馬清河灌區(qū)灌溉系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計

1、馬清河灌區(qū)灌溉系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計目錄第一章灌區(qū)基本情況及有關(guān)資料21.1灌區(qū)基本情況21.2氣象21.3種植計劃及灌溉經(jīng)驗3第二章 作物灌溉制度和灌水率的制定62.1作物灌溉制度的制定62.2設(shè)計灌水率的確定12第三章 各級灌溉渠道的規(guī)劃布置（平面布置）173.1水源與取水口選擇173.2各級渠道與溝道的布置173.3渠系建筑物布置17第四章 各級灌溉渠道的設(shè)計流量的推求194.1確定工作制度194.2計算典型支渠設(shè)計流量194.3計算干渠設(shè)計流量20第五章 干渠縱斷面設(shè)計225.1 推求干渠沿線各支渠分水口要求的控制水位225.2 干渠設(shè)計水位線的確定235.3 渠道縱斷面的水位銜接245.4 堤

2、頂高程線的確定24第六章渠道縱橫斷面設(shè)計256.1渠道縱橫斷面設(shè)計原理256.2渠道設(shè)計的依據(jù)256.3 干支渠各斷面設(shè)計256.4斗農(nóng)渠斷面設(shè)計27第一章灌區(qū)基本情況及有關(guān)資料1.1灌區(qū)基本情況馬清河灌區(qū)北部為界榮山，西為馬清河和馬頭山，南為馬清河，東為龍尾河和龍尾山。灌區(qū)范圍主要包括20m等高線以下的面積，總面積約12萬畝。氣候溫和，無霜期長，適宜于農(nóng)作物生長。年平均氣溫16.5，多年平均蒸發(fā)量1065mm，多年平均降水量1112mm，馬清河灌區(qū)地形圖見附圖。灌區(qū)人口總數(shù)約8萬，勞動力1.9萬。申溪以西屬興隆鄉(xiāng)，以東屬大勝鄉(xiāng)。根據(jù)農(nóng)業(yè)規(guī)劃，界榮山上以林、牧、副業(yè)為主，馬頭山以林為主，20m

3、 等高線以下則以大田作物為主，種植稻、麥、棉、豆等作物。灌區(qū)上游土質(zhì)屬中壤 ，下游龍尾河一帶屬輕砂壤土。地下水埋深一般為45m,土壤及地下水的PH值屬中性，無鹽堿化威脅。界榮山 、龍尾山等屬土質(zhì)丘陵，表土屬中粘壤土，地表56m以下為巖層，申溪及吳家溝等溝溪均有巖石露頭，馬頭山陳村以南至馬清河邊巖石遍布地表。吳家溝等溝溪縱坡較大，下切較深，一般為78m，上游寬5060m，下游寬7090m，遇暴雨時易暴發(fā)洪水，近年來已在各溝、溪上游修建多處小型水庫，山洪已基本得到控制，對灌區(qū)無威脅。馬清河灌區(qū)為馬清河流域規(guī)劃的組成部分。根據(jù)規(guī)劃要求，已在興隆峪上游20km處（圖外）建大型水庫一座，壩頂高程50.2

4、m，正常水位43.0m，興利庫容1.2108m3,總庫容2.3108m3。馬清河灌區(qū)擬在該水庫下游A-A斷面處修建攔河壩式取水樞紐，引取水庫水發(fā)電則利用尾水進(jìn)行灌溉。A-A斷面處河底高程30m，砂、卵石覆蓋層厚2.5m，下為基巖，河道比降1/100，河底寬82m，河面寬120m。水庫所供之水水質(zhì)良好，含沙量極微，水量亦能完全滿足灌區(qū)用水要求。1.2氣象根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀笳举Y料，設(shè)計典型年為中等干旱年（相當(dāng)于1972年），411月水面蒸發(fā)量（80cm口徑蒸發(fā)皿）及降水量見表1及表2。表1 設(shè)計年各月蒸發(fā)量統(tǒng)計月 份4567蒸發(fā)量（mm）97.5118.0143.7174.9月 份891011蒸發(fā)量（m

5、m）196.5144.7101.175.6表2 設(shè)計年逐日降二雨量統(tǒng)計日月 份4567891017.64.6212.717.418.533.41.97.342.055.31.210.864.87.92.878.628.582.5919.1103.6112.52.1121.96.4137.52.31412.11.91.91510.0166.04.13.532.81724.5181.3191.6204.312.611.5211.8222.110.649.22.518.5231.410.74.53.62435.47.4256.2261.5271.1281.53.729307.7313.6月計72.9

6、108.5107.339.825.037.3103.51.3種植計劃及灌溉經(jīng)驗灌區(qū)以種植水稻為主，兼有少量旱作物，各種作物種植比例見表3。表3 作物種植比作 物旱稻中稻雙季晚稻棉花種植比例（%）50305020根據(jù)該地區(qū)灌溉試驗站觀測資料，設(shè)計年（1972）早稻及棉花的基本觀測數(shù)據(jù)如表4及表5所示；中稻及晚稻的豐產(chǎn)灌溉制度列于表6。表4 早稻試驗基本數(shù)據(jù)生 育 階 段復(fù)苗分蘗前分蘗后孕穗抽穗乳熟黃熟全生育期起止日期（日/月）25/44/55/514/515/51/62/616/617/630/61/711/712/720/725/420/7天 數(shù)101018151411987模比系數(shù)（%）78

7、182521138100田間允許水層深（mm）10-30-5010-40-8020-50-9020-50-10020-50-9010-40-50自然落干滲透強(qiáng)度（mm/d）1.31.31.31.31.31.31.3注：全生育期需水系數(shù)a=1.0。自然落干期間，不需灌水。表5 棉花試驗基本數(shù)據(jù)生 育 階 段幼苗期現(xiàn)蕾期開花結(jié)鈴期吐絮期全生育期起止日期（日/月）21/416/617/628/729/726/827/86/1121/46/11模比系數(shù)（%下水補(bǔ)給量占作物需水量的（%）10202225計劃濕潤層深（m）0.4-0.50.5-0.60.6-0.70.7注：1、計

8、劃產(chǎn)量120kg/畝產(chǎn)籽棉。2、需水系數(shù)k=2.67m3/kg。3、土壤空隙率為48%（占土體的百分?jǐn)?shù)），注意為體積含水。4、土壤適宜含水率上限max=70%（占孔隙體積的百分?jǐn)?shù)），下限min=35%（占孔隙體積的百分?jǐn)?shù)）。5、田間最大持水率為70%（占孔隙體積的百分?jǐn)?shù)）。6、播種時，計劃層土壤儲水量為72m3/畝。7、播前灌之前土壤計劃濕潤層（0.4m）內(nèi)的平均含水率為0=40%（占孔隙體積的百分?jǐn)?shù)）。8、增加的計劃濕潤層的平均含水率可按50%（占孔隙體積的百分?jǐn)?shù)）計。 表6 中稻、雙季晚稻設(shè)計年豐產(chǎn)灌溉制度中稻雙季晚稻灌水次序灌水時間（日/月）灌水定額（/畝）灌水次序灌水時間（日/月）灌水

9、定額（/畝）1（泡田）7/5501（泡田）19/750226/525227/71534/62531/825410/62547/820520/630512/82562/730623/83078/730727/830814/730831/830922/73096/9301029/7251012/9301110/8201119/9301230/920灌溉定額 320（m3/畝）灌溉定額 335（m3/畝）注：早稻泡田期為4月13日，泡田定額為70 m3/畝第二章 作物灌溉制度和灌水率的制定2.1作物灌溉制度的制定1. 早稻灌溉制度的制定（包括泡田和生育期的灌溉制度）1) 泡田期灌溉制度泡田定額（已給

10、定）：70 m3/畝2) 生育期灌溉制度早稻生育期灌溉制度用水量平衡方程計算，列表以1為時段逐日計算時段末的水層深度，計算完成后進(jìn)行水量校核，校核無誤后，給出灌溉制度匯總表及總灌溉定額。其中起始水層深為泡田后建立的田面水層深，可取初始生育期階段允許水層深的一個值，稻田逐日滲漏強(qiáng)度見基本資料。水量平衡方程式中h1時段初田面水層深度，mm;h2時段初田面水層深度，mm;P時段內(nèi)降雨量，mm;m時段內(nèi)灌水量，mm;WC時段內(nèi)田間耗水量，mm;d時段內(nèi)排水量，mm.其中式中ET日逐日需水量，mm; S稻田逐日滲漏強(qiáng)度，mm.式中ETi各生育階段作物需水量，mm;n各生育階段天數(shù)。Ki各生育階段需水量模

11、比系數(shù)，ET全全生育階段需水量，mm。需水系數(shù)，；E0全生育期水面蒸發(fā)量，mm。水量校核方程h始生育期泡田后建立的起始水層深，mm；h末生育期末田面的水層深，mm；計算早稻灌水制度：計算過程見下表逐日耗水量計算表生育階段復(fù)苗分蘗前分蘗后孕穗抽穗乳熟黃熟全生育期起止日期（日/月）25/44/55/514/515/51/62/616/617/630/61/711/712/720/725/420/7天 數(shù)101018151411987模比系數(shù)（%）78182521138100滲透強(qiáng)度（mm/d）1.31.31.31.31.31.31.3階段需水量（mm）27.6 31.5 70.9 98.5 82.

12、7 51.2 31.5 394.0 階段滲漏量（mm）131323.419.518.214.311.7113.1階段田間耗水量（mm）40.6 44.5 94.3 118.0 100.9 65.5 43.2 507.1 日平均耗水量（mm）4.1 4.5 5.2 7.9 7.2 6.0 4.8 早稻生育期灌溉制度計算列如下表。早稻生育期灌溉制度計算表 單位：mm日期生育期設(shè)計淹灌水層逐日耗水量逐日降雨淹灌水層變化灌水量排水量月日4244.1 2025復(fù)苗10-30-504.1 15.9 264.1 11.8 274.1 27.7 20284.1 1.525.1 294.1 21.0 304.1

13、 16.9 514.1 12.8 24.1 28.7 2034.1 3.428.0 44.1 225.9 5分蘗前10-40-804.5 1.222.6 64.5 7.926.0 74.5 28.550.0 84.5 45.5 94.5 41.0 104.5 36.5 114.5 2.534.5 124.5 6.436.4 134.5 31.9 144.5 27.4 15分蘗后20-50-905.2 22.2 165.2 623.0 175.2 24.542.3 185.2 37.1 195.2 31.9 205.2 26.7 215.2 21.5 225.2 10.626.9 235.2 1

14、0.732.4 245.2 27.2 255.2 22.0 265.2 46.8 30275.2 1.142.7 285.2 3.741.2 295.2 36.0 305.2 30.8 315.2 25.6 615.2 20.4 2孕穗20-50-1007.9 17.429.9 37.9 1.923.9 47.9 46.0 3057.9 38.1 67.9 30.2 77.9 22.3 87.9 44.4 3097.9 36.5 107.9 28.6 117.9 20.7 127.9 42.8 30137.9 34.9 147.9 1.928.9 157.9 21.0 167.9 43.1 3

15、017抽穗20-50-907.2 35.9 187.2 28.7 197.2 21.5 207.2 44.3 30217.2 37.1 227.2 49.279.1 237.2 71.9 247.2 35.490.0 10.1257.2 82.8 267.2 1.577.1 277.2 69.9 287.2 62.7 297.2 55.5 307.2 48.3 71乳熟10-40-506.0 42.3 26.0 36.3 36.0 30.3 46.0 24.3 56.0 18.3 66.0 12.3 76.0 36.3 3086.0 30.3 96.0 24.3 106.0 18.3 116.

16、0 12.3 12黃熟自然落干4.8 7.5 134.8 2.7 14151617181920478.6 217.3 250.0 10.1 校核：20+224.5+250-478.6-17.31.4mm與7月13日淹灌水層基本相符，計算無誤?？傻迷绲旧谠O(shè)計灌溉制度，如下表。早稻生育期灌溉制度表作物作物所占灌水次數(shù)灌水定額(m3/畝)灌水時間（日/月)延續(xù)灌水率面積（%）時間（d)m3/（s萬畝)早稻50（泡田）1704月13日100.41 213.334月27日50.15 313.335月2日50.15 4205月26日50.23 5206月4日50.23 6206月12日50.23 72

17、06月16日50.23 8206月20日50.23 9207月7日50.23 2. 棉花灌溉制度的制定1) 棉花播前灌。實際規(guī)劃中，播前灌之前土壤計劃濕潤層深度內(nèi)的平均含水率0應(yīng)該實際調(diào)查得到。本設(shè)計中取值見基本資料表5.播前灌定額為將計劃濕潤層深度范圍內(nèi)的土壤由平均初始含水率0灌至含水率上限max所需的水量。播前灌水定額2) 生育期灌溉制度采用水量平衡方程，先以生育階段作為時段計算各時段的水量參數(shù)，然后用作圖法求生育期的灌溉制度。A. 時段t內(nèi)土壤計劃濕潤層內(nèi)儲水量的變化滿足：時段末儲水量時段初儲水量增加濕潤層而增加的水量有效降雨量地下水補(bǔ)給灌溉水量需水量 B. 各項數(shù)值的計算確定利用表5所

18、給數(shù)據(jù)Wmax和Wmin：計劃濕潤層內(nèi)允許儲水量上限Wmax和下限Wmin 注意：的表達(dá)方式的轉(zhuǎn)換：由占孔隙%變?yōu)檎俭w積%。H為計劃濕潤層的深度，單位為m。WT由于計劃濕潤層增加而增加的水量；計劃濕潤層深度H(m)，在各階段是漸變的（通過作圖來體現(xiàn)），如階段初0.4m，階段末0.5m。按公式計算： 為(H2-H1)深度內(nèi)的土壤平均含水率，一般田。具體可根據(jù)當(dāng)?shù)赝寥榔拭娴暮侍攸c來選取。本設(shè)計中的取值：近似取=80%。E棉花各生育期的田間需水量：全生育期的需水量用以產(chǎn)量為參數(shù)的需水系數(shù)法 K需水系數(shù)(K2.67m3/kg)； Y計劃產(chǎn)量(120kg籽棉)。各生育階段田間需水量Ei需水量模比系數(shù)

19、Ki乘以全生育期的需水量。 全K地下水補(bǔ)給量，用地下水補(bǔ)給系數(shù)求?。悍指魃A段進(jìn)行計算：P0有效降雨量，用降雨入滲系數(shù)法求?。菏紫葘⒋谓涤贽D(zhuǎn)換為有效降雨量（特別注意：次降雨是指一次完整的降雨。如連續(xù)五天降雨則算一次降雨。將該次降雨各天的降雨之和計算出來，根據(jù)其值的大小按下表取，得到該次降雨的有效降雨。），的選?。ㄒ娊滩模┌聪卤碛嫞捍谓涤炅?mm 550mm50mm 0 1.00.8 0.70.8將各次降雨的有效降雨求出來后，將其累積曲線畫出來，注意將各次降雨放在該次降雨的最后一天，或者為了作圖的簡單本次課程設(shè)計將各旬的各次有效降雨合起來放在本旬的最后一天來進(jìn)行計算。按生育階段計算(ETKWT

20、)列表給出結(jié)果。1作物需水量E累積曲線；2滲入土壤內(nèi)的降雨量累積曲線；3WT累積曲線；4K值累積曲線；5計劃濕潤土層中的實際儲水量W曲線；6計劃濕潤土層允許最小儲水量Wmin曲線；7計劃濕潤土層允許最大儲水量Wmax曲線2.2設(shè)計灌水率的確定1. 灌水率計算根據(jù)4種作物的灌溉制度及作物種植比，列表計算各種作物的各次灌水率。注意不要漏掉泡田定額和播前灌。建議采用的一次灌水延續(xù)時間：早、中稻泡田8-12d，雙季晚稻泡田5-7d；各類水稻生育期內(nèi)一次灌水的延續(xù)時間3-5d；棉花生育期內(nèi)一次灌水延續(xù)時間5-10d。灌水率計算表作物作物所占灌水次數(shù)灌水定額(m3/畝)灌水時間（起）（日/月)延續(xù)灌水率面

21、積（%）時間（d)m3/（s萬畝)早稻50（泡田）1704月13日100.41 213.334月27日50.15 313.335月2日50.15 4205月26日50.23 5206月4日50.23 6206月12日50.23 7206月16日50.23 8206月20日50.23 9207月7日50.23 中稻30（泡田）1505月7日100.17 2255月26日50.17 3256月4日50.17 4256月10日50.17 5306月20日50.21 6307月2日50.21 7307月8日50.21 8307月14日50.21 9307月22日50.21 10257月29日50.17

22、 11208月10日50.14 雙季晚稻50（泡田）1507月19日70.41 2157月27日50.17 3258月1日50.29 4208月7日50.23 5258月12日50.29 6308月23日50.35 7308月27日50.35 8308月31日50.35 9309月6日50.35 10309月12日50.35 11309月19日50.35 12209月30日50.23 棉花20138.424月15日50.18 2308月15日50.14 2. 繪制初步灌水率圖通過已知的中稻和晚稻的灌溉制度，得出全灌溉區(qū)的初步灌水率圖如下圖所示：3. 修正灌水率圖修正原則：要以不影響作物需水要求

23、為原則，盡量不要改變主要作物關(guān)鍵用水期的各次灌水時間，修正后的灌水率圖要比較均勻連續(xù)，修正后最小的灌水率應(yīng)不小于最大灌水率的45%。灌水率計算表(修正）作物作物所占灌水次數(shù)灌水定額(m3/畝)灌水時間（日/月)延續(xù)灌水率面積（%）時間（d)m3/（s萬畝)早稻50（泡田）1704月7日100.41 213.334月27日50.15 313.335月2日50.15 4205月26日50.23 5206月4日50.23 6206月14日50.23 7206月18日50.23 8206月22日50.23 9207月7日50.23 中稻30（泡田）1505月7日100.17 2255月26日50.17

24、 3256月4日50.17 4256月9日50.17 5306月20日50.21 6307月2日50.21 7307月7日50.21 8307月12日50.21 9307月24日50.21 10257月29日50.17 11208月10日50.14 雙季晚稻50（泡田）1507月17日70.41 2157月29日50.17 3258月3日50.29 4208月8日50.23 5258月15日50.29 6308月25日50.35 7308月30日50.35 8309月4日50.35 9309月9日50.35 10309月14日50.35 11309月19日50.35 12209月30日50.2

25、3 棉花20138.424月17日50.18 2308月20日50.14 通過修正得到下圖：4. 設(shè)計灌水率如圖所示， 全區(qū)的灌水率為最高為0.44m3/(S萬畝），灌區(qū)灌溉系統(tǒng)的設(shè)計模數(shù)采用最高的灌水率0.347m3/(s萬畝）第三章 各級灌溉渠道的規(guī)劃布置（平面布置）3.1水源與取水口選擇灌區(qū)的水源主要是以馬清河為灌溉水源。馬清河上游，水位較高，還有一座水庫水質(zhì)良好，含沙量極微，灌區(qū)上游土質(zhì)屬中壤，下游龍尾河一帶屬輕砂壤土。地下水埋深一般為45m，土壤及地下水的PH值屬中性，無鹽堿化威脅。取水口宜取在凹岸中點偏下游處，取水口在這里可加大進(jìn)流量，有效防止泥沙入渠，另外還可以避免水直接沖擊渠道

26、，有利于渠道的保護(hù)。3.2各級渠道與溝道的布置本灌區(qū)灌溉渠道分為干、支、斗、農(nóng)四級固定渠道。本灌區(qū)屬于小坡度地區(qū)。一支布置在整個灌區(qū)的西面，與等高線成一定的角度。二支布置在吳家溝和申溪之間，三支布置在小坳與新村連線，四支布置在枯石村與陳留連線，即整個灌區(qū)由四條支渠控制。第三支渠灌溉面積適中，可作為典型支渠，該支渠有16條斗渠，斗渠長1800m，取第五斗渠為典型斗渠。每條斗渠有10條農(nóng)渠，長700m,間距200m，可取五斗二農(nóng)為典型農(nóng)渠。3.3渠系建筑物布置渠系建筑物是指與渠道配套的水閘、涵洞、橋梁、渡槽、倒虹吸、跌水、陡坡等建筑物。一、 渠系建筑物的選型與布置原則1、盡量采用定型設(shè)計和裝配式建

27、筑物；2、盡量利用當(dāng)?shù)夭牧闲藿ǎ?、渠系建筑物的位置應(yīng)根據(jù)渠系平面布置圖、渠道縱橫斷面圖及當(dāng)?shù)厍闆r合理布局；4、渠系建筑物應(yīng)滿足渠道輸水、配水、量水、泄水和防洪等要求，保證渠道正常運行，最大限度地滿足作物需水要求；5、渠系建筑物布置盡可能集中，聯(lián)合修建，形成樞紐，降低造價，便于管理；6、布置渠系建筑物應(yīng)使水流流態(tài)穩(wěn)定，水頭損失小。二、 主要的渠系建筑物有：1. 引水建筑物進(jìn)水閘：在渠道取水處，調(diào)節(jié)干渠的進(jìn)水流量，滿足灌溉對水位、流量的要求。2. 配水建筑物（1）分水閘 布置在各支渠、斗渠和農(nóng)渠渠首。上級渠道的分水閘就是下級渠道的進(jìn)水閘。 分水閘的作用是控制和調(diào)節(jié)向下級渠道的配水流量，其結(jié)構(gòu)形式

28、有開敞式和涵洞式兩種。（2）節(jié)制閘 垂直于渠道中心線布置，其作用是控制渠道水位或流量。下列情況需要設(shè)置節(jié)制閘：在上級渠水位不能保證下級渠正常引水時，需在上級渠建節(jié)制閘抬高水位，保證下級渠引水。實行輪灌時，在輪灌組分界處需設(shè)節(jié)制閘。在重要建筑物或險工渠段前需聯(lián)合修建節(jié)制閘和泄水閘，以防止漫溢，保證建筑物和渠道的安全。3. 交叉建筑物常見的交叉建筑物有：隧洞、渡槽、倒虹吸、涵洞、橋梁等。隧洞 當(dāng)渠道遇到山崗時，或因石質(zhì)堅硬，或因開挖工程量過大，往往不能采用深挖方渠道，如沿等高線繞行，渠道線路又過長，工程量仍然較大，而且增加了水頭損失。在這種情況下，可選擇山崗單薄的地方鑿洞而過。倒虹吸 渠道穿過河溝

29、、道路時，如果渠道水位高出河溝洪水位，但渠底高程卻低于河溝洪水位時；或渠底高程雖高于路面，但凈空不能滿足交通要求時，就要用壓力管道代替渠道，從河溝、道路下面通過，壓力管道的軸線向下彎曲，形似倒虹。渡槽 渠道穿過河溝、道路時，如果渠底高于河溝最高洪水位或渠底高于路面的凈空大于行駛車輛要求的安全高度時，可架設(shè)渡槽；渠道穿越洼地時，如采用高填方渠道工程量太大，也可采用渡槽。 涵洞 渠道與道路相交，渠道水位低于路面，而且流量較小時，常在路面下面埋設(shè)平直的管道，叫做涵洞。橋梁 渠道與道路相交，渠道水位低于路面，而且流量較大，水面較寬時，要在渠道上修建橋梁，滿足交通要求。 4. 銜接建筑物當(dāng)渠道經(jīng)過坡度較

30、大的地段時，為防止渠道沖刷，保持渠道的設(shè)計比降，就把渠道分成上、下兩段，中間用銜接建筑物聯(lián)結(jié)，常見的銜接建筑物有跌水或陡坡。（1）跌水：水位落差小于時，宜建跌水。（2）陡坡：水位落差大于時，宜建陡坡。5. 泄水建筑物用于排除渠道中余水或入渠洪水。（1）退水閘：布置在較大的干、支、斗渠末端，以排泄渠中余水（防止滋生雜草和蚊蟲）。 （2）泄水閘：與節(jié)制閘聯(lián)合修建，保護(hù)重要建筑物和險工渠段。6. 量水建筑物（1） 利用閘、涵、渡槽等量水。在干支渠上量水一般利用這些渠系建筑物量水。（2）利用特設(shè)計量水設(shè)備量水。如三角堰、梯形堰、巴歇爾量水槽、噴嘴等。一般斗、農(nóng)渠上可采用特設(shè)量水設(shè)備。 渠系建筑物的布置

31、具體見干渠縱斷面圖第四章 各級灌溉渠道的設(shè)計流量的推求4.1確定工作制度為了各用水單位受益均衡，避免因水量過分集中而造成灌水組織和生產(chǎn)安排的困難，干支渠采用續(xù)灌，為了縮短各條渠道的輸水時間，加大輸水流量，減少輸水損失水量，有利于農(nóng)業(yè)耕作和灌水工作的配合，提高灌水工作效率，斗、農(nóng)渠采用輪灌，且進(jìn)行集中編組。斗渠、農(nóng)渠各分兩組。4.2計算典型支渠設(shè)計流量計算步驟：1. 先分別計算出支渠田間凈流量、農(nóng)渠田凈流量和農(nóng)渠凈流量；2. 逐級推算農(nóng)渠、斗渠、支渠的設(shè)計流量3. 逐段計算、最后計算灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)。渠別一支二支三支四支合計長度（km）5.065.065.05.1320.25灌溉面積（萬畝）1

32、.602.402.573.039.6推求典型支渠（三支渠）及其所屬斗、農(nóng)渠的設(shè)計流量A. 計算農(nóng)渠的設(shè)計流量。三支渠的田間凈流量為：因為斗、農(nóng)渠分兩組輪灌，同時工作的斗渠有8條，同時工作的農(nóng)渠有4條，且同級渠道控制面積相同，所以，農(nóng)渠的田間凈流量為：取田間水利用系數(shù)f=0.95，灌區(qū)土壤屬中粘壤土，從表5-1中可查出相應(yīng)的土壤透水性系數(shù)：A=1.9,m=0.4。據(jù)此可計算出農(nóng)渠每公里輸水損失率： B. 計算斗渠的設(shè)計流量。斗渠的平均工作長度L斗=1.4kmC. 計算三支渠的設(shè)計流量。支渠的工作長度為：L支=5.0km支渠的凈流量為：支渠每公里輸水損失系數(shù)為支渠的設(shè)計流量為D. 三支渠的灌溉水利

33、用系數(shù)4.3計算干渠設(shè)計流量A. 計算一、二、四支渠的田間凈流量B. 計算一、二、四支渠的設(shè)計流量。以典型支渠（三支渠）的灌溉水利用系作基數(shù)，用來計算其它支渠的設(shè)計流量。C. 推求干渠各段的設(shè)計流量1) CD段的設(shè)計流量。 2) BC段的設(shè)計流量。3) AB段的設(shè)計流量。 4) OA段的設(shè)計流量。 第五章 干渠縱斷面設(shè)計5.1 推求干渠沿線各支渠分水口要求的控制水位引水渠道的渠首應(yīng)該具有多高的水位才能保證田間能夠灌上水，需要從田間控制點的地面高程開始，考慮各種水頭損失，自下而上逐級推算得出。每一支渠分水口要求的控制水位B分，按下式推算： （34）式中，A0支渠灌溉范圍內(nèi)的地面參考點高程(m)；

34、h所選參考點與該處末級固定渠道水面的高差，取0.2m；L各級渠道長度(m)；i各級渠道的比降；：1）各級渠道的比降可參考：干渠：15000；支渠：12000；斗渠：11000；農(nóng)渠：1800；渡槽比降：110001500。j渠道通過渠系建筑物的水頭損失，視不同建筑物而定。（主要包括：進(jìn)水閘（或分水閘），節(jié)制閘，渡槽，倒虹吸，公路橋（穿公路）。各種建筑物的水頭損失的最小值參考（農(nóng)水第三版）表4-17。渠別控制面積（萬畝）進(jìn)水閘節(jié)制閘渡槽倒虹吸公路橋干渠10400.10.20.100.150.400.05支渠160.10.20.070.070.300.03斗渠0.30.40.050.150.050

35、.050.200農(nóng)渠0.05推求結(jié)果列表和繪圖給出，并按各支渠分水口的位置點繪成圖（見如下示意圖中各支渠要求的水位），進(jìn)行下一步。渠別一支二支三支四支最高最遠(yuǎn)最高最遠(yuǎn)最高最遠(yuǎn)最高最遠(yuǎn)A02013.52014.82014.519.614.2h0.20.20.20.20.20.20.20.2L農(nóng)700700070007000700i農(nóng)0.001250.001250.001250.001250.001250.001250.001250.00125Li10.8750.87500.87500.87500.875L斗12001200180018001800180018001800i斗0.0010.0010

36、.0010.0010.0010.0010.0010.001Li21.21.21.81.81.81.81.81.8L支163506015050608350001635130i支0.00050.00050.00050.00050.00050.00050.00050.0005Li30.08152.530.0752.530.04152.50.08152.565li2.15654.6051.8755.2051.84155.1751.88155.240.350.410.350.440.350.380.350.38B分22.706518.71522.42520.64522.391520.25522.0315

37、20.0222.706522.42522.391522.03155.2 干渠設(shè)計水位線的確定根據(jù)各支渠分水口要求的水位控制高程，參照上級渠道所提供的水位高程或供水水源引水高程和干渠渠底比降，確定干渠的設(shè)計水位線。注意干渠的比降和干渠的水面線高程，盡量使得所有支渠均可以滿足要求，同時與地面線對照，盡量使挖方和填方量相等，最后確定出各干渠的設(shè)計水位線，繪出如下圖。1支渠2支渠3支渠4支渠干渠注意：1）各級渠道的比降可參考：干渠：15000；支渠：12000；斗渠：11000；農(nóng)渠：1800。渡槽比降：110001500。 5.3 渠道縱斷面的水位銜接1干渠各段的水位銜接：可用水深不變只是底寬改變的

38、銜接方式，也可用水深和底寬均變化的銜接方式；一般采用后者。2上、下級渠道的水位銜接：當(dāng)上級渠道按正常流量通過時，下級渠道按正常流量取水，以此確定下級渠道的渠底高程。按照正常流量設(shè)計的情況下，如果上級渠道通過最小流量時，其水位不能保證下級渠道取得相應(yīng)的最小流量，必須修建節(jié)制閘，抬高上級渠道的水位到Hmin，以使下級渠道取得最小流量。 3當(dāng)渠道通過特殊地形或地物時，需修筑相應(yīng)的建筑物，如渡槽，橋等，繪制縱斷面時，應(yīng)該反映過這些建筑物的水位銜接（水頭損失）。5.4 堤頂高程線的確定 堤頂高程最高水位+安全超高安全超高可取0.5m。綜上所述，干渠各斷面的地面高程、正常水位、最高水位、最低水位、堤頂高程

39、、渠底高程的計算結(jié)果見下表：分水點OABCD建筑物進(jìn)水閘公路橋分水點公路橋、節(jié)制閘渡槽分水點、節(jié)制閘、公路橋渡槽公路橋、節(jié)制閘分水點水頭損失0.050.150.150.150.150.15地面高程26.174 25.394 24.866 24.766 24.370 23.814 23.364 22.894 22.032 正常水位26.474 25.694 25.166 25.066 24.670 24.114 23.564 22.994 22.032 最低水位25.943 25.163 24.629 24.529 24.133 23.516 23.066 22.438 21.576 最高水位2

40、6.660 25.880 25.341 25.241 24.845 24.172 23.722 23.040 22.178 堤頂高程27.160 26.380 25.841 25.741 25.345 24.672 24.222 23.540 22.678 渠底高程25.174 24.394 23.866 23.766 23.370 22.814 22.364 21.794 20.932 第六章渠道縱橫斷面設(shè)計6.1渠道縱橫斷面設(shè)計原理灌溉渠道一般為正坡明渠，按明渠均勻流公式設(shè)計。其基本公式為：式中：V渠道平均流速，m/s； C謝才系數(shù)， m0.5 /s； R水力半徑，m; i 渠底比降。 謝

41、才系數(shù)常用曼寧公式計算： 式中：n 渠床糙率系數(shù)。6.2渠道設(shè)計的依據(jù)（1）渠底比降，比降選擇是否合理關(guān)系到工程造價和控制面積，應(yīng)根據(jù)渠道沿線的地面坡度、下級渠道進(jìn)水口的水位要求，渠床土質(zhì)，水源含沙情況等因素，為了減少工程量，應(yīng)盡可能選用和地面坡度相近的渠底比降，一般隨著設(shè)計流量的逐級減小，渠底比降逐級增大渠床的糙率系數(shù)：渠床的糙率系數(shù)是否符合實際，直接影響到設(shè)計成果的精度，如果n值選的太大，渠道的設(shè)計斷面就偏大，不僅增加了工程量，而且會因?qū)嶋H水位低于設(shè)計水位而影響下級渠道的進(jìn)水，如果n取值太小，設(shè)計的斷面就偏小，輸水能力不足，影響灌溉用水。渠道的邊坡系數(shù)：邊坡系數(shù)的大小關(guān)系到渠坡的穩(wěn)定，要根

42、據(jù)渠床土壤質(zhì)地和渠道深度等條件選擇適宜的數(shù)值渠道斷面的寬深比：寬深比對渠道工程量和渠床穩(wěn)定有較大影響，渠道寬深比的選擇要考慮一下要求 工程量最小，采用水力最優(yōu)斷面的寬深比可使渠道工程量最小。 斷面穩(wěn)定，渠道斷面過于窄深，容易產(chǎn)生沖刷；過于寬淺，又容易淤積，都會使渠床變形。穩(wěn)定斷面的寬深比應(yīng)滿足不沖、不淤要求，它與渠道流量、水流含沙情況、渠道比降等因素有關(guān)，應(yīng)在總結(jié)當(dāng)?shù)匾殉汕肋\行經(jīng)驗的基礎(chǔ)上確定。 一般比降小的渠道應(yīng)選擇較小的寬深比，以增大水力半徑，加快水流速度；比降大的渠道應(yīng)選擇較大的寬深比，以減小流速，防止渠床沖刷。 有力通航，有通航要求的渠道，應(yīng)根據(jù)船舶吃水深度、錯船所需的水面寬度以及通航的流速要求等確定渠道的斷面尺寸。一般要求，渠道水面寬度應(yīng)大于船舶寬度的2.6倍，船底以下水深應(yīng)不小于1530cm，項目區(qū)灌溉系統(tǒng)主要用于灌溉，所以這點可以不用考慮。渠道的不沖不淤流速：在穩(wěn)定渠道中，允許的最大平均流速稱為臨界不沖流速用Vcs表示，允許的最小平均流速稱為不淤流速，用Vcd表示，為了維持渠床穩(wěn)定，渠道通