農(nóng)田水利學(xué)：4章灌溉渠道系統(tǒng)課件

渠道內(nèi)蒙古河套灌區(qū)河南人民勝利渠灌區(qū)山東位山灌區(qū)日本的渠道日本的渠道麗江古城的渠道麗江古城的渠道灌溉渠系規(guī)劃規(guī)劃原則干支渠的規(guī)劃布置形式斗、農(nóng)渠的規(guī)劃布置渠線規(guī)劃步驟渠系建筑物的規(guī)劃布置灌溉渠道的規(guī)劃原則1）盡量將干、支渠布置在較高地帶，以便控制最大的灌溉面積；2）與土地利用規(guī)劃、農(nóng)業(yè)區(qū)劃密切結(jié)合，并適當(dāng)考慮行政區(qū)劃；3）與排水溝的布置相配合，統(tǒng)一布局；4）渠線盡可能短直，以減少占地和工程量；5）確保渠道工程安全可靠；6）斗、農(nóng)渠的布置要滿足機(jī)耕要求；7）要考慮綜合利用干、支渠的規(guī)劃布置（一）山區(qū)、丘陵區(qū)灌區(qū)水庫山塘河流地形特點(diǎn)：地形復(fù)雜，崗沖交錯(cuò)，坡度較陡地面高程較高耕地分散，很少有大片集中耕地渠道布置形式：1.干渠沿等高線布置多見于分水嶺與山溪或河流間的狹長地帶渠線長而緩2.干渠沿主要分水嶺布置多見于淺丘崗地比降由地面坡度決定

干、支渠的規(guī)劃布置（一）山區(qū)、丘陵區(qū)灌區(qū)水庫山塘河流渠道布置水庫山塘河流渠道布置干、支渠的規(guī)劃布置（二）平原型灌區(qū)地形特點(diǎn)：地形開闊平坦;耕地集中，面積較大山前平原：靠近山麓，地勢(shì)較高，排水條件好；沖積平原：位于河流中下游平原坡水地區(qū)，地面坡度平緩，地下水位較高。渠道布置：干渠多沿等高線布置，支渠垂直等高線河流干渠一支渠二支渠三支渠干、支渠的規(guī)劃布置（三）圩垸型灌區(qū)地形特點(diǎn)：分布于沿江、湖灘地和三角洲地區(qū)，地形平坦低洼；多河湖港汊，水網(wǎng)密集；汛期外河水位常高于圩內(nèi)地面，四周有圩堤，四周高，中間低渠系布置：以排為主，兼顧灌溉；一般提排提灌，少有自流排灌斗、農(nóng)渠的規(guī)劃布置考慮因素：農(nóng)業(yè)耕作與機(jī)械化地形灌排條件土壤土地平整規(guī)格：斗渠長3000-5000m，寬500-1000m（平原地區(qū)）農(nóng)渠長500-1000m，寬200-400m渠系建筑物的規(guī)劃布置1引水建筑物：2配水建筑物：3交叉建筑物：4銜接建筑物：5泄水建筑物：6量水建筑物：進(jìn)水閘分水閘、節(jié)制閘遂洞、渡槽、倒虹吸、涵洞、橋梁跌水、陡坡溢流堰、泄水閘、退水閘、退水渠巴歇爾量水槽1引水建筑物：4銜接建筑物：6量水建筑物：田間工程規(guī)劃最末一級(jí)固定渠道（農(nóng)渠）和固定溝道（農(nóng)溝）之間條田范圍內(nèi)的臨時(shí)溝渠、田間道路、稻田的格田和田埂、土地平整等。意義：發(fā)揮灌排工程效益提高農(nóng)作物產(chǎn)量節(jié)約用水提高勞動(dòng)生產(chǎn)率現(xiàn)狀：薄弱環(huán)節(jié)不規(guī)范、不配套田間渠系布置縱向布置橫向布置灌水方向與農(nóng)渠垂直農(nóng)渠-毛渠-輸水壟溝-灌水溝（畦）較復(fù)雜地形灌水方向與農(nóng)渠平行農(nóng)渠-毛渠-灌水溝（畦）地面坡向一致，坡度較小地形稻田區(qū)的格田田?。焊?0-30cm

寬30-40cm格田：長100-150m

寬15-20m斗渠斗溝農(nóng)渠農(nóng)溝田埂排水口進(jìn)水口一、灌溉渠道流量概述設(shè)計(jì)流量最小流量加大流量設(shè)計(jì)渠道斷面及渠系建筑物的主要依據(jù)實(shí)際運(yùn)行過程中，渠道流量是變化的滿足灌溉設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)條件下用水要求的最大流量（毛流量）灌溉設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)條件下，渠道工作過程中輸送的最小流量，校核水位渠道運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的最大流量，確定渠堤堤頂高程二、灌溉渠道水量損失渠道水量損失渠道水面蒸發(fā)損失渠床滲漏損失閘門漏水和渠道退水〈5%，忽略管理上予以限制，設(shè)計(jì)時(shí)一般不考慮不可避免，設(shè)計(jì)時(shí)要考慮影響渠道滲漏損失的因素渠床土壤性質(zhì)地下水埋深及出流條件渠道輸水時(shí)間渠道斷面形式和尺寸輸水損失的估算經(jīng)驗(yàn)公式經(jīng)驗(yàn)系數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式估算渠道輸水損失每公里渠道輸水損失系數(shù)渠床土壤透水系數(shù)渠床土壤透水指數(shù)渠道損失流量渠道長度經(jīng)驗(yàn)系數(shù)估算渠道輸水損失渠道水利用系數(shù)渠系水利用系數(shù)QnQg田間水利用系數(shù)灌溉水利用系數(shù)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)估算渠道輸水損失三、渠道的工作制度續(xù)灌輪灌集中編組插花編組在一次灌水延續(xù)時(shí)間內(nèi)自始自終連續(xù)輸水同一級(jí)渠道在一次灌水延續(xù)時(shí)間內(nèi)輪流灌水加大輸水流量、縮短輸水時(shí)間、減少輸水損失渠道設(shè)計(jì)流量推算L支L斗nk干渠支渠斗渠水源輪灌渠道的設(shè)計(jì)流量1自上而下分配末級(jí)續(xù)灌渠道的田間凈流量（1）計(jì)算支渠（末級(jí)續(xù)灌渠道）的設(shè)計(jì)田間凈流量（2）由支渠分配到每條農(nóng)渠的田間凈流量2自下而上推算各級(jí)渠道的設(shè)計(jì)流量（1）計(jì)算農(nóng)渠的凈流量（2）推算各級(jí)渠道的設(shè)計(jì)流量（毛流量）續(xù)灌渠道的設(shè)計(jì)流量OABCQ1Q2Q3Q4水源L1L2L3渠道最小流量和加大流量的計(jì)算渠道最小流量渠道加大流量以最小灌水率為依據(jù)，方法同設(shè)計(jì)流量加大系數(shù)設(shè)計(jì)流量一、渠道縱橫斷面設(shè)計(jì)原理縱橫斷面設(shè)計(jì)必須滿足：通過所需要的流量水位要保證下級(jí)渠道的取水縱橫向穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)、安全一般按明渠均勻流公式設(shè)計(jì)渠道過水?dāng)嗝婷娣e謝才系數(shù)水力半徑渠底比降渠床糙率系數(shù)水力最佳斷面設(shè)計(jì)流量Q、比降I、糙率系數(shù)n相同的情況下過水?dāng)嗝娣e最小的渠道斷面——經(jīng)濟(jì)斷面圓形斷面梯形斷面渠道設(shè)計(jì)的依據(jù)渠底比降渠床糙率系數(shù)渠道的邊坡系數(shù)渠道斷面的寬深比渠道的不沖不淤流速渠底比降影響到工程造價(jià)和控制面積影響因素地面坡度下級(jí)渠道的水位要求渠床土質(zhì)水流含沙量設(shè)計(jì)流量一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)初選，然后試算確定渠床糙率系數(shù)取值應(yīng)符合實(shí)際重要工程要通過試驗(yàn)確定反映渠床粗糙程度的技術(shù)參數(shù)影響工程造價(jià)、輸水能力、渠道水位渠道的邊坡系數(shù)m1影響渠道穩(wěn)定根據(jù)渠床土質(zhì)、渠道深度等選定渠道斷面的寬深比渠道底寬與水深的比值影響渠道工程量和渠床穩(wěn)定工程量最小水力最優(yōu)斷面斷面穩(wěn)定過深窄，易沖刷；過寬淺，易淤積渠道的不沖不淤流速vcd<vd<vcs（臨界）不沖流速渠床土壤性質(zhì)水流含沙情況渠道斷面水力要素C.A.吉爾什砍公式（臨界）不淤流速渠道水力計(jì)算確定渠道過水?dāng)嗝娴乃頷和底寬b一般斷面的水力計(jì)算（試算法）水力最優(yōu)梯形斷面的水力計(jì)算一般斷面的水力計(jì)算（試算法）假設(shè)b、h值計(jì)算過水?dāng)嗝娴乃σ赜?jì)算渠道流量結(jié)束校核渠道輸水能力校核渠道流速YESYESNONO取整數(shù)b，h=b/αvcd<vd<vcs渠道橫斷面結(jié)構(gòu)挖方注意地面徑流