某土地整治项目蓄水池设计探讨

杨维彬  ,通讯作者：湛国毅

摘要：土地整治项目的实施对保住耕地数量、提高耕地质量具有极其重要的意义，土地整治项目中最关键的环节是项目区内的水源，水源直接决定了该地块耕地质量提升的潜力。贵州虽作为亚热带湿润季风气候区,境内气候温暖湿润,年平均气温15摄氏度左右,年降雨量在1000-1400毫米之间，但降水时空分布不均，地势较高区域遇干旱时颗粒无收的情况时有发生，本文以贵州某土地整治项目为例，对区域内的蓄水设施进行了分析和探讨。

关键词：土地整治  水源  设计

贵州某土地整治项目距乡政府驻地13公里，年平均气温15℃，最高气温38.7℃，最低气温-4℃，无霜期276天，年日照时数1287小时，年降水量1300mm；项目区微地貌类型属山地地貌，地形坡度大部分在0°～20°之间，海拔在1080～1261米之间，区内全部为旱地，主要种植农作物为玉米、蔬菜等。区内地势较高区域无灌溉水源，为满足干旱时点农作物的灌溉需要，蓄水池的设计必不可少，本文以该土地整治项目为例，进行蓄水池的设计分析。

一、供需平衡分析

根据本项目的供需水量分析，其供需水量统计表见下表：

表1               项目区供需水平衡分析计算表

月	4月	5月	6月	7月	8月	9月	合计
需水量	178.87	45324.39	20345.66	16726.51	11955.30	8539.50	102891.36
供水量	10237.29	44573.03	24472.07	32911.01	20706.03	17500.38	140162.52
供需差值	10058.42	-751.36	4126.42	16184.50	8750.73	8960.88	37271.16

由上表可知，在4～9月农作物生长时期内，项目区内可供水量总体上大于需水量，但是在5月项目区需水量为45324.39m3，可供水量为44573.03m3，供水差值为751.36m3，地势较高区域需要通过人工积蓄利用雨水进行解决供需水量缺口问题。

二、水源工程设计

1、蓄水池设计容量计算

本项目的水源工程主要有新建蓄水池工程。根据现场踏勘，征求当地村民和主管部门的意见，在项目区需要修建一定数量的水池才能满足农作物关键时期的用水。根据供水量平衡分析的结果，项目区5月份供需水量差值为751.36m3。

集雨灌溉区主要通过布置拦山沟、引水渠和蓄水池等方式进行集水灌溉。蓄水池数量根据集雨灌溉区需水量确定，具体按以下公式计算：

式中： V—蓄水容积，立方米；

W—集雨灌溉区需水量，根据需水量预测，集雨灌溉区需水量为751.36 m3；

a—蓄水工程蒸发、渗漏损失系数，根据《雨水集蓄利用工程技术规范》（GB/T 50596-2010），取0.05—0.1，本设计中取0.1；

k—容积系数，根据《雨水集蓄利用工程技术规范》（GB/T 50596-2010），实际集流面积较大的条件下，旱作大田灌溉供水工程取0.53—0.60，本设计中取0.53。

根据上述公式计算，按照当地集雨灌溉经验，考虑蓄水池服务半径，集水面积、集水量等因素，项目区内水源工程的设计容量至少为442.47m3。

2、最小集雨面积计算

项目区内蓄水池的水源主要为水源点供水，采用长藤结瓜的布置方式，蓄水池布置在灌溉渠一侧，并与之相连，位置选择在汇水面的下游并结合道路布置，方便集雨和后期管理。

根据《雨水集蓄利用工程技术规范》（GB/T 50596-2010），用于农业灌溉工程的集水量按以下公式计算：

式中：W—集水量，立方米；

S—集流面面积，平方米；

Pp—保证率为P时的年降雨量，P=75%的年降雨量为1012.50毫米；

k—年集流效率，《雨水集蓄利用工程技术规范》（GB/T 50596-2010），年降雨量1000—1500毫米，自然土坡（林草地）年集流效率取0.2—0.45，项目区主要为耕地和林地，因此k取0.30；

根据项目工程规划布局，拟在项目区内拟设计水池的容量为30m3，按上述公式进行计算，单个蓄水池的最小集流面积为121.36 m2。项目区内单个蓄水池最小集雨面积为450.22 m2，满足上述要求。

3、蓄水池个数及大小确定

根据规范，南方地区年复蓄次数为2～3次，故项目区内最小需水量为147.49m3。本次规划按设计单个集雨水池容积为30m3，则需要修建集雨水池至少为5个。本项目共计规划8个蓄水池，满足规范要求。

4、蓄水池工程设计

每座蓄水池蓄水量30m3，确定蓄水池为圆形，半径为2m，深2.5 m，边墙厚20cm，为C30混凝土现浇结构，池底厚30cm，为20cm厚碎石垫层及10cm厚C30砼底板。四周边墙采用M10水泥沙浆抹面。池中内设梯步，长0.5m，宽0.36m，梯步深0.3m，为M7.5浆砌石结构。池顶四周设M7.5浆砌砖围栏，高1.0m。池前设沉沙池，沉沙池为正方形，边长1m，深1m，边墙为M7.5浆砌石结构，厚0.2m，底板为5cm厚C30砼现浇，10cm厚碎石垫层。中间设连接沟，宽0.3m，深0.3m，长1m。

参考文献：1、《雨水集蓄利用工程技术规范》（GB/T 50596-2010）