1. 灌排渠道工程
对项目区的灌溉渠道进行衬砌，并新建一部分梯形渠道。其中干支渠采用梯形渠道，上宽分别为4.5m和2.0m；斗渠和农渠分别采用U80和U60现浇混凝土衬砌，衬砌厚度6cm，具体的梯形断面渠道典型设计和防渗U型断面渠道典型设计如下。
（2） 防渗U型渠道典型设计 ① 设计灌溉保证率的确定
根据项目区水系状况、水资源和水文气象的实际情况，依据《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-99），本次溧阳市高标农田建设工程规划采用的设计灌溉保证率为75%。
② 设计灌溉模数的确定
项目区农作物以水稻、小麦、蔬菜、特种经济作物为主，由于水稻的需水量比其它的农作物大的多，而且水稻灌溉用水时，其它作物的需水量较小，因此项目区的设计灌溉模数可以按水稻的需水量计算。在水稻的泡田期和全生育区中，泡田区的为用水高峰，因此设计灌水模数按泡田定额计算。溧阳市别桥镇的泡田定额取100 m3/亩，水稻田种植比α为88%，水稻栽插期T=6d，提水灌区机泵每天运行时间为20-22h,取t=20h，则设计灌水模数为：
q=
αm100⨯0.883
万亩） ⨯100=⨯100= 2.037 m/（s·
36Tt36⨯6⨯20
③ 渠系布臵
项目区规划在斗渠口修建提水泵站，灌溉渠道分斗、农二级
固定渠道，田面灌水采用畦灌，斗、农渠均实行续灌。项目区的各个提水泵站斗控制的灌溉面积大致相等，选择项目规划区北侧，红星河、兴隆河三排河之间的灌溉面积作为典型设计区。典型设计区斗渠控制面积1100亩，农渠灌溉控制面积120亩。
④ 渠道设计流量的确定
参照《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-99），渠道设计流量依据种植面积、灌水模数和渠系水利用系数确定。渠道设计流量推算如下： 斗渠的设计流量：
渠系水利用系数取η斗
=0.85
Q斗=q⨯A斗/η斗=2.037⨯0.11/0.85=0.2636
m3/s
农渠设计流量：
农渠水利用系数η农=0.9，田间水利用系数η田=0.95
Q农=q⨯A农/(η农η田)=2.037⨯0.012/(0.9⨯0.95)=0.0286
m3/s
⑤ U渠道断面计算
由斗、农渠的设计流量，设计斗、农渠U砼渠道断面： 已知条件，渠道的设计流量Q斗、Q农，渠道糙率系数n=0.013，斗、农渠纵坡比降为：i斗=1/3000、i农
Nα=Nα+sinα h2=Nα⨯r
=1/1000。
r=
2N4nQ8
[π(1-0)+][]
cosα90i
α
13
2
[(1-0)+(2Nα-sinα)cosα+Nαtanα]290
πα
5
8
r2α
A=[π(1-)-sin2α]+h2(2rcosα+h2tanα)
290
式中：Nα——直线段外倾角为α时的系数，α=0时取N0=0.3;
α——直线段的倾斜角；
Q——渠道的设计流量，m3/s;
r——圆弧半径，m； A——过水断面，m2。
考虑混凝土现场施工的方便，采用α=0，斗渠采用U80型渠道，农渠采用U60型渠道，计算表格如下：
表6-2 斗、农渠断面设计
根据《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-99），进行加大流量校核计算。
表6-3 加大流量校核
流速满足要求。根据《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-99），现浇混凝土渠道衬砌结构的厚度选为6cm。
新建U60衬砌渠道9.35公里；新建U80衬砌渠道14.40公里。
(1) 梯形渠道典型设计
选择项目规划区北侧，红星河、兴隆河三排河之间的灌溉面积作为典型设计区。典型设计区支渠控制面积3000亩，
渠系水利用系数取η斗
=0.80
Q斗=q⨯A斗/η斗=2.037⨯0.3/0.80=0.7639
m3/s
由典型支渠的设计流量，设计支渠梯形混凝土渠道断面： 已知条件，渠道的设计流量Q支，渠道糙率系数n渠渠道的边坡系数m
=0.015，支
=1.0，纵坡比降为：i斗=1/4000。
断面水力计算按明渠均匀流公式进行计算：
Q=ACRi
C=
A=(mh+b)hd
11/6Rn
R=A/P
P=b+2h+m2
式中： A——渠道过水断面面积，m2；
C——谢才系数，m
0.5
/s
R——水力半径，m； b——渠道底宽，m； P——湿周，m。
计算步骤：
计算渠道的设计水深 假设b。
计算渠道过水断面的水力要素 根据b 、h值计算相应的过水断面面积A、湿周P、水力半径R和谢才系数C， 计算渠道流量
校核渠道输水能力 上面计算的渠道流量是假设b 、h值相应的输水能力，一般不等于渠道的设计流量（Q），通过试算，反复修改b 、h值，直至渠道计算流量等于或接近渠道设计流量为止。要求误差不超过5﹪，即设计渠道断面应满足的校核条件是：
校核渠道流速
vd=
QA Q-Q计算
Q
≤0.05
渠道的设计流速应满足前面提到的校核条件：
vcd
如不满足流速校核条件，就要改变渠道的h或b，重复上面的计算步骤，直到即满足流量条件又满足流速校核条件为止。 设计过程如下表：
典型支渠断面设计表
同样，根据《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-99），进行加大流量校核计算。
表6-3 加大流量校核
⑵ 典型渠灌系统的泵站设计 ① 设计资料
选择小坝泵站为典型泵站设计，该泵站适用于灌溉面积为2500亩左右，灌水模数在2.037m3/(s 万亩)，泵站灌溉流量为1833.3 m3/h。站址处河道断面：河底高程▽5.0m，地面高程▽7.0m，常水位▽5.6m，枯水位▽5.2m。
③ 水泵选型
由水泵控制灌溉面积和净扬程，确定水泵的型号。典型设计区设计流量Q=0.170m3/s ,净扬程3.3m。
管路局部阻力参数S局
=0.0827ξ局/d4=5.50ξ局
阻力系数：喇叭口ξ=0.2 出口段ξ=1.0 拍门ξ=1.5
S局=5.5⨯2.7=14.85
s2/m5
m
则
hj=S局Q2=14.85⨯0.172=0.43
管路沿程阻力损失参数：
hf=10.29LQ2n2/d5.33=10.29⨯20⨯0.172⨯0.0122/0.35.33=0.524
m
L——管长，20 m； Q——流量，m2/s；
n——管道粗糙系数，取0.012； d——管道内径，m。
h损=hf+hj=0.43+0.524=0.954m
水泵的总扬程：H
=H净+H损=3.3+0.954=4.254m。由于该泵
站还要兼顾给塘马水库补水，综合考虑该泵站为3台水泵，型号为12HBC2-40，灌溉流量分别为780 m3/h。转速980r/min，叶轮
直径341mm，抽功率17.7kW，效率η=84%。
项目区的各个泵站控制面积大致相同，地形高差变化很小，流量和扬程变化小，因此各个泵站均按典型区设计选择水泵型号。
1. 灌排渠道工程
对项目区的灌溉渠道进行衬砌，并新建一部分梯形渠道。其中干支渠采用梯形渠道，上宽分别为4.5m和2.0m；斗渠和农渠分别采用U80和U60现浇混凝土衬砌，衬砌厚度6cm，具体的梯形断面渠道典型设计和防渗U型断面渠道典型设计如下。
（2） 防渗U型渠道典型设计 ① 设计灌溉保证率的确定
根据项目区水系状况、水资源和水文气象的实际情况，依据《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-99），本次溧阳市高标农田建设工程规划采用的设计灌溉保证率为75%。
② 设计灌溉模数的确定
项目区农作物以水稻、小麦、蔬菜、特种经济作物为主，由于水稻的需水量比其它的农作物大的多，而且水稻灌溉用水时，其它作物的需水量较小，因此项目区的设计灌溉模数可以按水稻的需水量计算。在水稻的泡田期和全生育区中，泡田区的为用水高峰，因此设计灌水模数按泡田定额计算。溧阳市别桥镇的泡田定额取100 m3/亩，水稻田种植比α为88%，水稻栽插期T=6d，提水灌区机泵每天运行时间为20-22h,取t=20h，则设计灌水模数为：
q=
αm100⨯0.883
万亩） ⨯100=⨯100= 2.037 m/（s·
36Tt36⨯6⨯20
③ 渠系布臵
项目区规划在斗渠口修建提水泵站，灌溉渠道分斗、农二级
固定渠道，田面灌水采用畦灌，斗、农渠均实行续灌。项目区的各个提水泵站斗控制的灌溉面积大致相等，选择项目规划区北侧，红星河、兴隆河三排河之间的灌溉面积作为典型设计区。典型设计区斗渠控制面积1100亩，农渠灌溉控制面积120亩。
④ 渠道设计流量的确定
参照《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-99），渠道设计流量依据种植面积、灌水模数和渠系水利用系数确定。渠道设计流量推算如下： 斗渠的设计流量：
渠系水利用系数取η斗
=0.85
Q斗=q⨯A斗/η斗=2.037⨯0.11/0.85=0.2636
m3/s
农渠设计流量：
农渠水利用系数η农=0.9，田间水利用系数η田=0.95
Q农=q⨯A农/(η农η田)=2.037⨯0.012/(0.9⨯0.95)=0.0286
m3/s
⑤ U渠道断面计算
由斗、农渠的设计流量，设计斗、农渠U砼渠道断面： 已知条件，渠道的设计流量Q斗、Q农，渠道糙率系数n=0.013，斗、农渠纵坡比降为：i斗=1/3000、i农
Nα=Nα+sinα h2=Nα⨯r
=1/1000。
r=
2N4nQ8
[π(1-0)+][]
cosα90i
α
13
2
[(1-0)+(2Nα-sinα)cosα+Nαtanα]290
πα
5
8
r2α
A=[π(1-)-sin2α]+h2(2rcosα+h2tanα)
290
式中：Nα——直线段外倾角为α时的系数，α=0时取N0=0.3;
α——直线段的倾斜角；
Q——渠道的设计流量，m3/s;
r——圆弧半径，m； A——过水断面，m2。
考虑混凝土现场施工的方便，采用α=0，斗渠采用U80型渠道，农渠采用U60型渠道，计算表格如下：
表6-2 斗、农渠断面设计
根据《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-99），进行加大流量校核计算。
表6-3 加大流量校核
流速满足要求。根据《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-99），现浇混凝土渠道衬砌结构的厚度选为6cm。
新建U60衬砌渠道9.35公里；新建U80衬砌渠道14.40公里。
(1) 梯形渠道典型设计
选择项目规划区北侧，红星河、兴隆河三排河之间的灌溉面积作为典型设计区。典型设计区支渠控制面积3000亩，
渠系水利用系数取η斗
=0.80
Q斗=q⨯A斗/η斗=2.037⨯0.3/0.80=0.7639
m3/s
由典型支渠的设计流量，设计支渠梯形混凝土渠道断面： 已知条件，渠道的设计流量Q支，渠道糙率系数n渠渠道的边坡系数m
=0.015，支
=1.0，纵坡比降为：i斗=1/4000。
断面水力计算按明渠均匀流公式进行计算：
Q=ACRi
C=
A=(mh+b)hd
11/6Rn
R=A/P
P=b+2h+m2
式中： A——渠道过水断面面积，m2；
C——谢才系数，m
0.5
/s
R——水力半径，m； b——渠道底宽，m； P——湿周，m。
计算步骤：
计算渠道的设计水深 假设b。
计算渠道过水断面的水力要素 根据b 、h值计算相应的过水断面面积A、湿周P、水力半径R和谢才系数C， 计算渠道流量
校核渠道输水能力 上面计算的渠道流量是假设b 、h值相应的输水能力，一般不等于渠道的设计流量（Q），通过试算，反复修改b 、h值，直至渠道计算流量等于或接近渠道设计流量为止。要求误差不超过5﹪，即设计渠道断面应满足的校核条件是：
校核渠道流速
vd=
QA Q-Q计算
Q
≤0.05
渠道的设计流速应满足前面提到的校核条件：
vcd
如不满足流速校核条件，就要改变渠道的h或b，重复上面的计算步骤，直到即满足流量条件又满足流速校核条件为止。 设计过程如下表：
典型支渠断面设计表
同样，根据《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-99），进行加大流量校核计算。
表6-3 加大流量校核
⑵ 典型渠灌系统的泵站设计 ① 设计资料
选择小坝泵站为典型泵站设计，该泵站适用于灌溉面积为2500亩左右，灌水模数在2.037m3/(s 万亩)，泵站灌溉流量为1833.3 m3/h。站址处河道断面：河底高程▽5.0m，地面高程▽7.0m，常水位▽5.6m，枯水位▽5.2m。
③ 水泵选型
由水泵控制灌溉面积和净扬程，确定水泵的型号。典型设计区设计流量Q=0.170m3/s ,净扬程3.3m。
管路局部阻力参数S局
=0.0827ξ局/d4=5.50ξ局
阻力系数：喇叭口ξ=0.2 出口段ξ=1.0 拍门ξ=1.5
S局=5.5⨯2.7=14.85
s2/m5
m
则
hj=S局Q2=14.85⨯0.172=0.43
管路沿程阻力损失参数：
hf=10.29LQ2n2/d5.33=10.29⨯20⨯0.172⨯0.0122/0.35.33=0.524
m
L——管长，20 m； Q——流量，m2/s；
n——管道粗糙系数，取0.012； d——管道内径，m。
h损=hf+hj=0.43+0.524=0.954m
水泵的总扬程：H
=H净+H损=3.3+0.954=4.254m。由于该泵
站还要兼顾给塘马水库补水，综合考虑该泵站为3台水泵，型号为12HBC2-40，灌溉流量分别为780 m3/h。转速980r/min，叶轮
直径341mm，抽功率17.7kW，效率η=84%。
项目区的各个泵站控制面积大致相同，地形高差变化很小，流量和扬程变化小，因此各个泵站均按典型区设计选择水泵型号。