“当家塘”整治方案研究——以吴家过塘为例.pdf
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1、86 研 究 探 讨中国农业文摘农业工程 2023年第5期引言本文以吴家过塘“当家塘”的工程设计为例,分析了该“当家塘”现状和存在的问题,提出了设计方案,使“当家塘”存在的问题得到解决,保证其正常工作,使“当家塘”小水面发挥大效益。1“当家塘”的重要性老百姓家门口的池塘,虽不起眼,但却和村民的生活生产息息相关,下雨时,雨水可以汇入到塘中存储起来,池塘中的水可以用于群众洗衣洗菜、牲畜饮水、浇田灌溉、调蓄雨水、消防灭火等;旱季,可从塘口引渠或用抽水机抽水,用于农业生产灌溉,解决部分灌溉用水。这样蓄水救田的塘,被村民称为“当家塘”。“当家塘”不但承担着各村百姓人畜禽、庄稼用水和地表污水接纳净化,还兼
2、备“蓄水库”“大水缸”“沐浴场”和“湿地”的综合功能。可随着时间流逝,许多“当家塘”年久失修,管护机制不健全,塘内淤泥越积越厚,再加上环境的破坏,“当家塘”不再当家,变成了臭水塘。同时周围水渠也因年久失修而杂草丛生、破损严重,遇到暴雨,塘坝沟渠就漫溢,旱情发生时,有塘无水,“当家塘”发挥不了其灌溉作用,使周边农田灌溉用水矛盾十分突出。因此对“当家塘”进行整治,让“当家塘”重新当家,迫在眉睫。众所周知,“当家塘”是农村水利的重要组成部分,“当家塘”一直以来都是农村农田灌溉、生活、生产的重要水源,村民日常生产生活都离不开它。当前我国面临日益严峻的水资源短缺、水污染严重、水生态环境恶化等问题,我们在
3、建设农村水利工程时应该更加重视农村“当家塘”的兴修,使其真正“当家”。下文以凤阳县小溪河镇前洪村中的一个普通的“当家塘”吴家过塘整治工程为例,简单分析其现状和存在的问题,并提出了设计方案,使“当家塘”存在的问题得到解决,保证其正常工作,使“当家塘”小水面发挥大效益1。2吴家过塘概况吴家过塘位于安徽省滁州市凤阳县小溪河镇前洪村,是老百姓家门口的一个不起眼的池塘之一。总塘容8.12万m3,现有放水涵管进出口位于坝头西侧部,是坝下素砼涵管,直径约200mm,平面上呈直线布置,长度约10m。目前本塘存在淤积严重、塘埂渗漏、水质污染等问题,同时放水涵损坏严重,涵基漏水,缺失闸门控制,大水年份漫顶溢洪,基
4、本上丧失了蓄水功能。本次对吴家过塘进行整治,包括“当家塘”清淤、按设计断面对塘埂进行加高培厚,增设溢洪道、拆除重建放水涵。3“当家塘”整治工程针对吴家过塘的现状,由于水塘所在河流目前没有设立水文站,邻近流域也没有实测流量资料,所以本次按无资料地区设计洪水计算办法,由设计暴雨间接推求设计洪水,首先根据水塘地形特性分析流域特征参数,之后按安徽省暴雨参数等值线图、山丘作者简介:杨志玲,硕士研究生,水利水电中级工程师,主要从事水文规划、水资源咨询、水库安全鉴定、农田水利规划等。“当家塘”整治方案研究以吴家过塘为例杨志玲(安徽沃特水务科技有限公司,安徽合肥 230000)摘要:【目的】为了让农村“当家塘
5、”发挥应有的作用,使其真正“当家”。【方法】主要根据水塘地形特性及降雨分析入塘洪水,再通过调洪计算,设计相应方案对“当家塘”进行整治,使水塘在蓄水、灌溉、拦洪的同时本身下泄流量能安全通过下游渠道。【结果】“当家塘”整治有效地改善了水塘调蓄和抗旱能力。【结论】“当家塘”整治达到了减少旱、涝损失的效果,提高农民经济收入,可以进行推广。关键词:“当家塘”;农田灌溉;整治;调洪演算;大效益87研 究 探 讨中国农业文摘农业工程 2023年第5期区产汇流分析成果和山丘区中、小面积设计洪水计算办法分析入塘洪水过程。在10年一遇设计标准,20年一遇校核标准下,根据设计人塘洪水过程线、水塘地形特性资料、拟定的
6、泄洪建筑物型式的尺寸、调洪方式,通过调洪计算,推求出水塘出流过程、最大下泄流量和水塘相应的最高洪水位。设计相应工程方案对“当家塘”进行整治,通过设计使水塘在蓄水灌溉,同时拦蓄洪水,削减洪峰,延长泄洪时间,下泄流量能安全通过下游河道。只有对吴家过塘进行整治后,才能加倍蓄水,不浪费水资源,满足生活、养殖、灌溉以及生态用水,才能确保汛期的安全,保护周边居民财产以及人身安全,减少因灾害造成的不必要损失,进而实现兴利的目的4。3.1汇水区特性水塘的蓄水量要根据汇水面积和地区降水量确定,而流域特征差异又直接影响洪水成果,所以必须认真在110 000或150 000地形图上量算各项流域几何特征值。本次首先要
7、确定吴家过塘的汇水面积,先在110000地形图勾绘水塘的汇水面积。汇水范围是由一系列的分水线和塘坝围成的区域。吴家过塘在洼地处,雨水从山脊两侧分流,等高线经过山脊会改变方向凸向低处,将地形图上向低处凸的凸点连成线就是雨水分流的山脊线也叫分水线,山脊线与等高线垂直,并不断改变方向。山脊线与塘坝围成的闭合区域就是水塘的汇水面积,量算为0.51km2。河道长度指自河源沿河道至河口的长度5,为0.61km。河道平均坡度指出口断面至河源之间的河道平均坡度5,本次采用公式式中:h0hn自下游到上游沿程高程变化较大的各转折点河底高程,m;L1Ln相邻两点间的水平距离,m;L河段的全长,m。河道平均坡度计算得
8、22.17。流域长度即以吴家过塘的溢洪道为中心作同心圆,在同心圆与流域分水线相交处绘出许多割线,各割线中点的连线即为流域长度,为1.15km。吴家过塘的汇水区特性详见表1。表1 汇水区特性塘名集水面积(km2)河道长度(km)河道平均坡度(m/km)流域长度(km)流域平均宽度(km)吴家过塘0.510.6122.171.150.443.2设计标准及洪水计算现状的塘坝塘容量较小,本塘坝防洪标准取10年一遇设计,校核标准采用20年一遇。塘坝的汇水面积较小,水塘所在河流目前没有设立水文站,邻近流域也没有实测流量资料,考虑流域气候与自然地理条件、地区洪水特性等,按无资料地区设计洪水计算办法由设计暴雨
9、间接推求设计洪水2。故采用安徽省暴雨参数等值线图、山丘区产汇流分析成果和山丘区中、小面积设计洪水计算办法(以下简称“84年办法”)进行设计洪水计算。本水塘流域面积较小,设计暴雨采用等值线图查算成果进行计算。根据84年办法,从附图1-4上查读项目区H24、H1、CV24、CV1及10年一遇、20年一遇最大24小时设计暴雨,详见表2。表2 项目区等值线图查处最大24h暴雨成果位置H1(mm)H24(mm)CV1CV2410年一遇Kp2420年一遇Kp2410年一遇最大24h雨量(mm)20年一遇最大24h雨量(mm)项目区491000.500.601.772.20177220本区域属丘陵区,最大一
10、天降雨损失与地下水量取80mm,再据P1/P24由表查得各频率的n值,并根据已复核的流域特征值F、J,F/J21由下式计算k值:320.34()0.120.2421.13()()30FJRFkJ=式中:F集水面积,km2;J河道平均坡度,;88 研 究 探 讨中国农业文摘农业工程 2023年第5期R3各频率下3h的面净雨量,mm;按采用的n和k瞬时单位线参数,选择相应的洪水流量模过程线,对其峰值进行修正,用修正后的洪水流量模过程线,逐项乘以,分别求得各种频率的设计洪水过程线,10年一遇设计洪峰流量6.67m3/s,20年一遇设计洪峰流量16.55m3/s,各重现期设计洪水过程线见图1。图1 洪
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