第二节水窖 水窖的定义与功能 )定义 修建于地面以下并具有一定容积的蓄水建筑物叫水窖,水窖由水源、管道、沉沙、过滤、窖体等 部分组成 (二)功能 (1)拦蓄雨水和地表径流 (2)提供人畜饮水和旱地灌溉的水源 (3)减轻水土流失。 二、水窖的类型 水窖可分为井窖、窑窖、竖井式圆弧形混凝土水窖和遂洞形(或马鞍形)浆砌石水窖等形式。水 窖可根据实际情况采用修建单窖、多窖串联或并联运行使用,以发挥其调节用水的功能 (一)井容 在黄河中游地区分布较广。主要由窖筒、旱窖、散盘、水窖、窖底等部分组成。见图2-1 (1)窖筒在黏土区,窖简直径可挖到0.8~1.0m,在较疏松的黄土上,一般为0.5~0.7m 窖筒深度,在坚硬的黏土上1~2m即可,在疏松黄土上需3m左右 (2)旱窖指窖筒下口到散盘这一段,一般不上胶泥,也不能存水,所以叫做旱窖 (3)散盘旱窖与水窖连接的地方叫散盘 (4)水窖四周窖壁捶有胶泥以防渗漏,主要用来蓄水。 图21井窖各部分名称示意图 1-窖口;2-沉沙池;3进水管;4散盘;5旱窖;6-胶泥层;7玛眼;8-水害 (5)窖底窖底直径随旱井的形式而定,一般为1.5~3.0m,最小的07m左右。 11
11 第二节 水窖 一、水窖的定义与功能 （一）定义 修建于地面以下并具有一定容积的蓄水建筑物叫水窖，水窖由水源、管道、沉沙、过滤、窖体等 部分组成。 （二）功能 （1）拦蓄雨水和地表径流； （2）提供人畜饮水和旱地灌溉的水源； （3）减轻水土流失。 二、水窖的类型 水窖可分为井窖、窑窖、竖井式圆弧形混凝土水窖和遂洞形（或马鞍形）浆砌石水窖等形式。水 窖可根据实际情况采用修建单窖、多窖串联或并联运行使用，以发挥其调节用水的功能。 （一）井窖 在黄河中游地区分布较广。主要由窖筒、旱窖、散盘、水窖、窖底等部分组成。见图 2-1。 （1）窖筒 在黏土区，窖简直径可挖到 0.8～1.0m，在较疏松的黄土上，一般为 0.5～0.7m。 窖筒深度，在坚硬的黏土上 1～2m 即可，在疏松黄土上需 3m 左右。 （2）旱窖 指窖筒下口到散盘这一段，一般不上胶泥，也不能存水，所以叫做旱窖。 （3）散盘 旱窖与水窖连接的地方叫散盘。 （4）水窖 四周窖壁捶有胶泥以防渗漏，主要用来蓄水。 图 2—1 井窖各部分名称示意图 1-窖口； 2-沉沙池；3-进水管；4-散盘；5-旱窖； 6-胶泥层；7-玛眼；8-水害 （5）窖底 窖底直径随旱井的形式而定，一般为 1.5～3.0m，最小的 0.7m 左右
(二)窑窖 窑窖与西北地区群众居位的窑洞相似,其特点是容积大,占地少,施工安全,取土方便,省工省 料窑窖答积一般为300~500m3。窖高2m以上,窖长6~25mm。上宽20~3.5m,底宽0.5~2.51 根据其修筑方法不同又可分为挖窑式和屋顶式两种。见图2-2、图2-3 2 08 消力篾 图2-2挖窖式窑窖断面示意图(单位:m) 图2-3屋顶式窑窖示意图 (a)纵断面(b)横断面 1-胶泥层;2-泥层;3谷草;4-木椽 (三)竖井式圆弧形混凝土水窖 竖井式圆弧形混凝土水窖(云南省巍山彝族回族自治县)示意图,见图2-4 C20混凝土 V=2.47m3 客体 预制客颈平面图 27x 四)隧洞形浆砌石水 隧洞形浆砌石水(贵州省毕节地区) 三、水窖的规划与设计 修建水窖要根据年降水量、地形、集雨坪(径流场)面积等条件因地制宜进行合理布局。规划要 结合现有水利设施,建设高效能的人畜饮水、旱地灌溉或两者兼顾的综合利用工程。 水源高于供水区的,采取蓄、引工程措施:水源低于供水区的,采取提、蓄工程措施;无水源的 采取建塘库、池窖,分散解决的工程措施
12 （二）窑窖 窑窖与西北地区群众居位的窑洞相似，其特点是容积大，占地少，施工安全，取土方便，省工省 料.窑窖答积一般为 300～500m3。窖高 2m 以上，窖长 6～25mm。上宽 2.0～3.5m，底宽 0.5～2.5m， 根据其修筑方法不同又可分为挖窑式和屋顶式两种。见图 2-2、图 2-3。 （三）竖井式圆弧形混凝土水窖 竖井式圆弧形混凝土水窖（云南省巍山彝族回族自治县）示意图，见图 2-4。 （四）隧洞形浆砌石水 隧洞形浆砌石水（贵州省毕节地区） 三、水窖的规划与设计 修建水窖要根据年降水量、地形、集雨坪（径流场）面积等条件因地制宜进行合理布局。规划要 结合现有水利设施，建设高效能的人畜饮水、旱地灌溉或两者兼顾的综合利用工程。 水源高于供水区的，采取蓄、引工程措施；水源低于供水区的，采取提、蓄工程措施；无水源的 采取建塘库、池窖，分散解决的工程措施
)水窖的规划原则 1.在有水源保证的地方,修建水窖以分配(或调节)用水量,根据地形及用水地点,修建多个 水窖,用输水管(渠)串联或并联运行供水 2.在无水源保证的地方。可修建容积较大的水窖,其蓄水调节能力,一般应满足当地3~4个月 的供水。 二)水窖的设计 1.设计原则 (1)因地制宜,就地取材,技术可靠,保证水质、水量,节省投资 (2)充分开发利用各种水资源(包括现有水利设施),使灌溉与人畜饮水结合 (3)防止冲刷,确保工程安全 (4)为了调节水源,可将水窖串联联合运行 供饮水的水窖,一般要求人均3~5m3,兼有水浇地任务的是人均5~7m3,以l户1窖或3~5户 联窖为宜 2.设计所需材料 (1)气象资料,附近雨量站(气象站)的多年降雨量(以月为单位),年最大24h平均降雨量, 以及年最低、最高气温,日照天数,最大蒸发量等 (2)水源的水位资料,包括枯流量、基流量、丰水期流量及最大洪水流量,干旱期实测值和水 质化验报告 (3)水源工程、输水工程及窖体的地质、地形图 (4)当地建材的分布调查 (5)当地的社会经济情况调查。 (6)1:10000或1:50000地形图 (7)灌溉面积(需水)分布情况及人畜饮用需求调查。 (8)现有水利设施情况。 3.工程布置原则 (1)以饮用水为主的窖池,应远离污染源。 (2)水源地(或调节池)应置于高位点,以便自压供水。 (3)应避开不良地质地段。 水源工程 水窖的水源有雨水、泉水、裂隙水、山沟水、库水以及提水入窖(池)等。 1)雨水作为水窖ⅨK源在没有地表水源的情况下,直接拦蓄雨水时,需要有集雨坪、汇流沟等 水源配套工程。此项工程可利用现有的房屋、晒坝(坪)、冲沟、道路等集水,也可修建集雨坪、拦 山沟等工程拦截雨水,汇流入窖。 ①集雨坪位置的选择:根据地形情况,集雨坪的位置应选定在高于水窖进水口Im以上。集雨坪 的面积可利用自然的山坡,修建一定长度的拦水沟,将一定面积内的雨水拦入水窖;也可人工平整 土地,水泥砂浆抹面防渗。 ②集雨坪面积的计算: A.云南巧家县采用以下公式计算:
13 （一）水窖的规划原则 1. 在有水源保证的地方，修建水窖以分配（或调节）用水量，根据地形及用水地点，修建多个 水窖，用输水管（渠）串联或并联运行供水。 2. 在无水源保证的地方。可修建容积较大的水窖，其蓄水调节能力，一般应满足当地 3～4 个月 的供水。 （二）水窖的设计 1. 设计原则 （1）因地制宜，就地取材，技术可靠，保证水质、水量，节省投资。 （2）充分开发利用各种水资源（包括现有水利设施），使灌溉与人畜饮水结合。 （3）防止冲刷，确保工程安全。 （4）为了调节水源，可将水窖串联联合运行。 供饮水的水窖，一般要求人均 3～5m3，兼有水浇地任务的是人均 5～7m3，以 l 户 1 窖或 3～5 户 联窖为宜 2. 设计所需材料 （1）气象资料，附近雨量站（气象站）的多年降雨量（以月为单位），年最大 24h 平均降雨量， 以及年最低、最高气温，日照天数，最大蒸发量等。 （2）水源的水位资料，包括枯流量、基流量、丰水期流量及最大洪水流量，干旱期实测值和水 质化验报告。 （3）水源工程、输水工程及窖体的地质、地形图。 （4）当地建材的分布调查。 （5）当地的社会经济情况调查。 （6）1：10 000 或 1 ：50 000 地形图。 （7）灌溉面积（需水）分布情况及人畜饮用需求调查。 （8）现有水利设施情况。 3. 工程布置原则 （1）以饮用水为主的窖池，应远离污染源。 （2）水源地（或调节池）应置于高位点，以便自压供水。 （3）应避开不良地质地段。 4. 水源工程 水窖的水源有雨水、泉水、裂隙水、山沟水、库水以及提水入窖（池）等。 （1）雨水作为水窖 7K 源在没有地表水源的情况下，直接拦蓄雨水时，需要有集雨坪、汇流沟等 水源配套工程。此项工程可利用现有的房屋、晒坝（坪）、冲沟、道路等集水，也可修建集雨坪、拦 山沟等工程拦截雨水，汇流入窖。 ①集雨坪位置的选择：根据地形情况，集雨坪的位置应选定在高于水窖进水口 lm 以上。集雨坪 的面积可利用自然的山坡，修建一定长度的拦水沟， 将一定面积内的雨水拦入水窖；也可人工平整 土地，水泥砂浆抹面防渗。 ②集雨坪面积的计算： A. 云南巧家县采用以下公式计算：
B.贵州省毕节地区采用以下公式计算: (2-2) aW/1000 式中:F—集雨坪有效集水面积 一水窖的有效容积 —水窖年蓄水量 W—年均降水量,mm,可查水文手册; a—降雨(或径流)利用系数,对于透水平坦地面取0.3,对于天然不透水山坡取0.5 0.6,较好屋面及人工集雨坪取0.8 降雨利用系数 考虑到干旱年份或特别干旱年份等情况的加大系数 ③集水池:在集雨坪面积较大、拦截雨水较多的情况下,应在集雨坪下方建一个集水池 集水容积建议用下式计算: v′=(1/3一1/5)wW =aFH24/1000 (2-4) ④拦山沟:利用天然山坡作为集雨坪时,在山坡的下方应挖凿拦截雨水的拦山沟。拦山沟要拦截 的集雨面积,应用公式(2-1)、(2-2)计算。拦山沟积的增大(或不量的增大)可逐步加大。考虑山 坡陡峻或拦截面积上水土流失等对拦山沟的淤塞和冲刷,拦山沟的过水断面应比计算断面大50%左 (2)库水作为水窖水源水库就是水窖的调节池、沉淀池。水库的水通过链、渠进入水窖 (3)泉水、裂隙水、河水作为水窖水源在水源处修建一集水池或取水口,将水集中起来,通过 输水管或暗(明)渠进入水窖。 ②集水池窖大小的确定,主要根据来水量(水源)和供水量(引用)情况,以满足有一定的沉沙、 调节能力,节省投资为原则。 (4)渠水作为水窖水源一般来说,渠水水源均能满足水窖对水量的要求,作为饮用水,浑浊度 小于10°的可不考虑过滤设施,这样进水池和沉沙厂可合二为一。 (5)输配水工程输配水工程的作用是将水源水输入水窖(池),由水窖(池)最后分配到用水点 该工程一般可位于净化设施之后,也可位于净化设施之前 (6)净化设施利用自然山坡汇集雨水,必须经沉沙过滤后方能进入水窖。沉沙过滤池的结构视 集雨坪面积的大小而定 (三)水窑总容积的确定 水窖总容积是水窖群容积的总和,应与其控制面积相适应。如果来水量不大,可设1~2个水窖 如果来水量过大,则应修水窖群拦蓄来水,水窖群的布置形式有以下几种: l梅花形 见图2-6。将若干水窖按梅花形布置成群,用暗管连通,从中心水窖提水灌溉
14 aW /1000 V F = （2-1） B. 贵州省毕节地区采用以下公式计算： /1000 1.5 aW V F = （2-2） 式中：F——集雨坪有效集水面积； V——水窖的有效容积； V——水窖年蓄水量； W——年均降水量，mm，可查水文手册； a——降雨（或径流）利用系数，对于透水平坦地面取 0.3，对于天然 不透水山坡取 0.5～ 0.6，较好屋面及人工集雨坪取 0.8； 0.8——降雨利用系数； 1.5——考虑到干旱年份或特别干旱年份等情况的加大系数。 ③集水池：在集雨坪面积较大、拦截雨水较多的情况下，应在集雨坪下方建一个集水池。 集水容积建议用下式计算： v =（1／3 一 l／5） w W’ （2—3） w =aFH24／1 000 （2—4） ④拦山沟；利用天然山坡作为集雨坪时，在山坡的下方应挖凿拦截雨水的拦山沟。拦山沟要拦截 的集雨面积，应用公式（2-1）、（2-2）计算。拦山沟积的增大（或不量的增大）可逐步加大。考虑山 坡陡峻或拦截面积上水土流失等对拦山沟的淤塞和冲刷，拦山沟的过水断面应比计算断面大 50％左 右。 （2）库水作为水窖水源水库就是水窖的调节池、沉淀池。水库的水通过链、渠进入水窖， （3）泉水、裂隙水、河水作为水窖水源在水源处修建一集水池或取水口，将水集中起来，通过 输水管或暗（明）渠进入水窖。 ②集水池窖大小的确定，主要根据来水量（水源）和供水量（引用）情况，以满足有一定的沉沙、 调节能力，节省投资为原则。 （4）渠水作为水窖水源一般来说，渠水水源均能满足水窖对水量的要求，作为饮用水，浑浊度 小于 10°的可不考虑过滤设施，这样进水池和沉沙厂可合二为一。 （5）输配水工程输配水工程的作用是将水源水输入水窖（池），由水窖（池）最后分配到用水点。 该工程一般可位于净化设施之后，也可位于净化设施之前。 （6）净化设施利用自然山坡汇集雨水，必须经沉沙过滤后方能进入水窖。沉沙过滤池的结构视 集雨坪面积的大小而定 （三）水窑总容积的确定 水窖总容积是水窖群容积的总和，应与其控制面积相适应。如果来水量不大，可设 1～2 个水窖； 如果来水量过大，则应修水窖群拦蓄来水，水窖群的布置形式有以下几种： 1.梅花形 见图 2-6。将若干水窖按梅花形布置成群，用暗管连通，从中心水窖提水灌溉
2排子形水窖群 沉沙坑 沉 图2-6梅花形水窖群布置示意图 这种水窖群布置在窄长的水平梯田内,顺等高线方向筑成一排水窖群,窖底以暗管连通,在水窖 群的下一的过水断面,应根据过水流量计算确定。始端断面可稍小,随着拦截降雨面台梯田地坎上讠 暗管直通窖内,窖水可自然灌溉下方农田。见图2-7。 w 图27排子形水窖群示意图 为了就地拦蓄坡面径流,諴少流水的位能损失,増加自流灌溉的面积,应使窖群均匀地分布在坡 面上,而不是使水窖集中在坡面下部。 (四)窖址的选择 (1)有足够的水源 (2)有深厚而坚硬的土层,水窖一般应设在质地均匀的土层上,以黏性土壤最好,黄土次之 (3)在石质山区,多利用现有地形条件,在无泥石流危害的沟道两侧的不透水基岩上,加上修 补,做成水窖。 (4)窖址应便于人蓄用水和灌溉农田
15 2.排子形水窖群 这种水窖群布置在窄长的水平梯田内，顺等高线方向筑成一排水窖群，窖底以暗管连通，在水窖 群的下一的过水断面，应根据过水流量计算确定。始端断面可稍小，随着拦截降雨面台梯田地坎上设 暗管直通窖内，窖水可自然灌溉下方农田。见图 2-7。 为了就地拦蓄坡面径流，减少流水的位能损失，增加自流灌溉的面积，应使窖群均匀地分布在坡 面上，而不是使水窖集中在坡面下部。 （四）窖址的选择 （1）有足够的水源。 （2）有深厚而坚硬的土层，水窖一般应设在质地均匀的土层上，以黏性土壤最好，黄土次之。 （3）在石质山区，多利用现有地形条件，在无泥石流危害的沟道两侧的不透水基岩上，加上修 补，做成水窖。 （4）窖址应便于人蓄用水和灌溉农田