灌排工程課件

1、灌排工程1灌 排 工 程灌排工程2灌溉制度與灌排流量計(jì)算1 1作物灌溉制度與排水制度作物灌溉制度與排水制度1.11.1作物需水規(guī)律作物需水規(guī)律1.21.2灌溉制度灌溉制度定義定義：指某種作物，在一定氣候、土壤和農(nóng)業(yè)技術(shù)措施條件下，為獲得高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)，而進(jìn)行的適時(shí)、適量灌水方案。包括灌水定額灌水定額、灌水時(shí)間、灌水次數(shù)和灌溉定額灌溉定額。確定灌溉制度的方法確定灌溉制度的方法：1）總結(jié)群眾多年來(lái)的灌水實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。不同作物的灌水定額、灌水時(shí)間、灌水次數(shù)和灌溉定額等；2）根據(jù)灌溉試驗(yàn)資料制定灌溉制度，在選用試驗(yàn)資料時(shí)，必須考慮原試驗(yàn)條件與需確定灌溉制度地區(qū)條件的相似性；3）用水量平衡分析原理推算（耗水量灌

2、排工程3于補(bǔ)給量）。1.31.3排水制度排水制度澇：指田間水深超過作物的耐淹水深，積水時(shí)間超過作物的允許耐淹時(shí)間而使作物減產(chǎn)乃至死亡的一種災(zāi)害。漬：指作物耕作層中土壤水分過多，氧氣缺乏，從而影響作物根系的正常呼吸，大量有害物質(zhì)不斷產(chǎn)生又不能及時(shí)分解，最終導(dǎo)致作物中毒減產(chǎn)乃至死亡的一種災(zāi)害。內(nèi)容：排水定額、排水時(shí)間、排水次數(shù)和排水總定額2 2 灌排流量灌排流量2.12.1灌溉用水量灌溉用水量灌水率（灌溉模數(shù)）：指單位面積上所需要的灌溉凈流量。灌排工程4灌區(qū)灌水率：是將灌區(qū)內(nèi)同時(shí)灌水的各種作物的灌水率疊加。修正前灌水率圖修正前灌水率圖：按灌水率值，直接疊加繪制的圖。該圖存在2方面問題，一是灌水率值

3、在不同時(shí)期大小懸殊，引水不均勻，不連續(xù)，無(wú)法選取設(shè)計(jì)灌水率值；二是短期停水較多，增加渠道滲水損失。修正后灌水率圖：修正后灌水率圖：針對(duì)以上問題，進(jìn)行修正，消除或減少上述問題，按修正后的計(jì)算值繪制的圖，該圖要求盡可能連續(xù)、均勻、集中。灌溉用水量灌溉用水量：指各灌區(qū)從水源取用的水量。計(jì)算方法分2種。直接推算法（某一種作物）、間接推算法（灌區(qū)）用水過程線用水過程線：灌水模數(shù)乘以灌溉面積，在計(jì)入輸水損失。2.2排水流量排水流量排澇標(biāo)準(zhǔn)排澇標(biāo)準(zhǔn)：以澇區(qū)發(fā)生一定重現(xiàn)期的暴雨不受澇為準(zhǔn)。對(duì)于旱作區(qū)，一般采用1-3d暴雨，1-3d排除；對(duì)于水稻區(qū)，一般采用1-3d暴雨，3-5灌排工程5天排至水稻允許耐淹深度以

4、下。排漬標(biāo)準(zhǔn)：包括作物的耐漬時(shí)間和耐漬深度。指在降雨或灌溉后，通過排漬，使地下水在作物耐漬時(shí)間內(nèi)回降到作物的耐漬深度以下。灌排工程6灌溉系統(tǒng)組成及規(guī)劃原則灌溉系統(tǒng)組成及規(guī)劃原則1灌溉系統(tǒng)組成指從水源到田間的一整套工程設(shè)施。包括灌溉工程和排水工程2部分。取水樞紐工程：閘、壩、塘、庫(kù)、站、井等。輸、配水系統(tǒng)：1）各級(jí)渠道，干渠、支渠、斗渠、農(nóng)渠4級(jí)；2）各級(jí)各類建筑物：閘、渡槽、跌水、倒虹吸、隧洞、橋。田間調(diào)節(jié)系統(tǒng)：毛渠、臨時(shí)渠、輸水壟溝及不同灌水方法采用的各種設(shè)施。2灌溉系統(tǒng)規(guī)劃原則1）渠系布置應(yīng)考慮地形、地質(zhì)條件，灌水渠應(yīng)布置在高處，排水溝應(yīng)布置在低處，干渠線路應(yīng)避開坡體及巖石破碎帶。2）充分

5、利用水、土資源，因地制宜地進(jìn)行工程設(shè)計(jì)。灌排工程73）盡量減少水量損失和工程費(fèi)用，做到安全引水，便于管理。4）灌水渠與排水溝分開布置，各成系統(tǒng)。5）各級(jí)渠、溝布置，要結(jié)合道路規(guī)劃和植樹造林。灌排工程8渠系建筑物渠系建筑物1渠系建筑物分類渠系建筑物：為將灌溉用水安全、可靠、有計(jì)劃地輸、配到田間，在灌區(qū)渠道上，修建各種類型的調(diào)節(jié)、輸送、控制和測(cè)量流量和水位的建筑物設(shè)施。分4大類，調(diào)節(jié)建筑物、輸水建筑物、保護(hù)建筑物和量水建筑物。1.1調(diào)節(jié)建筑物調(diào)節(jié)各用水渠道流量、水位的建筑物。包括進(jìn)水閘、分水閘、節(jié)制閘和揚(yáng)水灌區(qū)泵站。1.2輸水建筑物在渠道輸水過程中，渠道需要穿越天然凹地和已建其他設(shè)施，將水安全、可

6、靠送到目的地，所修建的建筑物。包括倒虹吸、渡槽、跌水和涵洞。渡槽：輸送渠道水流跨越溝谷、道路、河渠等的架空輸水建筑物。由進(jìn)灌排工程9口連接段、槽身、支承結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)4部分組成。排架u型槽身重力墩矩形槽身支承結(jié)構(gòu)樁基礎(chǔ)和沉井基礎(chǔ)高架渡槽灌排工程10空腹渡槽實(shí)腹渡槽灌排工程11臺(tái)式渡槽灌排工程12倒虹吸倒虹吸：是輸送渠水通過河渠、山谷、道路等障礙物的壓力輸水建筑物，由進(jìn)口、管身、出口3部分組成。倒虹吸管路布置：豎井式、斜管式、折線形、橋式進(jìn)口段布置：包括漸變段、進(jìn)水口、攔污柵、閘門及沉沙池。出口布置消力池。涵洞：當(dāng)渠道與道路、溪谷等障礙物相交時(shí)，在交通道路或填方渠道下面，為輸送渠水或宣泄溪谷來(lái)水而修

7、建的建筑物。分圓形涵洞、箱型涵洞、蓋板涵洞、拱形涵洞。跌水：指水流呈自由拋射狀態(tài)跌落于下游消力池的落差建筑物。由進(jìn)口連接段、跌水口、消力池和出口連接段組成。1.31.3保護(hù)建筑物保護(hù)建筑物為保護(hù)渠道及其附近建筑設(shè)施，免遭暴雨徑流、超量排水及其他無(wú)控制灌排工程13的多余流量造成破壞，而修建的建筑物，包括側(cè)槽式溢水道、退水渠分水閘。1.4量水建筑物量水建筑物指渠道上用以量測(cè)水流流量的水工建筑物及特設(shè)量水設(shè)施。包括量水堰、量水槽。灌排工程14灌排渠系布置灌排渠系布置3 3渠系布置渠系布置根據(jù)地形條件，灌區(qū)布置分3種：山地、丘陵型、平原型和圩垸型（灘地、三角洲型）灌區(qū)。山地、丘陵型灌區(qū)：1）干渠沿等高

8、線布置，支渠從干渠一側(cè)引水，垂直等高線布置；2）干渠布置在分水嶺上，與等高線垂直，支渠從干渠兩側(cè)分水。平原型灌區(qū)：1）地表水資源豐富灌區(qū)，發(fā)展以渠灌為主工程；2）地下水資源豐富灌區(qū)，發(fā)展井灌，或?qū)嵭芯嗯c渠灌相結(jié)合。灘地、三角洲型灌區(qū)：此類灌區(qū)多分布在沿江、湖灘地帶，地勢(shì)低洼、平坦，地下水位高，容易形成澇災(zāi)。因此在渠系布置上應(yīng)以排為主，選擇合理排水溝線路，兼顧灌溉，排灌分開，各成系統(tǒng)。灌排工程15渠道斷面及其型式渠道斷面及其型式1渠道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)灌溉渠道按結(jié)構(gòu)的不同，可分為明渠、管道和混合式3種。灌排工程16渠道設(shè)計(jì)應(yīng)滿足條件：1）渠道不發(fā)生沖刷和淤積，即渠道中的流速必須小于渠床土壤的允許不沖流速

9、，大于允許不淤流速；2）渠道應(yīng)有穩(wěn)定的渠床，即渠道在平面上的穩(wěn)定，使水流不發(fā)生左右搖擺而導(dǎo)致沖刷渠床和邊坡；3）渠道應(yīng)有最大輸水能力4）考慮綜合利用對(duì)渠道結(jié)構(gòu)的要求2渠道的橫斷面橫斷面組成：渠底寬、邊坡、邊坡系數(shù)、渠堤寬橫斷面形式（主要）：矩形、梯形、u型挖方渠道：渠道橫斷面完全置于地面線以下，一般在渠線穿過高地或沿灌排工程17山坡開渠時(shí)采用，渠道邊坡系數(shù)取決于土壤、水文地質(zhì)條件、渠道結(jié)構(gòu)、深度及渠道中水深。填方渠道：從地面上填土修筑的渠道，在渠道通過低地或地面坡度與渠底比降不一致的地區(qū)采用，注意填土應(yīng)盡可能采用透水性小的土壤。半挖半填渠道：工程量最省，施工最方便，被廣泛采用。3渠道縱斷面渠道

10、縱坡設(shè)計(jì)影響因素：灌區(qū)的地形條件、渠線所經(jīng)地區(qū)地質(zhì)土壤條件、渠中水流泥沙含量以及地面坡度。渠道縱斷面設(shè)計(jì)包括沿渠地面高程線、渠道正常高水位線、渠道最低水位線、渠底高程線、堤頂高程線、渠道縱坡。灌排工程18渠道縱斷面設(shè)計(jì)沿渠地面高程線：根據(jù)灌區(qū)渠道規(guī)劃布置，從渠首到渠尾，點(diǎn)繪出渠道線路所經(jīng)過的地面高程。渠道正常水位線：根據(jù)水位推算，初步確定下級(jí)渠道要求的水位及沿渠地面高程，參照選擇的渠道比降，設(shè)計(jì)渠道正常水面線。渠底線：根據(jù)已確定的正常水面線，采用橫斷面計(jì)算所得正常水深，從正常水面向下繪制正常水深，連接正常水深的各點(diǎn)，為渠底線。最小水位線：以正常流量設(shè)計(jì)的橫斷面為基礎(chǔ)，繪制渠底線，然后從渠底線向

11、上繪制按最小流量設(shè)計(jì)的最小水深，連接最小水深的各點(diǎn)，為最小水位線。堤頂線：從渠底線向上繪制，按加大流量設(shè)計(jì)的加大水深，再加上所選定的超高值，連接各點(diǎn)，為堤頂線。灌排工程19節(jié)水灌溉工程節(jié)水灌溉工程灌水方法分類：地面灌溉、地下灌溉、噴灌和滴灌。1 1地面灌溉地面灌溉地面灌溉包括畦灌、溝灌、淹灌、漫灌。畦灌：是在灌溉土地上，用土埂隔成田塊，水從輸水壟溝引入畦田內(nèi)，沿畦內(nèi)坡度方向濕潤(rùn)土壤，是旱田常采用的一種灌水方法。溝灌：是在田塊中，開溝灌水的一種方法，水從輸水壟溝進(jìn)入灌水溝后，在流動(dòng)過程中濕潤(rùn)溝底及溝兩側(cè)土壤。淹灌：串灌串排、單灌單排漫灌：在田間不設(shè)格田或溝埂，引水任其漫流，借水的重力作用濕潤(rùn)土壤

12、而進(jìn)行灌溉的一種方法。灌排工程20畦灌灌排工程21溝灌灌排工程22畦溝組合灌排工程232 2 地下灌溉地下灌溉利用埋設(shè)在農(nóng)田地面以下的滲水管道過水，通過土壤毛細(xì)管作用，濕潤(rùn)作物根系活動(dòng)層內(nèi)土壤的一種灌水方法。由水源、輸水管道或明渠、田間滲水管網(wǎng)組成。優(yōu)點(diǎn)：灌水不破壞土壤表層結(jié)構(gòu)；灌后地面不板結(jié)、龜裂；減少畦、溝占地；省水、增產(chǎn)；管道出水孔易阻塞；發(fā)生故障，難于修理。灌排工程243 噴灌指將具有一定壓力的水通過管道送至田間，再通過噴頭噴射到空中，形成細(xì)小水滴，近似天然降水灑落田間來(lái)灌溉作物。優(yōu)點(diǎn)是增產(chǎn)、省水、省工，缺點(diǎn)是在多風(fēng)地區(qū)，噴灑均勻度差，適宜于山區(qū)和坡地等地形。噴灌系統(tǒng)組成：水源、水泵、

13、動(dòng)力設(shè)備、管網(wǎng)、噴頭及田間工程噴灌分類：固定式 移動(dòng)式 半固定式噴灌主要技術(shù)參數(shù)：噴灌強(qiáng)度 噴灌均勻度 水滴打擊強(qiáng)度噴灌強(qiáng)度：指單位時(shí)間內(nèi)噴灑在單位面積土地上的水深或水量。為使噴灑在地表的水，能及時(shí)滲入土中，不致形成地表積水和徑流，應(yīng)使噴灌強(qiáng)度小于土壤的入滲率。噴灌均勻度：指在噴灌面積上水量分布的均勻程度。灌排工程25特點(diǎn)：干管和支管埋入地下，只有噴頭特點(diǎn)：干管和支管埋入地下，只有噴頭可動(dòng)?？蓜?dòng)。灌排工程26特點(diǎn)：管道和噴頭都可動(dòng)。特點(diǎn)：管道和噴頭都可動(dòng)。灌排工程27特點(diǎn)：支管和噴頭可動(dòng)。特點(diǎn)：支管和噴頭可動(dòng)。灌排工程28水滴打擊強(qiáng)度：指單位受雨面積內(nèi)，水滴對(duì)土壤或作物的打擊動(dòng)能，用霧化指標(biāo)控制，即噴頭工作壓力與主噴嘴直徑之比。噴灌工程布置管網(wǎng)布置形式2種：樹狀管網(wǎng)和環(huán)狀管網(wǎng)噴頭的選擇主要考慮額定流量、工作壓力、霧化指數(shù)。噴頭組合形式：矩形組合和平行四邊形組合，支管間距噴頭間距。4滴灌滴灌是將具有一定壓力的水，經(jīng)過濾后，通過管道和滴頭，均勻的滴入作物根部附近土壤的一種灌水方法。優(yōu)點(diǎn)是不破壞土壤結(jié)構(gòu)、不產(chǎn)生地面徑流，無(wú)深層滲漏