灌溉渠道系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計

1、灌溉渠道系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計第一節(jié)灌溉渠道系統(tǒng)規(guī)劃布置一、任務(wù)1、供水、引水、配水要求：對水源供水狀況進(jìn)行調(diào)節(jié)對水位、水量有控制，調(diào)節(jié)能力控制流速，使渠道達(dá)到防沖，防淤二、系統(tǒng)分類1、組成：1）水源和引水部分：水 源：水庫、湖泊、河流、井、泵建筑物：要求有調(diào)節(jié)、控制能力（閘、壩、抽水站）2）輸水配水系統(tǒng)：把渠道分為五個等級：總干渠、干渠、支渠、斗渠、農(nóng)渠，其中，總干渠、干渠、支渠輸水；斗渠、農(nóng)渠配水。3）田間渠道系統(tǒng)：農(nóng)渠、毛渠、灌水畦q（通常是:十、支、斗、農(nóng)、毛。大的有總干渠，較小的有灌水畦4）排水泄水系統(tǒng):十、支、斗、農(nóng)、毛溝2、分類：從結(jié)構(gòu)上分：明渠、暗渠按建筑材料分：土渠、磚石砌渠、砼渠、水

2、泥管按開挖方式分：挖方渠道、填方渠道三、渠道系統(tǒng)布置1、布置原則：總的來說，要求投資少、效益大、渠線盡可能小，輸水速度快、沿線地質(zhì)無嚴(yán)重滲漏或坍塌現(xiàn)象2、平原布置為例，說明其布局原則，見教材3、布置：田間渠道系統(tǒng)一般為溝、路、渠相鄰或相間布置。第二節(jié) 渠道系統(tǒng)設(shè)計流量的確定渠道設(shè)計流量是渠道所控制灌溉范圍內(nèi)農(nóng)作物的灌溉凈流量和渠道損失流量之 和，即：Q設(shè)=Q凈+Q損一、渠道凈流量1、 Q凈二q次大A（立方米/秒）a mq次大：灌區(qū)次大灌水率 = 布（米3/秒/萬畝），A：灌溉面積（萬畝）加大流量：當(dāng)灌溉區(qū)的灌溉面積擴(kuò)大或出現(xiàn)特大干旱或上游渠道出現(xiàn)失事情 況Q 加大二Q 設(shè)（11.3） 渠道最小

3、流量：當(dāng)灌溉區(qū)某一種作物需灌溉或某一支渠需灌溉Q最小=0.4Q設(shè) 渠道一般都應(yīng)考慮設(shè)計流量、加大流量和最小流量 第三節(jié)渠道縱橫斷面設(shè)計一、渠道橫斷面的設(shè)計2、 Q 凈= m1A1 + m2A2 +/ 86400t （立方米/秒）M - A或： 。凈=86400 t式中：M綜一綜合灌溉定額（米3/畝）， T 一作物允許灌水延續(xù)天數(shù)。二、渠道損失流量b X L X QQ =凈損10 0L :渠道長度O :每公里長渠道滲水損失占所通過凈流量的百分比，根據(jù)土壤性質(zhì)確定b =（a、D、m值見教材）Q凈2、通過測定損失直接確定渠道設(shè)計流量渠道設(shè)計流量Q設(shè)=Q凈* Q損（大型）* Q或：Q = 凈設(shè) 門（中

4、小型）四、渠道的加大流量和渠道的最小流量（一）斷面形狀1、按幾何形狀和材料分為：梯形（大多數(shù)土渠）、矩形（砼渠、石渠）、半圓形（砼 渠）2、按開挖寬深比：窄深式：挖方省、占地少、滲漏小、但渠床不穩(wěn)，施工不便寬淺式：渠床穩(wěn)定，施工容易，水流穩(wěn)定但占地多。3、按斷面方式分為：單式斷面、復(fù)式斷面4、按渠道填挖數(shù)量分：填方渠道、挖方渠道（二）渠道橫斷面設(shè)計 1、斷面組成：以梯形渠道為例m：為渠道邊坡系數(shù)； 縱坡比降i渠堤寬度：渠道堤頂寬度可依據(jù)流量及渠岸高度的大小或交通要求而定渠道安全超高：超高設(shè)計水位與堤頂高之間的高差邊坡系數(shù)見表4-3；比降范圍：十支渠：1/5001/2500;斗 渠：1/200

5、1/1500;引渠：按地形和流量確定。2、渠道水力計算明渠均勻流：指渠道斷面形狀、尺寸、渠底坡降、糙率都沿水流方向不變，則 任一斷面的水深h0，流速v，流速分布都不變，此種水流流 態(tài) 稱明渠均勻流。一般渠道為人工開挖，水流流態(tài)為明渠均勻流。明渠均勻流計算公式：Q = w - CVR - i = w - 1 - R 3 i 2(米 3/ 秒)n式中：3 過水橫斷面積 m2，梯形3 =（b+mh）出矩形3 =bh （m2）C一流速系數(shù)I一縱坡渠道坡降v一流速米/秒曼寧公式：C = 一R6n1巴甫洛夫斯基公式：C = RY,n其中當(dāng)R 1米時，Y = 1.3 (n。n 粗糙系數(shù)，反映渠道護(hù)面材料粗糙

6、程度R水力半徑X 濕周矩形：X = b + 2 h梯形：X = b + 2ht1 + m 2n和R均反映渠道過水能力的大小3、 最優(yōu)水力斷面CD，n不變，希望 Qmax，水力半徑 R最大， 則有濕周梯形渠道為mh1 +dh1 +整理得：0， 進(jìn)一步整理，_b_h所以，最優(yōu)水力斷面寬深比bhm)，2 h (1 + m 2 - m )，對于矩形渠道RX=4、渠道不沖不淤流速不沖流速：V = KQ。不淤流速：V = C 0.2米m流量系數(shù)，包括局部損失和沿程損失，m員= 1，H .,! p + 入 4dm = 1，式中：入一沿程阻力系數(shù)，砼管入=1/45，砌石管入=1/26，或入=里，2 p +性4 RC 謝才系數(shù)，p進(jìn)出口轉(zhuǎn)彎處局部損失系數(shù)之和，直井式p = 2.5，斜坡式p = 1.82.1 任何一種倒虹吸管子下部都有管座，防止土層不均勻沉降五、跌水上游建筑物和下游建筑物有一定高差，為了連接水流而設(shè)立的建筑物。跌水：水流自跌水口流出后，呈自由拋物狀態(tài)，并落入消力池布置位置：一般布置在挖方渠道上，盡可能與分水閘、泄水閘一起整體布置。跌水型式：單級跌水：一般落差在3-5米多級跌水：高差超過5米，每3米一跌組成：進(jìn)口段、消力池、出口段如果高差較大，土質(zhì)條件很好都是巖石，可以不作跌水，巖石修整一下，二側(cè) 做起側(cè)墻，末端修一消力池