水资源情况及自然条件，合理确定农田水利工程建设的位置、规模、等级和数量。（2）根据项目区内外交通条件和区内地形、农田水利工程布局情况，合理确定区内交通道路机耕路和交叉建筑物（桥涵）的位置、等级、数量和长度。14（一）基本农田布局对山、田、水、林、路和村庄（居民点）进行综合规划，合理布局。应充分结合各地市县的实际情况，水源条件，土地资源，气候条件，自然环境，农区分类指标和经济条件相结合，合理规划基农田，确保耕地数量和质量。主要任务有：居民点用地布局、耕作田块布局（长宽）和土地整理。15(二）农田水利工程规划1.灌溉水源与灌溉取水工程布局（1）灌溉水源：地下水和地表水（2）灌溉取水方式无坝引水适用于水量丰富地区，当水位满足要求时，应采用自流引水方式引水。无坝引水的渠道或引渠可选在河流的凹岸稍偏下游的地方。有坝引水适用于水量丰富、水位较低，河流修建拦河坝抬高水位实现自流灌溉。16(二）农田水利工程规划提灌站提水当河流水位或水体处于较低的位置，且不能采取有坝取水时，可修建提灌站提水灌溉，当河流水量较小时，可修建拦河坝蓄水。水库取水在中小型水库修闸引水或修建提灌站提水。机井抽水在农田适当位置打若干个机井，利用潜水电泵抽水进行灌溉。水窖（集雨工程）172.灌排渠系布局（1）取水枢纽（2）输水和配水系统（3）干支渠的布局（4）斗农渠的布局（5）灌溉渠道与排水沟道的配合灌排相邻布置、灌排相间布置、灌排合一布置3.渠系建筑物布局水闸、渡槽、倒虹吸涵洞跌水陡坡小型桥涵等水工建筑物。(二）农田水利工程规划184.井灌工程布局（1）井网的布置（2）井型的选择大口井、筒井、辐射井和管井（机井）（3）井深的确定（4）井径的确定一般井径为300~500mm（5）井距和井数的确定(二）农田水利工程规划191.6单体工程设计（一）工程等级及防洪标准参照《水利水电工程等级划分及洪水标准》分别确定出农田水利工程中水工建筑物、蓄水工程、引水建筑、泵站工程、排洪渠和灌溉渠道及渠系出版物的工程级别、建设规模、使用年限以及有防洪任务的建筑物的防洪标准。农田水利工程建设规模都不太大，建筑物一般为4等或5等以下建筑物。20（二）拦河坝设计蓄水枢纽是以挡水建筑物—拦河坝为主体的水利枢纽。拦河坝的作用是拦截河道水流以积蓄来水，抬高上游水位以形成具有一定库容的水库。坝是蓄水枢纽中的主要建筑物，根据不同的建筑材料将坝分为土石坝，浆砌石坝，混凝土坝。常见的坝型有土石坝，重力坝和拱坝。农田水利工程中拦河坝多采用土石坝，砌石坝和混凝土坝。211.土石坝设计222.浆砌石坝设计233.混凝土坝的设计24(三）蓄水池设计251.蓄水池的结构形式按其构造特点分为开敞型和封闭型两类。按其在地层中的建设位置分为平地式、半埋式和地上式三种。2.蓄水池容积的确定水池的大小和布置数量要考虑水源情况、控制面积大小和投资情况而定。3.蓄水池选址①地质条件好，无断层、滑坡等不良地质情况；②运输条件较便于运送建筑材料；③选择在供水受益区集中的制高点，使供水管道的距离较短；④不占耕地；⑤为降低工程造价，蓄水池的几何形状优先选用圆形，依次为正方形、矩形，根据选址处的地质特点，选择开挖工程量小，最节省工程投资的形状。264.蓄水池建筑材料浆砌石、素砼、钢筋砼，采用浆砌石时要作好防渗处理。5.做好蓄水池的基础处理蓄水池的基础处理非常重要，尤其是湿陷性黄土地区，如有轻微渗漏，将危及工程安全，基础处理不彻底，蓄水池将发生开裂和倾覆等现象。6.砼水池分缝对于容积较大的砼水池，可设沉陷缝、温度缝，分缝处应设柔性止水和填充材料。7.其它设计①内置爬梯②池底排污管③开敞式水池的护栏。27（四）塘坝工程设计1.塘坝分类塘坝一般根据蓄水容量大小可分为小塘、大塘。小塘的蓄水容量在1万m3以下；大塘为蓄水容量在1～10万m3之间的塘坝。2.塘坝的塘址的选择①地形条件好；②地质条件好；③水源条件好；④靠近灌区；⑤施工、交通及管理方便；⑥行政区划单一，归属权界定清楚；⑦有人畜用水要求的尽量靠近村庄，或选择位置较高处能自压给水。283.塘坝供水量的估算（1）塘坝供水量的估算①复蓄次数法；②抗旱天数法；③塘堰径流法（2）塘坝有效容量的确定（3）塘坝实际蓄水量的计算（4）塘坝灌溉面积的计算294.塘坝坝体设计塘埂形式与断面设计要根据塘埂高度、筑埂材料、塘址的地形和地基条件以及当地的水文、气象、施工、劳动力等因素，因地制宜，进行综合分析。（1）土质塘埂的形式①均匀土质塘埂；②粘土心墙塘埂；③粘土斜墙塘埂。（2）土质塘埂横断面土质塘埂横断面随塘埂高度而变化，并受填土土质及密实度的影响。（3）放、泄水建筑物的设计①放水涵洞；②溢洪道。30（五）提灌站设计311.提灌站分区方式：①一站一区式，全灌区由一个泵站集中控制，泵站将水全部抽送到灌区的最高控制点，再由一条或多条输水管道分配将水分配到全部灌溉面积上；②一站二区式，当灌溉区的面积高差较大，分布在不同的位置时，可在灌区内建一座泵站，安装两台以上不同扬程的水泵，分别向不同高程的出水池供水，分别灌溉不同高程的农田。其优点是避免高水低灌，节约运行成本。322.站址选择⑴水源条件水量丰富、水位稳定、水质良好的河流、塘坝或水库上。⑵地形泵站应选在地形开阔，岸坡适宜的地方。⑶地质泵站的主要建筑物应建在基础坚固、抗渗性能良好的天然地基上，对于不良地基应慎重研究确定基础类型，采取相应的基础加固措施。（如淤泥、流沙、湿陷性黄土、膨胀土）。⑷交通方便。⑸泵站应尽可能靠近电源。333.泵站建筑物布置泵站建筑物包括：①泵房；②进水建筑物（进水闸、引渠、前池和进水池等）；③出水建筑物（出水管道、出水池或压力管道）；④专用变电站；⑤管护用房；⑥对外交通。34（六）机井及井泵房设计35应由水利或水文地质部门依据《机井技术规范》SL256—2000结合当地水文地质勘探资料对井深、单井出水量等进行机井工程规划设计。1.单井出水量1）理论计算（Dupuit）勘察规划阶段2）抽水实验设计管理阶段2.单井控制面积f=QtT/m，以50—100亩为宜。3.机井结构设计1）井管材料钢管铸铁管塑料管混凝土管2）井管直径井孔直径定型产品363)机井结构井壁管滤水管沉淀管4.水泵选型机井的单井出水量和动水位应由抽水实验资料确定或水文地质勘探资料确定，依据上述资料确定设计流量和设计扬程，使水泵工况点在水泵的高效区运5.填料和井管外围封闭不良含水层一般应用粘土球封闭6.井房设计大小一间，房顶可设检修孔7.井盖开敞式的机井应配备井盖或井台371.管材选择⑴塑料管（PVC管、PE管）⑵钢管（水源点至调蓄水池的引水管或压力大的地方局部）⑶砼管⑷“小白龙”（田间出水口到间沟畦）2.管道辅助件⑴镇墩⑵支墩⑶排气阀⑷泄水阀3.管件⑴连接件三四通⑵控制件闸门4.管网布置形式⑴树状网⑵环状网5.管道铺设管道埋深为80cm长度也要准确6.管径选择初选D＝13Q1/2（七）管网工程设计38（八）灌溉渠道和排洪渠设计391.灌溉渠道设计⑴设计流量Q净＝Aq净Q设