《雨水集蓄》利用工程技术

第一节 雨水集蓄利用工程的规划 ...................................................... 1

一、西北地区雨水集蓄利用发展状况 ................................................................... 1 二、规划内容 ....................................................................................................... 2

第二节 雨水集蓄利用工程的设计施工 ............................................. 12

一、集流面设计与施工 ........................................................................................ 12 二、辅助工程的布置 ........................................................................................... 13 三、蓄水工程设计施工 ........................................................................................ 17

第三节 雨水集蓄工程的管理 ............................................................ 48

一、水源工程的维护管理 .................................................................................... 48 二、配套设施的维护管理 .................................................................................... 51

目录 第 1 页 《雨水集蓄利用工程技术》 雨水集蓄利用工程技术

第一节 雨水集蓄利用工程的规划

一、西北地区雨水集蓄利用发展状况

（一）雨水集蓄利用工程建设背景 一、规划原则 各地的规划、选点基本应体现因地制宜、合理布局的准则，要点如下： （1）雨水集蓄利用工程应规划选择在缺乏地表水或地下水或开采利用困难，多年平均降水量250～550mm的旱地农业区（如西北、华北的部分地区），或在季节性缺水严重且降雨充沛的旱山、石山、丘陵地区（如西南的部分地区）兴建。 （2）雨水集蓄利用工程规划应首先了解规划区现有的水利设施状况、自然经济条件，并结合当地经济的发展规划，力求做到因地制宜、合理布局。 （3）工程的规模与分布的数量、类型应根据规划区的水资源循环、补给与排泄条件、当地种植作物的需水量、需水关键时期及需要灌溉的面积等资料来确定，着重解决好作物的保苗水、保命水。 （4）规划工程应集中连片，注重实效，避免重复建设。 （5）蓄水工程的选址要具备集水容易、引蓄方便的条件，按照少占耕地、安全可靠、来水充足、水质符合要求、经济合理的原则进行，同时还要考虑到管理方便和便于发展池院经济的特点，优先选择在房前屋后的适宜位置。 （6）水源。一般采用自然坡面、屋面集雨。有条件的地方最好能选择靠近泉水、引水渠、溪沟、道路边沟等便于引蓄天然径流的场所；如无引蓄天然径流条件的，需开辟新的集雨场，修建引洪沟引水。 第 1 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 总之，选择水源总的原则应是：要具有能最大限度拦蓄地面、屋面、路面和场院径流、引蓄泉水及其他骨干水利工程可提供补充水量的条件。 集雨面积的大小应根据当地径流的特点及水窖（水池、水柜、水塘等）的容积来确定。 对于集流效率较低的下垫面可采取人工措施，减少地面入渗，保证在需水前的雨季时，各水窖（水池、水柜、水塘等）能基本蓄满水。 （1）降水资料。包括工程地点的多年平均、保证率为50％、75％及95％的年降雨量。 工程地点附近有气象站或雨量站且资料年限不少于10年时，可收集实测资料并进行统计分析计算。当实测资料不具备或不充分时可根据当地降雨量等值线图进行查算。 （2）地形资料。一般可不要求地形图。但应有集流面、蓄水设施及灌溉土地之间的相对高差资料。 （3）集水面资料。对房屋屋面、庭院、计划作为集水面的公路、乡村道路、场院及天然坡面等投影面积进行量测。同时，对工程范围内已建的雨水集流面性质、面积、蓄水设施的种类、数量及容积进行调查。 （4）需水对象资料。对工程范围内的人口、大小牲畜数进行调查，并对今后10年内的发展数字作出预测。同时，对雨水集蓄利用工程灌溉的作物种类、树种及其面积进行调查。 （5）其他资料。当地社会经济状况、建筑材料、道路交通、当地建筑材料的数量与分布地点等。 二、规划内容

（一）内容概况 （1）基本情况分析。降雨资源、地形及集流面条件、社会经济条件。 第 2 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 （2）规划目标及建设雨水集蓄利用工程的必要性和可行性分析。 （3）需水分析。人畜饮用水、发展庭院经济及大田节水灌溉需水量分析。 （4）集流面确定。在水量供需平衡的基础上，选择各类集流面并确定相应的面积；对于西北、华北干旱缺水地区而言，许多地方需要人工集流面；对于西南地区而言，多为自然集流面。 （5）蓄水工程规划。蓄水工程类型数量及蓄水量确定。 （6）供水及灌溉工程规划。灌溉方式选择及规划。 （7）工程建设费用与国家、地方和群众投入分析以及工程效益分析。 （8）实施措施。村社两级的雨水集蓄利用工程规划还应对工程地点选择、工程布置作出具体规划。 （二）水量平衡分析 1、需水分析 （1）人畜饮用水量。人畜饮用水量包括人及牲畜的饮用水，各省区有不同的参照标准。 1）甘肃省人畜饮用水定额，见表2—l。 表2～1 项目 甘肃省人畜饮用水定额 单位 平水年 特殊干旱年 人饮用水 kg/人.d 10 6 大牲畜饮用水 kg/头.d 30 20 小牲畜饮用水 kg/头.d 3 2 注 平水年降雨保证率50%，特殊干旱年保证率95% 第 3 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 2）内蒙古自治区人畜饮用水定额，见表2～2。 表2～2内蒙古自治区人畜饮用水定额 项目 单位 用水定额 人 kg/人.d 30 大牲畜 kg/头.d 40 小牲畜 kg/头.d 8 3）宁夏回族自治区人畜饮用水定额见表2～3 每户人畜饮用水量可按未来10年内能达到的人口数及牲畜数计算。在作地区性规划时，可按地区统计资料计算。每家（户）全年人畜饮用水量应分别按不同保证率年份的用水定额进行计算。 表2～3 宁夏区人畜饮用水定额 项 目 人 大牲畜 小牲畜 单 位 kg/人.d kg/头.d kg/头.d 不同保证率年份用水定额 75% 10 30 5 95% 6 20 3 （2）灌溉用水量。雨水集蓄灌溉应采用节水灌溉方法，农业灌溉用水量应在节水灌溉的前提下，按非充分灌溉（限额灌溉）的原理，根据当地或类似地区作物需水量或灌溉制度试验资料以及本地区作物生育期的降雨量确定。 每亩土地全年灌溉水量可以按下式估算： Md=（0.5～0.8）×（N—0.667Pe—We）/η 式中：Md——非充分灌溉条件下年灌溉定额，m3 /亩； N ——作物或果树的全年需水量，m3 /亩； 第 4 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 Pe——作物生育期有效雨量，mm，可采用作物生育期降雨量乘有效系数而得，该系数对夏禾作物取0.7～0.8，对秋禾作物取0.8～0.9； We——播前土壤中的有效储水量，可根据实测资料确定，在无实测资料时，可按（0.15～0.25）N作粗略估计； η——灌溉田间水利用率，滴灌等节水灌溉条件下取0.9。 有的地区灌溉用水量也可根据当地多年实际测定资料进行估算，如甘肃和宁夏采用表2～4中的资料粗略估计不同作物的灌水次数与灌水量。 表2～4 各种作物在不同年降雨量及不同灌水方法的 灌水次数与灌水量（甘肃、宁夏） 项 目 年降雨量300mm 灌水次数 年降雨量400mm 年降雨量500mm 每次灌水定额 （m3/亩） 滴灌、膜孔灌 点浇、根际注水灌 粮 食 作 物 夏作物 3～4 2～3 2～3 10～15 5～10 秋作物 3～4 2～3 1～2 10～15 5～10 果 树 4～5 3～4 2～3 8～15 5～8 蔬菜瓜果 8～9 6～8 5～6 10～15 5～10 2、全年可集雨量 全年单位集水面积可集雨量按下式计算： Fp=Ey·Rp/1000 式中：Fp——保证率等于P的年份单位集水面积全年可集水量，m3/m2； Ey——某种材料集流面全年集水面积全年可集流效率，以小数表示，甘肃、宁夏与内蒙古等省区的Ey值可分别参见表2～5、表2～6。 Rp——保证率等于P的全年降雨量，mm。Rp可以从该地区多年平均降雨量等值线图中取值，也可以按下式进行计算： Rp=KPp 第 5 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 Pp=KpPo 式中：Pp——保证率为P的年降水量，mm； Po——多年平均降水量，mm，根据气象资料确定； Kp——根据保证率及Cv值由相应地区的图表查得见表2～7； K——全年降雨量与降水量之比值，可根据气象资料确定。部分省区的K值可按表2～8、表2～9执行。 表2～5 不同材料集流面在不同降水量及保证率情况下 全年集流效率表（甘肃、宁夏） （m3/m2） 多年平均降水 （mm） 保证率 （%） 50 400～500 75 95 50 300～400 75 95 50 200～300 75 95 塑膜 覆砂 0.46 0.45 0.36 0.46 0.41 0.34 0.41 0.34 0.28 黄土 夯实 0.25 0.23 0.19 0.26 0.21 0.17 0.20 0.17 0.13 沥青 路面 0.68 0.67 0.65 0.68 0.66 0. 0.66 0. 0.62 自然 土坡 0.08 0.07 0.06 0.08 0.07 0.05 0.06 0.05 0.04 混凝土 水泥瓦 水泥土 机瓦 青瓦 0.80 0.79 0.76 0.80 0.78 0.75 0.78 0.75 0.73 0.75 0.74 0.69 0.75 0.72 0.67 0.71 0.66 0.62 0.53 0.25 0.41 0.52 0.46 0.40 0.47 0.40 0.33 0.50 0.48 0.39 0.49 0.42 0.37 0.41 0.34 0.30 0.40 0.38 0.31 0.40 0.34 0.29 0.34 0.28 0.24 表2～6 不同降水条件下各类集水面的集流效率表（内蒙古） 平均降水量 （mm） 200 250 300 350 400 荒 坡 0.066 0.074 0.103 0.109 0.137 硬 路 面 0.077 0.086 0.120 0.127 0.160 二（三）合土面 0.088 0.099 0.137 0.145 0.182 水 泥 土 面 塑 膜 面 0.091 0.105 0.145 0.154 0.194 0.103 0.116 0.161 0.170 0.214 第 6 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 450 0.215 0.250 0.286 0.304 0.336 表2～7 甘肃、宁南山区降水频率Cv及Kp关系 P（%） 50 75 95 Cv 0.21 0.984 0.851 0.683 0.23 0.981 0.836 0.657 0.25 0.978 0.821 0.63 0.27 0.975 0.806 0.604 0.29 0.972 0.791 0.578 0.31 0.968 0.791 0.33 0.963 0.761 0.35 0.959 0.7 0.506 0.37 0.955 0.731 0.483 0.39 0.95 0.72 0.46 0.5553 0.53 表2～8 甘肃省部分地区平均降雨量与降水量比值表 县 名 K 县 名 K 环县 0.92 西吉 0.88 华池 0.92 海原 0.83 静宁 0. 固原 0.76 秦安 0.95 彭阳 0.86 陇西 0.88 隆德 0.8 通渭 0.9 泾源 0.86 定西 0.88 同心 0.93 临洮 0.84 盐池 0.87 表2～9 宁南山区多年平均降雨量与降水量比值表 县 名 K

西吉 0.88 海原 0.83 固原 0.76 彭阳 0.86 隆德 0.8 泾源 0.86 同心 0.93 盐池 0.87 3、水量供需平衡分析及工程规模确定 根据已求得的总用水量和集水量，进行平衡计算，确定相应的集雨面积、灌溉面积及蓄水工程的规模等。其中，集流面工程应按下式分别计算（各保证率年份相应的所需集流面积，选用其中大值）： Wp≤Sp1Fp1+Sp2Fp2+…+SpnFpn 式中：Wp——保证率等于P的年份需用水量，m3； Sp1Sp2…Spn——保证率等于P的年份材料1，2，…，n集流面积，m2； Fp1Fp2…Fpn——保证率等于P的年份材料1，2，…，n集流面单位集水面积可集水量。 第 7 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 蓄水设施的总容积按下式计算： V=aWmax 式中：V——蓄水设施总容积，m3； a——容积系数，取0.8； Wmax——不同保证率年份用水量中最大值，人畜饮用水工程为平均年用水量。 （三）集流面选择 集流面工程的材料选择应遵循因地制宜、就地取材、提高集流效率、降低工程造价的原则进行。主要可采用混凝土面、瓦屋面、庭院、场院、沥青公路、砾石路面、土路面、天然坡面等；天然集水场效益差时，要进行人工补修，确无天然集水场时，需修建人工集水场。人工集水场有原土碾压、塑料薄膜及石块衬砌等多种形式。 解决人畜饮水及发展庭院经济灌溉的集流面工程，当现有屋面为瓦屋面时，可尽量加以利用，当现有屋面为草泥时，宜改建为瓦屋面，并优先采用水泥瓦，不足部分在庭院内建设混凝土集流面作为补充。暂无房而拟近期建房的，可模拟屋面修建斜土坡铺瓦作为集流面。发展作物灌溉的集流面工程，可首先利用各种现有集流面，如沥青公路路面、农村道路、场院及天然土坡等集流面。现有集流面集水量不足时，可修建人工防渗集流面补充。 修建人工防渗集流面时，在当地砂石料丰富且运输距离较近的地方，宜优先采用混凝土集流面。在人均耕地较多的地方，可采用土地轮休的办法，用塑膜覆盖耕地作为集流面。第二年该集流面转为耕地，可另选一块耕地作为集流面。发展作为灌溉的集流面，宜使集流面和拟灌耕地之间有一定高差，尽量满足各种灌溉方式所需要的水头，以便进行自压灌溉。 在有条件的地方，可结合小流域治理，利用荒山荒坡作为集流面并按一定间距修建截流沟和输水沟把水引入蓄水池，或修建谷坊塘坝拦蓄雨洪。 第 8 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 （四）蓄水工程布置 1、蓄水工程的分类与选择 蓄水工程可分蓄水窖、蓄水池、涝池和塘坝旱井等类型。蓄水窖按形状分为圆柱形、球形、瓶形、烧杯形、窑形等，按防渗材料分为红粘土防渗及混凝土或水泥砂浆防渗。按被覆方式可分为硬被覆式和软被覆式蓄水工程。按建筑材料可分为砌砖（石）、现浇混凝土、水泥砂浆、塑料薄膜和二合泥（粘土与石灰加水拌合而成）等。 蓄水工程的选择应根据地形、土质和集流方式及用途进行。当土质为较粘的黄土时可选用蓄水窖形式；土质含砂较多或土中有较多裂缝时可选用蓄水池；有适宜的低洼地形且主要用以拦蓄沟岔或蓄存坡、耕地及土路面等含沙量较大的雨洪时可选用涝池和塘坝。 2、蓄水工程的布置原则 蓄水窖（池）应根据用途及地形等当地条件进行整体规划布局。以解决人畜饮用水为主的应将窖（池）建在庭院内地形较低处；窖（池）外壁距崖坎的距离不少于5m，并距根系较发育的树木5m以外。若是群窖（池），两窖（池）外壁之间的间隔距离不得小于4m。公路旁的蓄水池与公路的距离应符合公路部门的有关规定。 蓄水窖（池）的进水渠（管）上应设闸板并在适当位置布置排水道，当水窖（池）蓄满后应立即停止进水，防止水窖（池）超蓄破坏。 涝池塘坝应选在地基稳定、距集流面较近、用水方便的地方，拦蓄沟岔雨洪的涝池塘坝应按有关规范设置泄洪工程。 利用天然土坡、土路、场院作集流面时，集流的雨水宜先引入涝池、塘坝，待泥沙沉淀2～3日后再引入水窖蓄存。 第 9 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 3．蓄水工程布置典型 （1）梁峁地形布窖

1）地形特点：梁峁起伏，地处水土侵蚀源头，地面较平整，植被较好，鞍部地形处常是乡村道路交会点。梁峁多修成水平梯田或为天然草地，冲沟较少。

2）适宜窖点：沿梁顶多为交通道路，路面是收集雨水的理想场地。窖点应根据地形和农田在道路两侧合理布局。宁夏海原县冯川村利用梁顶公路（沥青路面）鞍部处的集水沟收集路面径流，在半山坡打窖蓄水，自流灌溉坡脚下的农田（图2—1）。 （2）山前壕掌地带

1）地形特点：后山为山丘地形，坡面冲沟较多，多为荒坡草地，坡面大，为扇形汇流；在沟口汇流后又随地形扩散，形成山前台地（或为壕掌地），汇流低洼处多为田间路或牧羊道，路壕两侧为农田。

2）窖群布局：该地形径流条件好，沟壕汇流量大，一般含沙量较大。窖群应沿路壕两侧布置，分段建引洪渠收集径流人窖（图2—2），同建好引水入窖前的沉沙设施，水窖蓄满后及时封堵进水口。宁夏固原县七营乡倪壕村节水灌溉示范点就是利用山前沟壕集水，实行窖水节灌。 （3）缓坡地带 1）地形特点：多为山前坡脚台地、塬地、壕墒地，地势较平坦。黄土丘陵区多被沟壑切割，下切侵蚀严重，沟道宽深。缓坡地为农业耕作区，农草间作。 2）窖群布置：本地域多为蓄满产流（即降水雨强小于下垫面下渗强度，下垫面入渗土壤饱和后才产流）。田间路面为主要集水场所。窖群宜布设在田问路两侧的农田内，水窖数量的多少要根据路面产流、田面蓄满产流的水量多少第 10 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 合理布局，避免过密布置。 （4）沿路地带。各地农村均有省、地、县以及乡村各级道路经过，沿途有各种地形地貌，如梁、峁、坡、川等，要充分利用路面的集水条件结合地形情况，因地制宜布设窖群。水窖的位置应选在路界外的农田内，修建好引水渠、沉沙池等配套设施（图2—3）。 （5）庭院附近。山区农户多分散居住，房舍为平台地，旁边建有麦场，房前多有菜地、农地。可充分利用庭院地面、麦场、屋顶作为集水场地，在院内打窖解决吃水的同时发展庭院经济，也可在庭院外打窖灌溉附近的农田。甘肃省推广的‘121’工程就是一个成功的范例。 第 11 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 第二节 雨水集蓄利用工程的设计施工

一、集流面设计与施工

1、瓦屋集流面 瓦屋集流面的设计施工可按照当地农村房屋建设的要求进行，瓦与瓦间应搭接良好，屋 檐处应设滴水。 2、混凝土集流面 混凝土集流面施工前，应对地基进行洒水，翻夯处理。翻夯厚度以30cm为宜，夯实后干容重不小于1.5t/m3。 对于湿陷性黄土软基础宅院，宜采用洒水夯实法进行处理。其方法是：先将宅院内原状土全部挖虚后均匀洒水，使土体达到适当比例的含水量，当抓起成块，落地开花时可进行夯实，其干容重不得少于1.5t/m3。对于坚硬土质的宅院，可采用表面洒水处理法，其方法是：将原宅院表面均匀进行洒水，其湿透层达到2cm左右时，再用方头铁锨按设计纵坡进行铲平及夯实处理。 对宅院基础较虚软，离砂石源地较近的农户宅院，可采用压石洒水法进行处理。其做法是：按设计的纵坡要求，先将院内进行大体平整后，再铺压直径为2.5—3cm的卵石，然后均匀洒水并挂线分块浇筑。 混凝土集流面宜采用横向坡度1/10～1/50，纵向坡度1/50～1/100。混凝土集流面宜采用C13混凝土现浇，厚度3～4cm，砂石料含泥量不大于4％并不得用矿化度大于2g/L的水拌和。分块尺寸以1.5mX1.5m～2.0mX2.0m为宜，块与块之间缝宽1—1.5cm，缝间填塞浸油沥青砂浆牛皮纸、3毡2油沥清油毡、水泥砂浆或细石混凝土、红胶泥等。伸缩缝应做到全部混凝土深度。具体细部结构见图2—4。 所有混凝土工程和砂浆工程要求在初凝后覆盖麦草、草袋等物洒水养护7d第 12 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 以上。夏季炎热时每天洒水不得少于4次。 3、土质集流面 利用农村土质道路作为集水场时，要进行整平并做出向路边排水的横向坡度。利用荒山、荒坡等建设原土翻夯集水场的，宜洒水深翻30cm，夯实后干容重不小于1.5t/m3。 4、片（块）石衬砌集流面 片（块）石衬砌集流面施工时应根据片（块）石的大小和形状，采用竖向砸人或水平铺垫的方法，厚度要求不小于5cm。水平铺垫时要求对地基进行翻夯处理，翻夯厚度以30cm为宜，夯实后干容重不小于1.5t/m3。 5、塑膜防渗集流面 塑料薄膜防渗集流面可分为裸露式和埋藏式两种。裸露式直接将塑料薄膜铺设在修理完好的地面上；埋藏式可采用草泥、细砂等覆盖，厚度以4—5cm为宜。草泥施工时应抹匀压实拍光，细砂应摊铺均匀。塑料薄膜集流面的土基要求铲除杂草，整平耕地并进行适当拍实或夯实，拍实或夯实程度以人踩不落陷为准。裸露式塑料薄膜铺设后4周及表面适当部位宜用砖块、石块或木条等压实。接缝可搭接10cm，用恒温熨斗焊接，或搭接30cm后折叠止水。 二、辅助工程的布置

（一）引水工程 屋面集流面的截流输水沟可布置在屋檐落水下的地面上，宜采用C13混凝土的宽浅式弧形断面渠。设有庭院混凝土集流面的可与集流面施工同时进行，不再单独设置截流输水沟。庭院外的截流沟可采用土渠或混凝土渠。输水工程宜采用20cmX20cm的混凝土矩形渠、开口20～30cm的U形渠、砖砌、石砌暗管（渠）和无毒PVC塑料管。 利用公路作为集流面且具有公路排水沟的，截流输水工程从公路排水沟出第 13 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 口处连接修建到蓄水工程，其尺寸按集流量大小确定。公路排水沟及输水渠最好能进行防渗处理。 利用天然土坡面作集流面时，可在坡面上每20～30cm沿等高线修截流沟，截流沟可采用土渠，坡度宜为1/30～1/50，截流沟应连接到输水沟，输水沟宜垂直等高线布置并采用矩形或U形混凝土渠，尺寸按集雨流量确定。 引水渠形式要根据各地经济发展水平和农户的投入程度决定，要最大限度减少泥沙入窖（池）。当前普遍采用的有： （1）梯形土渠。当引水渠较长时多被采用，雨季沿地面临时开挖，需经常修整，经济适用。 （2）混凝土（砌石）矩形渠。多用于窖（池）前的沉淀渠（槽），宽30～50cm，深80～100cm，长度根据地形选定。 （3）塑料管道。输水条件、防渗效果俱佳，唯投资较大。当前从沉沙池进入窖（池）体内这段距离多采用塑料管，管径8～15cm，施工安装方便。 （二）沉沙池（坑） 沉沙池（坑）是水窖（水池）建设中的重要组成部分。在我国北方干旱半干旱地区，水窖（蓄水池）以集蓄雨洪径流为主，来水中常挟带着泥沙，尤其是坡面、沟壕径流含沙量更大。因此，修建沉沙池是必不可少的。 1、沉沙池布设位置 沉沙池为窖（池）前的附属设施，位置选择适当与否直接关系到沉沙效果。其原则是： ① 沉沙池（坑）离窖口要有3m以外距离，以防止池内渗水造成窖壁坍塌； ② 充分利用有利地形沉淀来水中泥沙。 当利用坡面、沟壕集水，水中含沙量较大时，不宜按来水方向在窖前3m处布设沉沙池。因为水流沿坡面、沟壕直下，流速大。即使水进入沉沙池也难第 14 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 以使泥沙沉淀。而必须沿等高线大致走向开挖沉淀渠，按来水反方向布设沉沙池（坑），这样可供泥沙充分沉淀，真正发挥沉沙池作用。 2、沉沙池形状、容量 沉沙池形状以矩形为好，容量大小要根据来水中泥沙含量和沉沙要求决定，泥沙中有悬移质又有推移质。一般要求将推移质泥沙（粒径0.04～2mm，沉速0.8～205mm/s）中的砂粒沉淀下来。沉沙池呈长条形。长2～3m，宽1—2m，深1.0m池底比进水管（槽）低0.8m矩形池可沉淀泥沙3m3，梯形可沉淀泥沙2m3。 3、池体结构和施工要求 沉沙池按施工建筑材料分为土池、水泥砂浆池、砖砌池、浆砌石池和混凝土等。 （1）土池。在离窖口3m处按设计尺寸就地开挖。人工夯实处理池体池墙，一般为梯形断面。采用红胶泥防渗或草泥防渗，池底防渗层厚度5～10cm，侧墙3cm，也可用塑膜草泥防渗，复式梯形断面，池的边坡要平缓，在半腰留10cm平台。宽3.2～4.2m，上口长4.2～5.2m，先开挖土基，夯实底部土体，按池体形状粘接塑膜（地膜或棚膜），上口要伸入地面20cm，将膜铺好整平后，上面用草泥覆盖，池顶四周压土20cm，防渗效果很好。但清除池内泥沙时，要仔细小心，防止将塑膜铲破。 （2）水泥砂浆抹面池。池体按设计尺寸挖好后（一般为梯形池），夯实池底，拍打密实池墙。用1：3.5水泥砂浆由下往上墁壁，厚度3cm，并进行洒水养护。 （3）砖砌池。矩形池，池墙单砖砌筑，厚12cm。池墙、池底整体砌成，池底平砖。在靠近水窖（池）一侧按设计要求埋设进水管，最后用1：3.5水泥砂浆抹面3cm。 第 15 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 （4）浆砌石池。矩形池池墙、池底为75号水泥砂浆砌石，厚25cm。内墙壁和池底用水泥砂浆抹面防渗，并按设计要求埋设进水管。 （5）混凝土池。结构尺寸和砖砌池基本相同。池墙、池底混凝土厚度5～8cm，一次现浇成，并按要求布设进水管和进行洒水养护7—14d。 （三）拦污栅 无论哪种形式的沉沙池， 都需在进水管前设置拦污栅， 以防杂草污物进入窖（池）内。 拦污栅形式多样，可就地取材。一般用8号铅丝编织成1cm方格网状方形栅。周边用6钢筋绑扎或焊接，长与宽各12～15 crn，根据进水管（槽）尺寸而定，埋设于进水管（槽）前面池墙内。也可用铁皮打成1cm圆形孔、成行排列。经济条件较差的地区，也可用竹条、木条、柳条制作成网状拦污栅。 （四）进、出水管和溢流管 进、出水管多采用8～10cm塑料硬管，前端位于沉沙池底以上0.8m处，末端从窖盖（地面以下0.5m深处）中穿人窖内60cm，塑管前端用木塞封口，下部开口，这样可防止水流冲刷窖壁。 进水槽为C19混凝土现场土模预制，壁厚4cm，长×宽×高＝150cm×10cm×8cm，伸人窖内，前端槽口封闭，槽底留注水孔，当槽长不够时，可用2～3节连结。溢流管是为了防止窖水超蓄（夜间暴雨），危及水窖安全的补救措施，它可将水窖最高；水位以上的水安全排泄。一般在窖盖圈梁以下或水窖中径（缸口）处埋设10cm管道，多余窖水从溢流管泄人排水渠。但在平川地区排水困难，排水渠较长。 出水管是埋设在窖（池）底的一种取水设施。水窖大多从窖口用机械或人力提水。有自流灌溉条件的山区，利用地形高差大的优势布设自流节灌窖，可在离底0.5m处的窖壁上布设出水管，用10cm的塑料硬管或钢管，出口安装闸第 16 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 阀。蓄水池的出口管也采用同一种形式。 出水管安装时，要特别做好防渗处理，在窖（池）壁墙内布设2～3道橡胶止水环或用沥青油麻绑扎，然后用水泥砂浆将四周空隙筑实。出口闸阀处要用砖（或浆砌石）做成镇墩，防止管道晃动。北方寒冷地区冬季要将出水管覆土掩埋，其厚度根据最大冻土深度确定。 当窖水中含沙量较大时，窖内出水管前端安装一节软胶管，长2～3cm，与出水管径相同。进水一端用8号铅丝悬挂在窖内，可防止泥沙淤塞出水管，灌水时将软管下吊至水面以下0.5m处，即可实现自流灌溉。出水管也可结合排沙，将出水管径加大至15cm，利用雨季来水量多的时机，引水冲沙，可大大节省窖内清淤工作量。 三、蓄水工程设计施工

由于各地自然条件及农业种植结构的差异，所选用蓄水工程的结构与类型都各不相同，而且名称各异，为方便各地参考，有关蓄水工程的结构与类型按地域特点选编，名称按当地的习惯叫法编排。 （一）西北、华北地区蓄水工程的设计施工 西北、华北地区的蓄水工程大致分为水窖、旱井、蓄水池、涝池、塘坝等。 1、甘肃 （1）结构尺寸 1）混凝土拱底顶盖水泥砂浆抹面窖。该窖型是甘肃常见的一种形式。主要由混凝土现浇弧形顶盖、水泥砂浆抹面窖壁、三七灰土翻夯窖基、混凝土现浇拱形窖底、混凝土预制圆柱形窖颈、进水管等6部分组成，见图2～5。 水窖的直径可由下式确定： D =（4V/πβ）1/3 式中：D——水窖内径，m； 第 17 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 V——水窖容积，m3，按式确定； β ——深径比，β＝H/D，对于蓄存饮用水的水窖而言β＝1.5～2.0，以灌溉为主的水窖最大直径不超过3.5 m。 具体技术参数详见表2～10。 表2～10 甘肃两种水窖技术数据表 窖型 容积直径 壁厚 窖深 挖方 填方 混凝土 砂浆 水泥 砂 石子 水 （m3） （m） （cm） （m） （m3） （m3） （m3） （m3） （t） （m3） （m3） （m3） 15 20 25 30 15 球形窖 20 25 30

2.2 2.4 2.6 3.0 3.1 3.4 3.6 3.9 3.0 3.0 3.0 3.0 4.0 4.0 4.0 4.0 3.90 4.40 4.70 4.20 20.5 26.8 32.9 37.9 33.3 42.3 51.0 59.6 3.60 4.60 5.27 5.2 16.9 20.5 22.6 23.5 1.12 1.29 1.47 1.70 1.60 1.87 2.13 2.36 0.82 1.01 1.16 1.22 0.15 0.19 0.21 0.24 0.63 0.75 0.85 0.93 0.58 0.69 0.78 0.86 1.60 1. 2.16 2.27 0.85 1.01 1.15 1.28 0.78 0.90 1.03 1.19 1.07 1.24 1.41 1.56 0.9 0.9 1.1 1.4 0.9 0.9 1.0 1.2 圆柱形水窖 2）混凝土球形窖。球形窖结构见图2—6，主要包括现浇混凝土上半球壳、水泥砂浆抹面的下半球壳、两半球壳接合部圈梁、窖颈、进水管等几部分。球形窖下部土基应进行翻夯，翻夯深度不小于30cm，夯实后干容重不低于1.5t/m3。该窖型也是甘肃省常见的一种形式。 混凝土现浇球形窖的直径可参照表2—10或按下式计算： D =（6V/π）1/3 式中：D——水窖内径，m； V——水窖容积，m3；按式确定。 3）混凝土蓄水池。混凝土蓄水池底部反拱和池壁为现浇混凝土，标号C13，在混凝土表面抹砂浆0.5～1.5cm，横梁为钢筋混凝土，盖板为铁丝网预制混凝土，标号C18。 第 18 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 池颈为砂浆抹面，反拱底部地基用三七灰土翻夯，其结构见图2—7。 表2～11 甘肃省圆柱形蓄水池技术数据表 容积 直径 壁厚 窖深 挖方 填方 混凝土 水泥 砂 石子 水 （m3） （m） （cm） （m） （m3） （m3） （m3） （t） （m3） （m3） （m3） 15 20 25 30 2.5 2.5 3.0 3.0 10 10 10 10 3.1 4.1 3.6 4.3 24.9 29.8 39.0 44.6 4.22 4.22 6.84 6.84 3.72 4.52 5.16 5.85 0.84 1.03 1.17 1.33 1.99 2.43 2.77 3.14 3.20 3.90 4.44 5.03 1.0 1.5 1.7 2.0 4）水泥砂浆抹面窑窖。水泥砂浆抹面窑窖由工作窑（取土、进水、取水用）和蓄水窑洞两部分组成。工作窑宽度及高度宜为1.5m，蓄水窑宽度和高度宜取为3m。工作窑用盛水窑为抛物线状，其轮廓尺寸按表2—12确定，蓄水深2m为宜，单位长度窑深蓄水量约4.7m3，根据蓄水总量推求窑窖深度上，其结构见图2—8。 蓄水窑窖底部应翻夯30cm，窑壁拍光砸实，干容重不低于1.5t/m3，窑底和侧壁蓄水部分分别用1∶3和1∶2的水泥砂浆抹面3cm和2cm厚。为防止窑顶吸收水蒸气受潮坍塌，拱顶部分用2cm厚的1∶2水泥砂浆抹面，或用塑料防潮。工作窑底用水泥砂浆抹面并留进水槽，进水槽的尺寸视水量而定；或安装硬塑料管作进水，管径5～10cm。 表2～12 窖窑轮廓尺寸表 （单位：m） 开挖工作高X1 窖 宽度b1 开挖蓄水高X2 窖 宽度b2 0.5 0.75 1.0 1.2 1.4 1.5 0.87 1.06 1.22 1.34 1.45 1.5 0.5 0.75 1.0 1.2 1.4 1.5 1.7 2.0 2.5 2.7 3.0 1.22 1.5 1.73 1.9 2.05 2.12 2.26 2.45 2.74 2.85 3.0 第 19 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 5）涝池（塘坝）。涝池（塘坝）的容积应满足以下条件： ①容积符合式（2—6）的要求； ②能充分蓄存平水年雨洪径流，并应根据沟岔流域面积、集流面状况和最大暴雨洪水量进行校核。宜适当增大涝池、塘坝深度，减少水面面积以减少蒸发损失。其结构见图2—9。 黄土地基上的涝池塘坝，应采用沥青玻璃布油毡和塑膜防渗。沥青玻璃布油毡应满足表2—13中规定的主要技术指标。塑膜可选用聚乙稀或聚氯乙烯膜，厚度0.15～0.2mm为宜。 （2）施工要点 混凝土及砂浆施工：水泥宜选用325号或425号普通硅酸盐水泥，碎石骨料最大粒径不得超过混凝土设计厚度的50％，砂石骨料的含泥量不能超过4％，水灰比应控制在0.55～0.70之间。混凝土标号不低于C13，砂浆抹面窖（池）蓄水部分的底层砂浆不得低于C8（即1：3），表层标号不得低于C13（1：2.5）。禁止用矿化度大于2g/L的苦咸水拌和混凝土和砂浆。 表2～13 沥青玻璃布油毡主要指标 指 标 名 称 单位面积浸涂材料总重量（g/cm2） 不透水性（动水压法，保持15min）（MPa） 吸水性（24h，18±2℃）（g/100cm2） 耐热性（80℃，加热5h） 拉力（18±2℃下的纵向拉力）（N/2.5cm） 抗剥离性（剥离面积） 柔度（0℃下，绕直径20mm圆棒）

≥500 ≤0.3 ≥0.1 涂盖层无滑动，不起泡 ≥40 ≤2/3 无裂纹 指 标 窖（池）土方开挖应先中心后四周逐步修整，当基地干容重低于1.5t/m3时，开挖直径应比设计尺寸小8～10cm，然后用手锤等工具将预留的4～5 cm第 20 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 壁土击实砸平至设计尺寸，使窖（池）壁土干容重达到1.5t/m3以上。在窖（池）基坑开挖中，应检查有无裂缝，当裂缝宽度大于0.5cm且处理费工时，应另选窖（池）址。窖（池）底部必须按要求翻夯密实。 安装窖（池）出水管时，出水管口应高于底部20一25cm，水管与窖（池）壁的连接必须严格止水。 现浇混凝土底、盖砂浆抹面窖的施工宜采用以下步骤：制作窖盖土模并在土模上铺好水泥袋，按设计厚度浇筑顶盖混凝土，洒水养护不少于7d后挖取窖内土体，待窖壁修成后再翻夯窖底基土并浇筑窖底混凝土，窖壁用1∶3水泥砂浆分2次抹面，厚度2cm，然后用1∶2.5水泥砂浆收光抹面1cm厚，再用纯水泥浆通刷2遍，最后在窖盖上回填土体，安装窖颈和进水管。进水管可用5～8cm的硬塑管。 混凝土球形窖施工时先放线开挖上半球土模，铺设牛皮纸浇筑上半球混凝土，养护7d后挖取窖内土体，修整下半球土模并用水泥砂抹面，最后在窖内壁刷水泥浆2遍。其余同水泥砂浆抹面窖。 蓄水池的施工宜先开挖圆柱土体，修整外土模，翻夯池底并浇筑底部混凝土，窖壁混凝土砂浆内模应用木模，外模利用土体成模，土模表面应贴水泥袋或塑料薄膜，浇筑捣固时应防止土粒（块）掉人混凝土内，每次浇筑1节木模高度（1m左右），养护1～2d后拆去内模，然后立模再继续浇筑。横梁、盖板采用预制安装。蓄水池混凝土与砂浆的制作，土体开挖见水窖施工部分。 涝池塘坝的边坡控制在1∶1.5～1∶1.75范围内，边坡的基土可修成齿形或台阶形状，详见图2～9，防止防渗膜料等保护层下滑，涝池边坡和塘坝坝体夯填土干容重不低于1.55t/m3。塑膜应选用宽幅，接缝宜采用热焊技术，搭接宽度5～10cm。沥青玻璃布油毡可用粘接剂或沥青玛蹄脂粘接，粘接前应将粘接面的滑石粉、灰土擦净，搭接宽度5cm。边坡膜上保护层可用草泥抹面，厚第 21 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 度10～12cm，分2～3次铺抹，在草泥未干之前应尽可能用木板等物拍砸，消除草泥保护层的裂缝。池底或底部膜上保护层采用夯实土，夯实厚度15～20cm，夯实干容重1.5t/m3以上。涝池坝顶安全超高30cm，宽度不小于1.5m。 2、宁夏 （1）蓄水工程结构尺寸。水窖窖型推荐采用大口窖、拱盖水泥窖、窑窖三种形式，大口窖和拱盖水泥窖参数见表2～14，窖体由上、下两部分组成。 大口窖上部包括窖筒和旱窖，下部为水窖，见图2～10。拱盖水泥窖由拱盖、窖体两部分组成，见图2～11。窖口用砖或石砌成，高出地面0.3m，直径0.6～0.7m。窑窖由水窑、窑顶、窑门三部分组成，见图2～12。 水窑（蓄水部分）：深3～4m，长8～10m，断面为上宽下窄的梯形，上部宽3～4m，两侧坡比为8∶1。 窑顶（不蓄水部分）：长度与水窑一致，半圆拱形断面，直径3～4m，与水窑上部宽度一致（有的窑式水窖在窑顶中部留圆形取水井筒，直径0.6～0.7m，深度从窑顶上通到地面）。 表2～14 大口窖、混凝土拱盖窖技术参数表 项目 容积 3窖 深（m） 各 部 尺 寸（m） 窖 地 厚（c10m） 上 口 窖口红胶径 1.0～1.2 1.0～1.2 0.8～1.0 0.8～1.0 0.8～高 0.3 泥 30 沙浆 混凝土 10 序号 窖壁厚 （cm） 混凝土 拱盖厚 （cm） 名称 （m） 合计 下部 上部 低径 中径 1 大口窑 40 7.5 4.0 3.5 3.0 4.0 3 1cm×3 ～ 2 50 8.0 4..5 3.5 3.2 4.2 0.3 30 3 10 1cm×3 ～ 3 混凝土 拱盖窖 50 6.5 5.0 1.5 3.0 4.0 0.3 30 3 10 1cm×3 6 4 5 60 6.7 6.5 5.2 5.0 1.5 1.5 3.4 3.0 4.2 4.0 0.3 0.3 30 30 3 3 10 10 1cm×3 6 1cm×3 6 素混50 第 22 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 凝土拱盖6 窖 60 6.7 5.2 1.5 3.4 4.2 1.0 0.8～1.0 0.3 30 3 10 1cm×3 （12） 6 （12） 项序目 窖盖厚 土方 砂浆 混凝土 胶泥 水泥 钢筋 铅丝 石子 沙子 水 抗渗备注 号 名（cm） （m3） （m3） （m3） （m3） （m3） （m3） （m3） （m3） （m3） （m3） 剂 称 1 大口2 窑 8 70 2.3 0.49 0.86 0.4 2.6 8 60 1.9 0.44 2.4 （1.15） 0.73 ～ （0.93） ～ 0.4 2.5 （1.0） （2.6） 2.2 上部19 只墁一层厚23 1.5cm的砂浆 3 混8 凝4 土 8 80 2.1 2.3 （3.1） 2.4 （3.1） 3.1 1.32 30 （1.54） 1.24 ～ （1.43） 20 2.0 3 （2.7） （3.9） 2.0 3 （2.6） （3.6） 3.3 3.5 70 1.8 2.2 （2.9） 2.4 1.19 30 （1.39） 20 1.9 3 （2.5） （3.5） 3.1 （1）24 抗渗剂用28 量为水窖24 部分砂浆素混凝土6 拱8 盖窖 80 2.1 2.5 （3.3） 3.1 1.36 ～ （1.59） ～ 2.1 3 （2.8） （4.0） 3.6 中水泥用量的3%～28 5% （2）水泥标号采用4252.7 （1.29） ～ （1.10） ～ 3 （1.1） （3.1） 5 8 70 1.8 2.4 ～ 第 23 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 号 （3）混凝土标号为200号 说明：1、如果窖底采用30cm胶泥防渗，混凝土和其他材料就用没带括号的数字。 2、如果窖地采用10cm混凝土防渗，就不用胶泥，其他材料采用带括号的数字。 3、窖壁水泥砂浆为三层：第一层，厚1 cm 1：3.5水泥砂浆：第二层，厚1cm 1：3.0水泥砂浆：第三层，厚1cm 1：2.5水泥砂浆。 4.本表中窖壁均为水泥沙浆抹面。 窑门：下部是梯形断面，尺寸与水窑部分一致，由浆砌石制成，厚0.6～0.8m，密封不漏水；在离地约0.5 m处埋一水管，外装龙头，可自由放水。上部半圆开断面，尺寸与窑顶部分一致，由木板（或其它材料）做成，木板中部有可以开关的1.0mXl.50m的小门。 （2）水窖的施工 大口窖土筒施工：从窖口开始，按照要求尺寸垂直向下挖，在窖口处吊一中心线，每向下挖深1 m，校核一次直径，直至窖底。 混凝土拱盖窖：先按拱盖尺寸做好半球形土模，再架放钢筋铅丝，现浇混凝土拱盖（厚度6cm），洒水养护到期，由顶部预留窖口按照各部尺寸垂直向下挖，每向下挖深1m，校核一次断面尺寸，直到设计窖底。 窑式水窖从窑门开始，先刷齐窑面，根据设计尺寸挖好标准断面，并逐层向里挖，挖到设计长度为止。在窑门顶部吊一中心线，并做一个半圆形标准尺寸木架，每向里控进1m，校核一次断面尺寸。 按照设计形式和尺寸挖成土筒后，在窖壁上呈梅花状打上码眼。采用胶泥第 24 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 防渗时，码眼口小里大，直径8cm，深15cm，采用水泥砂浆防渗透时，用木棍或钢筋扎码眼直径2～4cm，深5cm；在窖体上，每间隔1 m，做一凹形圈带，截面为10mX10cm矩形。 窖体采用胶泥防渗：取已软化好的胶泥，制成长约18cm，直径5～8cm的胶泥钉和直径约20cm、厚5cm的胶泥饼，将胶泥钉用力塞入码眼，外留3cm，将胶泥饼用力摔到胶泥钉上，使之连成整体。用木棒连续捶打胶泥饼，使之与窖壁紧密结合，直到窖壁上胶泥全部连成一片，表面坚实光滑为止。窖底铺30cm的胶泥夯实整平。 采用水泥砂浆防渗：水泥砂浆分三次抹面，每层厚1 cm，厚度3cm。砂浆比例分别为1∶3；5.1∶3.0；1∶2.5；在抹第一遍水泥砂浆时把水泥砂浆用力压入码眼。窖底用胶泥防渗时、铺30cm胶泥夯实整平后抹3cm到1∶3.0水泥砂浆。 窖底采用混凝土防渗时，先在夯实的窖底上浇筑10cm厚的200号混凝土，凝固后抹1∶3.0的水泥砂浆。要认真处理好窖壁与窖底的接缝。 3、内蒙 （1）水窖 1）水窖类型与容量：水窖分筒式窖和窑式窖（水窑），为硬被覆式或软被覆式结构。集雨量有限的田旁、路旁修筒式窖，单窖蓄水容量宜在40～85m3。有足够的集雨场区，有较大用水量的田旁、路旁、村旁，修建水窖即窑式水窖，水窑蓄水容量不小于100m3。 2）水窖、水窑数量：根据利用区灌溉农田、园地和人畜饮水总需水量，取标准水窖、水窑容量，计算出所需水窖、水窑数量。在降雨量年际变化较大的地区，适当增加水窖、水窑数量，以调节多、少雨年的供需平衡。 3）水窖（筒式窖）的设计：窖体由窖口、窖顶、窖筒三部分组成（图2～第 25 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 13），各部尺寸如下： 窖口：为便于管护，应高出地面0.4～0.6m，直径0.6～0.7m，距蓄水最高水面0.8～1.0m，用砖或石砌成，亦可用素混凝土现浇或预制而成。 窖顶（亦可蓄水）：上部与窖口相连，深0.5～2.cm，球冠（穹隆）形，内径由上向下逐渐放大，到窖筒处内径3～4m，一般用砖砌成。 窖筒（主要蓄水部分）：深4～6m，直径3～4m，采用素混凝土现浇而成，壁厚10～15cm。 4）水窖的施工： ① 窖体开挖。采用敞口式，人工或机械开挖。窖筒开挖，从窖口开始，按照各部设计尺寸垂直向下挖，在窖口处吊一中心线（人工开挖），或在开挖边缘外侧相对设定位桩（机械开挖），每挖深1m，校核一次，以防挖偏。机械开挖时在开挖界与成型界之间应留有限线，坯体挖好后，用人工修整至成型设计尺寸。 ② 窖体砌筑。窖底、窖壁采用素混凝土材料，施工按国家现行有关标准采用现场浇筑的方法，砖砌窖顶内外两侧采用2—3cm水泥砂浆抹面防渗。 配制素混凝土所用的水泥，应采用普通硅酸盐水泥，需要时也可采用其他品种水泥，水泥的性能指标必须符合现行国家有关标准的规定。所用的粗、细骨料，应符合国家现行有关标准的规定。粗骨料最大粒径不得超过2.5cm。拌制混凝土宜用不含有害物质的洁净水。 窖底浇筑素混凝土采用洒水加膜平铺捣固（人工或机械）的方法。洒水是在窖坯体底部洒水湿润，加膜是在洒水后窖底平铺一层，厚度0.01一O.02mm的塑料薄膜，主要起保持混凝土体水分和防渗作用。素混凝土平铺厚度10～15cm，捣固后210min进行窖壁浇筑。 窖壁施工，采取分层支架模板、现场连续浇筑施工。窖壁浇筑分层最大限第 26 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 高为1.5m。沿窖壁浇筑区分层装订好塑料薄膜（厚0.01～0.02mm），高度为浇筑分层高加0.1m的超高。如一层浇筑高度为1.5m，则装钉好塑料薄膜高度为1.6m。支架好分层圆柱形钢模板，其外径即设计的窖内径坯体直径。钢模板为2块或4块组装体。模板外缘与窖壁塑料薄膜间距为10～15cm，即进行素混凝土浇筑。捣固结束210min内，即可重复以上工序进行第二层的施工，直到完成整个窖壁的连续浇筑。 窖顶施工，建好施工脚手架，在已完成施工的素混凝土窖壁上缘做内倾式混凝土裙边，宽不小于25cm，表面内倾角15。左右。其上用粘土泥坐浆砌砖裙，单宽12cm。之后在砖裙上用单层砖砌筑球冠形窖顶。砌体厚度6cm。砌筑方法是沿砖裙一圈一圈地收口式砌筑。 ③ 窖体防渗。采用水泥砂浆抹面防渗。水泥砂浆标号采用100号，水泥：沙子；水的重量比为1：4.5；1，水泥为普通硅酸盐水泥，砂宜采用中砂。 第一遍在混凝土窖壁上抹10～15mm水泥砂浆，主要起使窖体表面平整光滑和防渗作用。 第二遍再采用厚度为5mm水泥砂浆抹面，表面应提浆压光，起到提高防渗效果的目的。 水泥砂浆防渗体各层应紧密结合，每层应连续施工，不得留施工缝。 水泥砂浆防渗体凝结后，应及时进行养护，养护时间不小于14天，养护期间防渗体应保持湿润，要注意随时封闭进水口和取水口。 ④ 水窖地面设施的施工。窖口（一般为取水口）处用砖或块石砌筑，亦可在窖顶素混凝土浇筑时，装好窖口模板，用素混凝土浇筑。窖口应高出窖顶浇筑面的90～110cm，并设置可上锁的木盖板或混凝土预制盖板，有条件的可安置手压泵或电潜泵。 沉沙池与进水管连接处设置铅丝或钢筋拦污栅，防止杂物流入。 第 27 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 进水管伸进窖内端管出口处应设铅丝蓬头，防止水流冲击毁坏窖壁。 完成窖顶的防冻覆土，覆土厚度不小于50cm，覆土体人工踏实即可。 （2）水窑 1）水窑（窑式窖）的设计：窑体组成：水窑窑体由窑壁、窑顶组成。多为窄长形体（图2～14）。建筑材料多采用砌砖、砌石或本体穰泥衬水泥砂浆和二合泥防渗。 水窑水平截面为矩形，垂直横剖面为上部半圆拱形、下部矩形的组合体。水窑窑壁深3～4m，长8～20m，宽2.5～4.0m。窑顶长度与窑壁一致，直径2.5～4.0m，与窑壁宽度一致。 2）水窑的施工： ① 敞口开挖法。硬被覆式水窑，对地层条件的要求与水窑相同。窑体的开挖是在选好的窑址地面根据设计尺寸放好开挖线（窑址的选址同水窖），人工或机械开挖，开挖时应在窑体开挖区外两侧设置校核中位线的定位桩，以便于及时校正开挖窑体。窑壁基础应低于窑底30cm，宽度为设计砌体厚度的2倍。 ② 一头开挖法。针对软被覆式水窑，窑体的开挖是在窑的一头挖出马道，再按设计尺寸进行窑体开挖。这类水窑主要是针对交通条件不便，拟建硬被覆式水窑材料短缺，而且建窑窑址土层在建窑段为均质黄土，或虽有砂石间层，但间层厚度不大于50cm的地区。开挖时，窑顶以上原状土层厚度不小于2m，成型结构除被覆方式为软式外，其他同硬被覆式水窑。 ③ 窑体砌筑。硬被覆式砌砖或砌石结构水窑，窑体为砖砌体的，砌砖厚度分24cm、37cm两种。窑体为石砌体的砌石厚度分40cm、60cm两种。砌石、厚度为40cm的，宜采用料石。砌石厚度为60cm的，采用料石、毛石均可。 硬被覆式水窑，砌筑时，从基础开始先砌窑壁，水泥砂浆标号应不小于50号。待完成窑壁的砌筑后，再进行窑顶的砌筑施工。窑顶一般采用圆拱型支体第 28 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 作模，分段进行拱圈砌体的砌筑，拱圈分段长度不大于3m。水窑砌体完成后即可进行防渗层的施工。防渗层施工采用水泥砂浆二层法施工，同水窑窑体防渗施工。 软被覆二合泥式、水泥砂浆防渗式水窑，开挖的马道与窑体的接口处应用砌砖封好。窑体为二合泥的，在挖好的窑体内直接用二合泥做防渗层即可，其防渗层施工要求与二合泥防渗旱井相同。窑体为水泥砂浆的，其施工要求与水泥砂浆旱井相同。 （3）旱井。旱井可分为以下三类：二合泥（粘土+石灰）防渗旱井、水泥砂浆防渗旱井和塑料薄膜防渗旱井。旱井容量一般为30～70m3。 1）二合泥防渗旱井设计：二合泥防渗旱井，采用粘土和生石灰水拌合成胶泥后做防渗层。 ① 井体由井口、直筒、井筒、井底四部分组成，各部尺寸如下： 井口：建在地面上，直径0.6m，高0.4～0.6m，用砖或石砌成，亦可用混凝土现浇或预制而成。 直筒：直径0.8～1.2m，深1.0m～1.5m，上部与井口相连。圆筒形。 井筒（主要蓄水部分）：深6～8m，上部与直筒相连，逐渐向下扩展放大，到与井底相接自达到极大，此处直径3.5～5.5m。 井底：从与井筒相连处向下逐渐收缩，状如钝圆锥状锅底，深0.5 m～0.8m。 ② 地面建筑物由取水口、沉沙池、进水管三部分组成。 2）水泥砂浆防渗旱井设计：水泥砂浆防渗旱井，用大穰泥做衬里，其上铺设水泥砂浆防渗层，井体结构与二合泥防渗式旱井相同（图2～15）。 3）塑料薄膜防渗旱井设计：塑料薄膜防渗旱井，用聚乙稀塑料薄膜加工制成防渗井体。薄膜厚度为0.3～0.4mm，成井直径2.5m，深4.5～5.0m，蓄水量15～25m3（图2～16）。 第 29 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 4）旱井的施工： ① 井体开挖。采用人工开挖方式。从井开始，按照各部设计尺寸向下挖，在井口处吊一中心线，及时校核开挖井体。在井筒段，应注意井壁的扩展速度和井壁的平整、光滑度，局部凸凹的起伏度应不大于3cm。 对二合泥防渗旱井，在井体开挖完成后，若有砂石间层或不大于0.5cm砂层处，为防止防渗层脱落，应开挖供钉胶泥钉（胶泥钉只能用粘土与洁净水拌合而成）用的码眼，码眼仅限于在砂石层或不大于0.5cm砂层处开挖，并呈现品字形分布，行列间距20cm，口径5～8cm，深10～15cm，眼沿纵深略向下方倾斜。对于水泥砂浆防渗旱井，在砂石间层或不大于0.5cm砂层亦可利用铺设铅丝网的方法解决防渗层脱落问题。 地面附属设施，沉沙池、进水管、取水口都应按设计要求开挖，及时校断面尺寸。 ② 井体防渗。二合泥防渗，用粘土（塑性指数大于17）和生石灰，体积比5：1，将生石灰制成石灰水，滤去废渣与粘土拌合，闷浸24h制成二合泥。二合泥含水量33～37％。在旱井内搭好脚手架，按先井壁后井底，井壁由下到上的顺序抹挂二合泥，连续施工。与抹挂二合泥同步，随抹随用平底手锤（铁制或瓷制）反复捣实，在48h之内捣7～9遍，到抹面起亮断水为止。井壁二合泥厚度从上到下由薄到厚，厚度为2～5cm。井底施工用二合泥含水量28～32％，铺层厚15cm，铺散均匀。用木夯夯实井底二合泥泥层，到表面起亮断水为止。 水泥砂浆防渗，取粘土、黄土、大穰拌和均匀，大穰采用黄草铡成3～5cm穰段，加水闷浸24h制成穰泥，含水量33～37％。旱井内搭好脚手架，先在井壁上按从下到上的顺序，抹挂穰泥，厚度2～4cm。随抹随整平、捣实、压平。调好水泥砂浆，水泥∶沙子∶水的重量比1.0∶4.5∶1.0。 在穰泥层整体施工结束24h后，进行第一次水泥砂浆抹面，厚度10mm，第 30 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 24h后，进行第二次水泥砂浆抹面，厚度10mm，第二次水泥沙浆抹面应反复抹压，表面应提浆压光。 井底施工，直接进行混凝土铺垫，厚度5～8cm，在井壁第二次水泥砂浆抹面后，进行井底的水泥砂浆抹面，反复抹压，表面应提浆压光。旱井地面部分的施工及管理参照水窑相应的部分。 塑料薄膜防渗旱井的施工，在挖好井筒、作好壁层、底层保护、砌好封口台、井水口后，现场用塑料薄膜热焊成型，成型膜体直径应比井筒直径大10～20cm。壁层保护一般用穰泥，底层保护用细砂，封口台用砖砌。井口塑料薄膜封口宽度双折总宽不小于30cm。 4、山西 （1）蓄水工程结构。山西省运城黄土地区几种群众常用的蓄水旱井（窖）形式，如图2—17（a），（b），（c）以供参考选用。 以上形式中，第1、2种一般打于平地之中（如道路边、院落、耕地内），第3种一般打于有坎的地块中。现就三种形式分别分析其优缺点。 1）烧杯式旱井：当地俗称‘羊淡井’。 优点：结构简单，整个井体受力性较好，稳定性强，施工较方便，水可蓄至井口，井体容积利用率高。 缺点：大部分水体位于井体下部，提水时单位能耗较高。 适应性：适应不同土质条件，可根据不同土质、容重，控制边坡，对湿陷性黄土区边坡可控制0.3～0.35，粘土区可控制0.35～0.4。 2）酒瓶式旱井：是传统的型式，当地多用于院落之内供人畜吃水用。 优点：水体距地面较远，水温变幅小，水不易变质。 缺点：结构较复杂，稳定性较差，施工不方便，且大部分水体位于井体下部提水时单位能耗高，井筒部分2～3m不宜蓄水，容易坍陷。 第 31 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 适应性：适应于黄土区，利用自然属性，向下扩展一定的空间。一般挖60～70cm直径，深2m的井筒，在井筒下边挖边扩展，深2～3m，直径达3～5m，然后再接水窖，逐渐由大变小，深4～5m，底直径1.5—2m，这部分为蓄水体。 3）旱窑： 优点：充分利用了高地坎作为安全保护层，稳定性较好。一般水体距地面相对较近，提水时单位能耗低，且容积可大可小。对耕作影响较小。 缺点：受地形条件。由于防渗只到起拱处，故利用率较低，土方工程量大。 一座旱井材料用量参考表见表2～15。 表 2～15 一座旱井材料用量参考表 工程名称及数量 材 料 用 量 石子 材料名称 单位 数量 水泥 沙子 3（0.5～1.5cm） （m3） 8号铅丝 （kg） 有机硅青砖 塑料管 防 （kg） （m） （块） （m） 水剂 （kg） 150号混凝土 井 底 1：2.5水泥砂浆 素水泥浆 1：2.5水井 壁 泥砂浆 素水泥浆 井台板 150号混凝土 50号水泥 砂浆砌砖 150号混m3 0.79 259 0.44 0.65 m3 m3 m3 m3 m3 0.14 0.03 0.44 0.09 0.07 67 45 209 135 23 0.16 0.51 0.04 0.06 1.2 1.25 3.75 井台及 进水口 井 盖 m3 0.32 15 0.08 170 m3 0.01 3 0.006 0.008 0.5 第 32 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 凝土 导流管 合 计 φ110塑管 m 0.8 756 1.24 0.72 1.7 170 0.8 0.8 5 注 配合比按表2—16，井深7m，底井5m，容积50m材料用量。 （2）旱井（窖）施工。在选好井址的前提下旱井（窑）的施工要注意以下三个环节。 1）准确放线。即在土坯施工时要严格掌握结构尺寸的准确性，不论采用何种量测工具；或手段，都必须按设计尺寸要求保持其准确性。一般采用边坡尺或量测下挖不同深度对应的直径来控制尺寸的准确性。 另外，对于在打井过程中出现厚度较大的砂土层或墓穴等不良地质情况，要及时予以妥善处理，如难以处理或处理后效果仍不理想的话，为安全起见，最好移地再选井址。切不可怀侥幸心理，勉强从事，酿成大患。总之，在整个打井过程中，要时刻牢记安全第一，要做到工具勤检查，安全勤提醒，绝对避免坍塌压人、工具伤人等现象的发生。 2）严格防渗质量的好坏是整个旱井（窖）工程成败的关键之所在，要引起高度重视。由于集雨灌溉工程不同于其他专业性比较强的大中型水利工程。防渗多由当地群众自己完成。因此，要切实挑选那些有施工经验的能工巧匠来完成。同时要及时让他们吃透设计文件内容，明确施工要求，切实增强责任心，把好防渗这一关。在材料的选择上，要选择那些质高价廉的优质材料，从目前旱垣区群众旱井（窑）的防渗情况来看，防渗的原材料主要有水泥、沙子及石子等，选用时要注意以下事项： 水泥：要选用普通硅酸盐水泥，要选择那些信誉度高，质量稳定的国营厂家产品。产品标号一般325号即可满足要求， 425号更好，但价格相应较高。 同时，在运输、保管过程中，必须加强管理，避免受潮变质、混杂及错用等，第 33 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 对于过期失效水泥则坚决不予使用。 沙子：砂浆中的沙子一般采用天然沙，如河沙、山谷沙等。各地的沙子质地各异，质量相差很大，在选用上应优先选用那些质地坚硬均匀、新鲜的沙子，其中以河沙为佳。对于那些风化严重、易于破碎的沙子则要严禁使用。另外为了保证砂浆的质量，沙中的有害杂质含量，应不超过技术规范中的规定。沙中粘土淤泥及细屑的含量，应不超过技术规范中的规定。沙中粘土淤泥及细屑的含量，一般应不超过3％，必要时要用水予以冲洗，以切实保证质量。 沙的级配也是影响砂浆质量的一个不可忽视的因素。当沙中含有较多的粗颗粒，并以适当的中颗粒及少量的细颗粒填充其空隙，达到空隙率及总面积均较小时，即为较良好的级配。使用较好级配的沙子，不仅所需水泥浆量较少，而且还可提高砂浆的密实性与强度，增强防渗性能与耐久性。由于防渗砂浆抹面，一般每层较薄（3—5mm），故为了提高防渗性，沙子的粒径不宜过大，要求不超过每次抹面厚度的1/3。因此，对沙料要严格按要求的粒径过筛。 小石子：一般将5～20mm石子称作小石子，大旱井（窑）中，小石子主要用于其底部的混凝土中。按其形状的不同，小石子又可分为卵石和碎石两种。 卵石表面光滑、少棱角，空隙率与表面积较小，拌制混凝土时需用水泥浆量较小，和易性较好，但与水泥浆的胶结力较差，因此卵石混凝土的强度较碎石混凝土低。卵石表面含松土等杂质较多时，须经冲洗后方可使用。 碎石颗粒富有棱角、表面粗糙、空隙率和总表面积较大。与卵石混凝土比较，碎石混凝土所需水泥浆较多，但碎石与水泥浆的胶结力较强，所以在同样条件下，碎石混凝土强度较高。但由于碎石是岩石经加工轧碎而成的，故一般成本较卵石高。 卵石与碎石二者各有特点，原则上应本着就地取材与工程需要的原则来选用。但对于集雨灌溉蓄水旱井（窑）来说，由于其主要用于底部，对承压和防第 34 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 渗要求都有较高。因此，在有条件的地方应优先选用碎石作为混凝土的骨料。 石子中也存在有诸如粘土、淤泥及细屑等有害杂质。它们的危害作用与沙子中相同。因此，一般规定含量应不超过1％。在机械和物理性质方面，对于石子的要求是：密实坚硬，颗粒容重应不小于2.3g/cm3，并具有足够的强度，使制成的混凝土能满足强度的要求。卵石中常含有一些软弱颗粒，能降低混凝土的强度与耐久性，其含量一般应不超过5％。对于其形状，以近于正方形或近于球形的较好，针状或片状颗粒不仅本身容易折断，而且会增加骨料的空隙率，影响混凝土的质量。因此，其含量一般就不超过15％。 目前，群众多采用1∶2～1∶3防水水泥砂浆防渗，一般都可保证防渗质量要求，但也有少部分渗漏水现象，原因很多，但主要原因：一是未能按设计防渗要求施工；二是施工不认真，不细致、不负责任。 因此，特提出如下要求： ① 防水砂浆必须采用级配良好的沙子配制，以切实提高其密实性，从而增强砂浆防渗性与耐久性。 ② 必须严格按照设计配比进行配料，在配料中有两个指标需严格控制：一是水灰比；二是灰砂比。特别是水灰比，是防渗质量好坏的一个非常关键的技术参数，也是提高砂浆耐久性的一个重要措施。砂浆渗水的原因，是由于内部的孔隙形成了连通的渗水孔道造成的。而这些孔道除产生于施工振捣不密实及裂缝外，主要来源于水泥浆中多余水分蒸发而留下的气孔，水泥浆泌水所形成 的毛细管孔道及骨料下部界面聚积的水膜。这些由水泥浆产生的渗水孔道的多少，主要与水灰比的大小有关。水灰比是影响抗渗的一个主要因素。实践证明，水灰比小时抗渗性高，反之则抗渗性差。另外，水灰比的大小也是影响砂浆密实度的主要因素。严格控制水灰比，也是提高砂浆耐久性的主要措施。灰砂比一般用体积比表示，也是一个提高抗渗性的技术参数，灰砂比大时，水第 35 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 泥用量大，防渗性能好，但造价高，灰砂比小时，水泥用量小，防渗性能就差，但造价低。因此要合理选定，目前一般多用1：2—1：3比例即可满足要求。 ③ 适当掺入防水剂，使砂浆不易透水。防水剂是采用化学原料配制而成的一种提高水泥砂浆或混凝土抗渗性的外加剂。目前建筑上多用氯化物防水粉。有的地方的耕地旱井中采用了有机硅防水剂，有较好的防渗效果，可作为集雨灌溉蓄水建筑物的防渗剂之用。 以下就山西运城地区近年来群众普遍采用的防渗结构与作法做一简述，以供参考采用。 1）井（窑）壁防渗施工时，应首先除去原井坯壁面上的浮土，然后用厚约O.5cm草泥进行打底找平。如井壁原土干燥时，还需适当喷水浸湿，然后再上草泥，抹泥时，要自上而下或自下而上连续进行，不可分片进行。另外需注意的是草泥中用的麦秸一定要纯，千万不能含有麦粒，以防麦粒发芽破坏井壁，使防渗前功尽弃。草泥抹完后，根据天气情况，一般使其水份适当蒸发（约8成湿左右）达到初凝时再开始下步工序。即水泥砂浆抹面，这是旱井（窑）防渗的关键工序，按设计要求，需抹三遍，其中二遍水泥砂浆（0.7cm）一遍素浆（0.15cm），泥抹时不论自上而下或自下而上都要紧密连续进行，不可分片抹，同时要力求保持厚度的均匀一致，并须使每层接缝上下左右错开，以增加旱井（窑）的不透水性。 2）井底防渗。井底是整个旱井受水压最大的地方，要求有足够的强度和良好的整体性和抗渗性。为此，打底拟采用150号混凝土现浇，防渗仍采用水泥砂浆抹面。 井底防渗体施工前，应首先对井底原土进行夯打处理，使其干容重不小于1.6t/m3，然后对底部按设计要求进行适当整理，以避免出现局部凸出或凹进现象。现浇混凝土前还要查看井底面层土质的干湿状况，如过干，要进行适当的第 36 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 喷洒水处理，使其保持一定的湿润度，不至于因过干而吸收混凝土中水份影响混凝土的质量。浇筑混凝土厚度一般为5cm左右，浇筑时，如有条件最好用平板振捣器进行振捣，如条件不具备时，要用夯实工具对其进行拍打捣实，绝不可一浇了之。最后采用与井壁相同的防渗结构进行防渗处理。 表2—16中列出了旱井（窑）防渗中常用的混凝土、水泥砂浆及素水泥浆的配合比，可供参考。 表 2～16 混凝土、水泥砂浆、素水泥浆参考配合比 项 目 150号 混凝土（m3） 1∶2.5水泥砂浆（m3） 50号水泥砂浆（m3） 素水泥浆（m3） 水泥325号 （kg） 297 475 225 1502 沙子 （m） 0.56 1.16 1.18 0.85 3石子（0.5～2） （m） 3水 （m） 0.19 0.30 0.22 0.52 3备 注 以上所述的防渗方法，如施工质量切实有保证的话，一般不会出现渗漏问题。以前有些地方群众往往为了贪图便宜使用了一些地方小水泥，由于质量不稳定，水泥的安定性差，极易出现凝结硬化后的裂缝等不良现象，造成严重的渗漏，二次再处理不但费工费时，而且质量又不易保证，因此，必须引以为鉴。 在砂浆中掺入防水剂（粉）也是极大提高防渗性的一个重要措施。目前在建筑上和大中型水利工程的某些对防渗要求严格的部位应用得较多，在旱井（窖）中应用得还很少，当然有造价方面的原因，也有习惯上的原因，各地可据实际情况而定，但目的必须保证旱井（窑）达到不渗不漏，使蓄水率达到最高。 在旱井（窑）的施工上还要注意先后次序问题，一般来说，井坯成形后，应先对井底进行夯打处理，对井壁进行拉壕修整（便于挂泥），然后进行井壁防渗，最后防渗井底。 第 37 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 3）精心养护。所有防渗工序完成后.就必须在一定时间内对砂浆进行养护，使其保持必要的温度与湿度，以保证水泥水化作用正常进行，防止产生干缩裂缝。由于旱井（窑）的防渗面多为直立面或倒坡面，有其特殊性，因此，可根据其形状特点采取贮水封口的养进行，即待防渗层初凝后，给井中倒入一定量的水，一般2m3左右即可，然后将井口予以封堵，使井内保持潮湿状态，根据群众经验，这样养护效果还比较好，一般5～7d以后就可蓄水使用。 （二）西南地区蓄水工程的设计施工 1、四川省及重庆市 （1）类型的划分。四川省及重庆市的集雨工程模式主要包括水池、水窖和水井等三种，其形状、容积等特点分别如下： 水池：开敞式蓄水工程，横断面以圆型为主，每池容积在30～100m3之间； 水窖：封闭式蓄水工程，容积在30～150m3之间； 水井：包括用于灌溉的大口井（沉井）和人工井。 （2）各种类型的特点及设计方案（成都市龙泉驿区） 1）隧洞式水窖：适于农产居住较集中的地方，以拦蓄径流为主，可作生产和生活用水。窖址应选择在较完整的砂岩或地质情况较好的地方，天然汇水面积内植被较好，距污染源远，离住房或耕地近，地势较高，以利自然取水。当地多年平均降水量977mm，平均径流深为330mm，要求每100m3容积不少于3200m2汇水面积。窖体形式采用下为长方形，上为半圆拱的隧洞式，其容积按灌溉面积、人畜饮水数、缺水时间及汇水面积而定。洞壁采用直接在新鲜岩石面上喷水泥浆或用100号水泥砂浆抹面3次防渗，喷浆浓度按1∶10、1∶6、1∶3的顺序进行。窖底纵坡l/500，用150号混凝土护底，厚度10cm，洞门用80号水泥砂浆砌条石封堵，并预留检查口，为避免地表温度及污物对窖内水质的直接影响，平时应密封。在水窖附近建沉砂过滤池，其大小视集水面积第 38 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 而定，一般池长2m，宽1m，深1.5m，内装滤料。利用引洪沟拦蓄径流，经沉砂过滤处理后用钢管或暗沟引水入窖储蓄。 使用时可直接用钢管输水到农产或用软管浇灌农作物和果树，节省了大量劳力。有条件的地方还可发展滴灌和自压喷灌。隧洞式水窖一般容积较大，抗旱能力强，常年运行费用低，使用管理方便，水质符合饮用标准，效果显著，适宜山区独户或联户修建。隧洞式水窖定形设计图及工程量表见图2～18。 工程量表 编 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 工 程 项 目 一般土石方开挖 隧道开挖19m 150号混凝土 100号水泥砂浆抹面 80号水泥砂浆条石 输水管（6钢管） 2～5cm圆石 0.5～1cm圆石 粗砂 干砌石板 单 位 m3 m3 m3 m3 m m m3 m m m3 3333数 量 40 165 5 195 10 100 0.4 0.4 0.4 2 说明： 1、图中尺寸单位为cm。 2、本图为隧洞式水窖的标准设计图，窖址应以较完整的砂岩、有泉眼出露的地方为最好，天然汇水面积内植被较好且不少于3200m2。 3、施工时按洞的岩层情况适当对其加固衬砌。 2）隐蔽式蓄水池：主要储蓄饮用水，兼做生产用水。水源一般以泉水或井水为主。丰水期储藏，枯水期使用。规模都在50m3以上，能满足一般农民家庭使用。其结构形式有方形、圆形，采用80号水泥砂浆砌标砖或条石护壁，100号水泥砂浆抹面，150号混凝土护底，300号钢筋混凝土预制板密封并覆土，覆土厚度30～50cm。施工简单，投资较小，深受农户欢迎。其定形设计图与工程量表见图2～19。 第 39 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 工程量表 编 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9

工 程 项 目 开挖土方 开挖石方

单 位 m3 m3

数 量 120 180 56 120 5 6.5 355 80 9

说明：

1.图中尺寸单位除注名者外期于均为cm。

2.基础挖至完整基岩且水池全部埋入地下。

3.水池靠山侧墙设进水孔，进水孔后设反滤

体。侧墙两端用水泥土夯实止水、侧墙以上

设集水沟。将零散

10

反滤料

m3

2

泉水集于池内。 4.水泥土配合比为水泥：土=1：8。

80号水泥砂浆砌条石 m3 100号水泥砂浆勾缝 m2 150号混凝土 300号钢筋混凝土预制板

m3 m

3

镀锌钢管（15mm） m 回填方 水泥土

m3 m3

3）开敞式蓄水池：以灌溉为主，拦蓄径流储存。其结构形式多为圆形，采用80号水泥砂浆砌标砖或条石护壁，100号水泥砂浆抹面，150号混凝土护底，厚度10cm，并设置梯步和栏杆等便民安全设施。安砌梯步在护底完成及养护后进行。梯步侧墙放大脚，梯步下为空洞，减少所占体积。栏杆为砖砌，高度为70cm。蓄水池容积一般在50m3以上，能保证4亩旱地作物或果树生长期需水量。池面可搭棚或种植常绿植物以减少蒸发，亦可利用院前屋后水池养鱼、鸭、鹅，发展立体农业和庭院经济，还必须有引水、排水、沉砂设施，使微型水利达到规范化、科学化。引排水沟用80号水泥砂浆砌标砖或石板护砌。尺寸为：宽0.3m、深0.5m。沉砂池用80号水泥砂浆砌标砖或条石护壁，100号第 40 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 水泥砂浆抹面，150号混凝土护底，尺寸一般长为2m，宽1m，深1.5m。开敞式蓄水池定形设计图见图2～20。 说明： 1.每一水池均设有引水沟、沉沙池。 2.护栏采用火砖或条石砌筑。 3.本图为标准设计图，其具体尺寸按规划设计的容积 由图2～19选定。 2、广西 当地将集雨蓄水工程通称为水柜，水柜结构设计的内容分别如下： （1）水柜结构形式。为使水柜结构受力条件良好，提高水柜的经济性，规划采用圆形开敞式水柜。有条件的地方可以加盖，以减少蒸发。 （2）建筑材料。水柜的建筑材料，根据因地制宜、就地取材的原则选用现浇C15混凝土或M7.5浆砌石。 （3）水柜的容量。根据集雨场的大小、灌溉需水量等因素确定，图2～21、图2～22、图2～23、图2～24分别给出了容积为30—100m3各种类型水柜的结构设计，其中内径为4.0～6.0m，高度为2.4～4.2m；水柜容量根据灌溉面积多少确定。 （4）水柜的组成。开敞式圆形水池由池壁、池底板和附属设施三部分组成。附属设施有引水沟（管）、沉沙池、拦污栅、进出水管、泄洪口（或溢洪管）、爬梯及拦杆等。 引水沟（管）及进出水管的大小根据集雨场大小、水池容积及灌溉面积等因素（实际情况）来确定。放水管设控制阀，管口高出水池底板0.2m。设置清淤闸阀。引水沟要求能通水即可，有条件的也可加设衬砌。 沉沙池设于引水沟（管）的末端，其容量根据集雨场的植被情况和水池容第 41 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 积等因素确定，一般容积在50m3左右的水池，沉沙池的容量要在1.0m3以上，沉沙池一般要衬砌。沉沙池出口设置简易拦污栅（如铁线网等），以尽可能减少污物进入水池。水柜（水池）顶部必须设置溢洪口或溢洪管，防止水满时冲刷水柜的基础。 开敞式水柜需设置防护拦杆，若有条件设盖板时则不再设拦杆。为了上下方便及人身安全，水池内设置爬梯。另外，为了减少蒸发量，开敞式水柜可考虑在池旁种植葡萄等藤类植物，让其攀长在池顶简易架上。 （5）水柜结构计算。荷载组合：不考虑地震荷载，只考虑水池自重、水压力和土压力。对地面式水池，荷载组合为池内满水，池外无土；对地下式水池，荷载组合为池内无水，池外有土。 池壁的支承条件为顶端自由、底端铰接，其内力按圆柱壳查内力系数表进行计算。底板采用分离式底板，不考虑扬压力的作用，地基反力按均匀分布考虑。底板为10cm厚C15现浇混凝土，如水池底板处有地下水出露，则在柜底采取有效的排水措施消除扬压力。 水池按5级建筑物设计，浆砌石结构抗拉强度安全系数及抗剪强度安全系数根据《砖石结构设计规范》取为3.3，混凝土结构抗拉强度安全系数及抗剪强度安全系数根据《水工钢筋混凝土结构设计规范》分别取为2.5和1.55。 地基承载力按10t/m2设计，如地基的实际承载力达不到设计要求或地基会产生不均匀沉陷，则必须先采取有效的地基处理措施才可修建水池。水池底板的基础要求有足够的承载力、平整密实，否则须采用碎石（或粗砂）铺平并夯实。 地下式水池，池壁外面回填土要求夯实，计算土压力时填土容重取为1.8t/m3，内摩擦角取为30°。 浆砌石砌体及混凝土的容重取为2.4t/m3。 第 42 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 开敞式圆形混凝土水池及浆砌石水池，水池盖板结构图及配筋图见图2～25。 （6）防渗措施。对混凝土水柜，在浇筑混凝土时要振捣密实，防止出现蜂窝麻面等质量不良现象，同时注意养护，防止出现裂缝。在混凝土终凝拆除模板后在水池内壁用M10水泥砂浆批挡厚1～2cm。对浆砌石水池，在砌筑时要座浆饱满，不允许存在漏水通道或缝隙，池内壁用M1O水泥砂浆批挡厚2～3cm，不允许渗漏。 3、云南 云南省雨水集蓄利用工程还有相当一部分需要供解决人畜饮水。人畜饮水水窖建在房前屋后，以屋面作集雨坪；旱地水浇的水窖建在埂边地角，引地表径流沉淀过滤后入窖，窖形均为圆弧形。以下以云南省宣威市为例，来说明云南省典型水窖的建窖技术方法。 （1）窖型：横断面为圆形，纵断面为圆弧形，水窖修建在地下，窖口加盖封闭，窖壁采用浆砌石或混凝土浇注。 （2）窖址选择：选择窖址，应本着有利集水，方便取水的原则，选在土层厚、土质坚硬的地带，避免在堆积层和松散土质中建窖。 （3）容积的确定：窖的大小，主要根据供水入口、供水天数确定。按每人日用水量40kg、缺水l00d、户均4人计算，再考虑牲畜用水，人饮水窖30m3即可，水浇旱地的水窖以15m3为宜。 （4）积雨坪面积计算：积雨坪面积的大小，主要取决于当地的降雨情况，宣威市多年平均降雨量为1009mm，单位面积产水约0.8m3/m2。 （5）水窖的结构特点：水窖由窖口、窖体、窖底三部分组成，窖口应高出地面，力学结构比较稳定。未蓄水时，窖壁主要支撑横向土压力，蓄水后，内外压力基本抵消，水窖受力基本不变。 第 43 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 4、贵州 贵州雨水集蓄利用的‘三小工程’包括小水窖、小水池、小山塘等三种形式，它们主要依容积大小而划分，其外部形状有方形、椭圆形、圆坛形、半圆形、簸箕形等。边墙衬砌防渗形式为：在基础为岩石的地方采用浆砌石衬砌，砂浆抹面；基础为土质的用浆砌石衬砌，抹面防渗；也可用现浇混凝土衬砌兼防渗，或用预制混凝土块拼装勾缝防渗。人饮水窖要求有盖板并尽量入土达到低温隔氧，灌溉水池一般不要求盖板，水池水窖要求配套有集雨坪（天然或人工）、引水沟（管）、沉砂过滤池、进水口、出水管（取水口）。选取贵州省罗甸县的四种典型“三小工程”（19.5m3水窖、90m3水池、210m3水池、1143m3小山塘）的结构图分另，分别如图2～26、图2～27、图2～28与图2～29。 5、施工技术要点 （1）基础开挖 1）放线。首先开挖出平台，然后在平台上按设计容积开挖边坡坡度，放出内外周边线，放线时要留足衬砌厚度。 2）基础应置于完整坚实的地基上，不允许一边在岩基一边在软基上，不允许基础直接置高差较大或破碎的岩基上；要避免在裂隙发育的地方建池，防止地下水扬压力对池底的破坏。如果选址时实在无法避开地下水，要铺排水沟（管），将地下水引出蓄水工程外。 3）边坡开挖。土基边坡开挖比一般为1：0.5～1：0.75，岩基开挖边坡比为1：0.25～1：0.5；开挖方法，土基开挖宜用人工开挖，岩基开挖可用松动爆破，禁止放大炮，且尽可能避免超挖。 4）半埋式、全埋式蓄水工程，要避免在雨季施工，减少超挖，以减少衬砌工程量；隧洞式蓄水工程，要根据岩体开挖情况进行衬砌。岩石破碎严重或遇页岩、泥岩基础，必须按隧洞设计要求进行衬砌。 第 44 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 （2）建筑材料。雨水集蓄利用工程的主要建筑材料有水泥、砂、碎石、条（板）石、砖、预制混凝土块或板等。 1）水泥。要使用符合国家现行标准的水泥，禁止使用未达标的水泥，禁止使用储运时间超过3个月或储运过程中受潮产生团粒的水泥。 2）沙。可使用河沙、山沙、人工沙（石沙），要求级配良好，使用前要经过淘洗，要控制其含泥量及其他杂质，禁止使用风化沙或者杂质含量高的沙。 3）碎（卵）石。宜使用强度高的江河卵石或人工碎石，最高粒径不大于混凝土构件断面最小长度的1/2，薄壳构件不宜大于1/3，使用时要用水冲洗干净至无泥质。 4）料石或块石。衬砌使用时的块石或条石要求坚硬完整且形体较大，不能使用风化岩石和软弱岩石。衬砌时应洗刷掉表层泥土或其他附着物。 5）砖。应使用符合国家现行标准生产厂家生产的合格产品，水泥砖、火砖标号不低于100号，水泥砖必须为实心砖，以提高防渗能力。 6）混凝土预制块（板）砖使用强度应不低于100号。 7）水。避免使用污水或浑水（含泥）拌制水泥砂浆和混凝土。 （3）浆砌石施工 1）砂浆。严格控制配合比，砌筑使用的水泥砂浆标号不得低于75号。 2）块石砌筑。浆砌石一律采用坐浆砌筑，基层应先铺3～5cm水泥砂浆后再安砌石料，不允许灌缝砌石。衬砌要求做到‘平、稳、紧’。平，就是每一层石料安砌水平；稳，就是石料安砌稳当；紧，就是石块之间的砂浆要满浆密实，无缝隙。砌石要注意错缝，不允许在初凝的砌体上敲打石块。 3）批挡。蓄水体迎水面采用100号水泥砂浆批挡，厚度要达到2.5cm以上，一般分三层进行，每层要反复压磨，防止出现裂缝；外墙要求用50号水泥砂浆勾缝。 第 45 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 （4）混凝土施工 1）混凝土立模浇筑，其工序分为： ① 模板。采用钢模板或木模板，模板支撑必须保证足够的刚度，模板板面要平整，接缝严密，迎仓面必须光滑，并涂上废机油或肥皂水。 ② 立模。模板架立必须稳固、不允许变形；立模后，必须经过验收，符合设计的几何尺寸；混凝土浇注前，必须清除仓内异物。 ③ 清洗砂料、碎石，去除泥土、杂物。 ④ 严格按设计要求进行混凝土级配，混凝土标号不应低于150号。 ⑤ 拌合后的混凝土入仓，一般每次浇筑高度不超过20cm，一层一层浇筑，均匀上升。 ⑥ 捣固。一般采用钢钎反复插捣，直至混凝土仓面和模板连接面泛浆即可，有条件的最好采用机械震捣。 ⑦ 混凝土浇筑应保持连续性，如因故中途停止，其间歇时间不得超过90min（拌合后的混凝土堆放时间也不能超过90min），否则已浇筑的仓面应按工作缝处理后才能继续浇筑。工作缝处理原则：已浇筑混凝土面上，在24h内不得进行新一层混凝土浇筑及浇筑的准备工作；24h后将已浇筑的混凝土表面仔细刷毛或凿毛（要求达到100点/m2以上）并清洗干净；清除积水后，再用1：1水泥砂浆铺层2～3cm，方可浇筑新的混凝土。 2）拆模。地埋式蓄水工程侧墙混凝土浇筑，冬春季节施工，至少2d才能拆模，夏季1d可以拆模；顶拱至少7d才能拆模。 3）修补。拆模后立即用高标号水泥砂浆或细石混凝土修补蜂窝麻面，有空洞鼠洞的应先进行凿毛、冲洗，再用高标号混凝土填补。 4）养护。要求在浇筑完成后12h开始浇水养护。一般采用草席、稻草、锯末铺垫，洒水保持潮湿，有塑料膜覆盖的更好，养护时间不应少于14d。 第 46 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 （5）土方回填施工。砖石砌体、混凝土构件的背水面超挖部分，在施工过程中，要用湿土回填密实。尤其隧洞式蓄水工程的拱顶之上，不得留有空洞；地下蓄水工程衬砌圈以外的超挖部分，应用细湿土填满夯实。 （6）渗漏及其防治措施 1）渗漏产生的主要原因：①选址不当。基础地质不均匀，蓄水后基础沉陷不一致；地下水处理不当，扬压力破坏造成底板开裂漏水；蓄水体壁厚度达不到设计要求，造成蓄水体开裂漏水、渗水，甚至毁坏报废。②施工工序不当。材料选用不严，砂浆、混凝土达不到设计标号。③施工质量。如砌石、勾缝浆不饱满，批档出现裂缝；混凝土浇捣不密实；池底混凝土与蓄水体壁接合部位止水处理不好等。 2）防渗补漏补救措施。只要不是因基础不均匀沉陷造成的一般裂缝，可以顺裂缝开凿比原裂缝宽10～20倍的沟槽，深度5cm以上，再用1：1的水泥砂浆填补。池底出现裂缝，要先检查是否地下水作用，是地下水扬压力破坏的，要先将地下水引出来，消除扬压力，再进行修补。大面积裂缝，可考虑用衬一层土工膜修补。 （7）配套设施 1）引水沟。引水沟开挖长度应根据来水面积及地形确定。引水沟防渗长度一般不应少于10m。 2）排洪沟。在引水沟防渗长度的前端应设立排洪沟。 3）沉沙凼。设在引水沟防渗长度末端，作沉沙用。其容积应根据蓄水体的大小而定，一般应满足长2m、宽1.5m、高1.5m的要求。 4）梯步。为方便用户取用水，凡容积大于50m3的开敞式蓄水工程应设梯步。梯步上下平台不小于50cm。 5）防护栏。房前屋后或人员流动频繁区域的开敞式蓄水工程应设置防护第 47 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 栏杆，其高度应不低于75cm。 （8）施工安全 土石方开挖、爆破作业、材料运输、脚手架支撑、料石、片石安砌都应按有关安全规程规范执行，避免事故的发生。 第三节 雨水集蓄工程的管理

一、水源工程的维护管理

（一）窑（窖）工程的维护 1、窑（窖）工程正常运行的基本要求 （1）在一般干旱年份，保证正常蓄水，发挥节水灌溉效益。 （2）蓄水后渗漏量小。即夏秋季蓄满水后，到第二年春夏灌溉时，蓄水位下降不超过规划原则0.6m。 （3）窖内淤积泥沙厚度不超过1.0m。 （4）窖体完好无损，防渗层无脱落现象。 2、窑（窖）管护工作的主要内容 （1）适时蓄水。下雨前要及时整修清理进水渠道、沉沙池，清除拦污栅前杂物，疏通进水管道，以便不失时机地引水入窖。当窖水蓄至水窖上限时（即缸口处）要及时关闭进水口，防止超蓄造成窖体坍塌。引用山前沟壕来水的水窖，雨季要在沉沙池前布设拦洪墙，防止山洪从窖口漫人窖内，淤积泥沙。 （2）检查维修工程设施。要定期对水窖进行检查维修，经常保持水窖完好无损。蓄水期间要定期观测窖水位变化情况，并做好记录。发现水位非正常下降时，分析原因，以便采取维修加固措施。 （3）保持窖内湿润。水窖修成后，先用人工担水3～5担，灌入窖内，群众称为养窖水。 第 48 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 用胶泥防渗的水窖，窖水用完后，窖底也必须留存一定的水，保持窖内湿润，防止干裂而造成防渗层脱落。 （4）做好清淤工作。每年蓄水前要检查窖内淤积情况，当淤积轻微（淤深小于0.5m）当年可不必清淤，当淤深大于1.0m时，要及时清淤，不然影口向蓄水容积。清淤方法可因地制宜。可采用污水泵抽泥，窖底出水管排泥（加水冲排泥）、人工窖内掏泥等。 5）建立窖权归户所有的管护制度，贯彻谁建、谁管、谁修、谁有的原则。 3、检查渗漏的主要方法 （1）窖内观察。当水窖蓄水后水位下降很快或蓄不住水时，说明水窖防渗质量有严重问题，应利用晴天中午太阳光直射窖底时下窖仔细检查窖底和窖壁各部位，是否有裂缝、洞穴发生，标出位置，并分析渗漏原因。如窖内蓄水全部漏完，说明是窖底渗漏；如窖底仍有少量水（水深0.3～0.5m），那主要是窖壁渗漏。要仔细察看各部位情况，可在晴天无云阳光强烈的中午用反光镜（较大镜面）沿窖壁四周从下往上仔细观察，如仍找不到原因，就必须下窖察看。 （2）蓄水观测。雨季窖内蓄满水后（或引外来水入窖），每天定时观测窖内水位，做好记录，从水位下降速度中找出窖壁渗漏部位或窖体防渗质量。 4、处理渗漏的主要措施 水窖渗漏主要表现在窖底渗漏、窖壁渗漏、出水管渗漏三个方面。 （1）窖底渗漏。多为基础处理不好，地基承压力不够或防渗处理达到不设计要求，一般表现有孔洞渗漏或地基由于渗漏湿陷而产生裂缝渗漏。此种情况必须翻拆，将源窑底混凝土拆除，加固夯实基础，再按设计要求对窖底进行混凝土浇筑和防渗处理。若是底部混凝土浇筑不密实，配合比不当，表面成为砂面，产生整体慢性渗漏，这要进行加固处理。将原底部混凝土打毛清洗后浇筑C19混凝土，厚度5cm，然后进行防渗处理，同时要注意处理好窖底、窖壁第 49 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 整体结合的防渗工作。 （2）窖壁渗漏产生的主要原因：一是窖体四周土质不密实或有树根、鼠穴、陷洞等；二是防渗处理没按设计要求施工，防渗砂浆标号不够或防渗层厚度不够，或施工接茬不好。处理措施：一是将树根、洞穴清除，深掏直到将隐患部位彻底清理，然后用土分层捣实，接近窖壁时用混凝土或砂浆加固处理，最后墁壁防渗。二是将窖壁用清水刷洗，清除泥土后用1∶2.5水泥砂浆墁壁一层，厚1.5cm，最后用水泥防渗浆刷面3遍，并注意洒水养护。 （3）出水管渗漏多是出水管与窖壁结合部位渗漏，主要是止水环布设欠妥或施工处理不仔细。止水环要布设在窖内进水管首段，管外壁紧套二道橡胶垫圈，出水管四周用碎石混凝土浇筑，窖壁再进行墁壁和防渗处理。出水管的末端要用浆砌石或砌砖修建镇墩，防止管道摇晃，避免出水管与窖体间产生裂隙。 （二）蓄水池维护 1、蓄水池正常运行的基本要求 小型农用蓄水池的作用与水窖基本相同，但因其结构形式多种多样蓄水池功能也不完全相同。 （1）在正常平水年，池内要蓄满水，保证节水灌溉需要。 （2）池内蓄水后，渗漏损失小，封闭式蓄水池和水窖蓄水要求相同。 （3）池内泥砂淤积轻微，当年淤积厚度不超过0.5m（蓄水池多建在缓坡、平川地带，来水中泥沙较小）。 （4）池体完好无损。 2、蓄水池管护工作内容 （1）适时蓄水。蓄水池除及时收集天然降水所产生的地表径流外，还可因地制宜引蓄外来水（如水库水、渠道水、井泉水等）长蓄短灌，蓄灌结合，第 50 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 多次交替，充分发挥蓄水与节水灌溉相结合的作用。 （2）检查维修工程设施，要定期检查维修工程设施，蓄水前要对池体进行全面检查，蓄水期要定期观测水位变化情况，作好记录。开敞式蓄水池没有保温防冻设施冬季不蓄水，秋灌后要及时排除池内积水，冬季要清扫池内积雪，防止池体冻胀破裂。封闭式蓄水池除进行正常的检查维修外，还要对池顶保温防冻铺盖和池外墙填土厚度进行检查维护。 （3）及时清淤。开敞式蓄水池可结合灌溉排泥，池底滞留泥沙用人工清理。封闭式矩形池清淤难度较大，除利用出水管引水冲沙外，只能人工从检查口提吊，当淤积量不大时，可两年清淤一次。 二、配套设施的维护管理

水源工程是雨水集蓄工程的主体，配套设施也是其中不可缺少的组成部分。 （一）集水场维护管理 集水场主要指人工集水场。有混凝土集水场、塑膜覆砂、三七灰土（麦场和简易人工集水场）、表土层添加防渗材料等多种形式。 1、维护管理的内容 维护人工集水设备的完整，延长使用寿命，提高集水效率。 2、主要管理措施 人工压实土场 （1）设置围墙。在人工集水场四周打1.0m高的土墙，可有效地防止牲畜践踏，保持人工集水场完整。 （2）冬季降雨雪后及时清扫，可减速轻冻胀破坏程度，对混凝土集水场和人工土场均有良好的效果。 第 51 页 共52页

《雨水集蓄利用工程技术》 （二）沉沙池维护管理 我国北方地区尤其是黄土高原地区水土流失严重，而雨水集蓄工程主要集蓄雨洪径流，来水中含沙量大，因此合理而设沉沙和加强对沉沙池的管护至关重要。沉沙池管护的主要内容如下： （1）每次引蓄水前及时清除池内淤泥，以便再次发挥沉沙作用。 （2）冬季封冻前排除池内积水，使沉沙池免遭冻害。 （3）及时维修池体，保证沉沙池完好。 第 52 页 共52页