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)技術措施條件下，為獲得高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)，而進行的適時、適量灌水方案。包括灌水定額灌水定額、灌水時間、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）總結群眾多年來的灌水實踐經(jīng)驗。不同作物的灌水定額、灌水時間、灌水次數(shù)和灌溉定額等；2）根據(jù)灌溉試驗資料制定灌溉制度，在選用試驗資料時，必須考慮原試驗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，積水時間超過作物的允許耐淹時間而使作物減產(chǎn)乃至死亡的一種災害。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)生又不能及時分解，最終導致作物中毒減產(chǎn)乃至死亡的一種災害。內(nèi)容：排水定額、排水時間、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、在不同時期大小懸殊，引水不均勻，不連續(xù)，無法選取設計灌水率值；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：針對以上問題，進行修正，消除或減少上述問題，按修正后的計算值繪制的圖，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，在計入輸水損失。2.2排水流量排水流量排澇標準排澇標準：以澇區(qū)發(fā)生一定重現(xiàn)期的暴雨不受澇為準。對于旱作區(qū)，一般采用1-3d暴雨，1-3d排除；對于水稻區(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。排漬標準：包括作物的耐漬時間和耐漬深度。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、站、井等。輸、配水系統(tǒng)：1）各級渠道，干渠、支渠、斗渠、農(nóng)渠4級；2）各級各類建筑物：閘、渡槽、跌水、倒虹吸、隧洞、橋。田間調(diào)節(jié)系統(tǒng)：毛渠、臨時渠、輸水壟溝及不同灌水方法采用的各種設施。2灌溉系統(tǒng)規(guī)劃原則1）渠系布置應考慮地形、地質(zhì)條件，灌水渠應布置在高處，排水溝應布置在低處，干渠線路應避開坡體及巖石破碎帶。2）充分

5、利用水、土資源，因地制宜地進行工程設計。灌排工程73）盡量減少水量損失和工程費用，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）各級渠、溝布置，要結合道路規(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、控制和測量流量和水位的建筑物設施。分4大類，調(diào)節(jié)建筑物、輸水建筑物、保護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。包括進水閘、分水閘、節(jié)制閘和揚水灌區(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。由進灌排工程9口連接段、槽身、支承結構及基礎4部分組成。排架u型槽身重力墩矩形槽身支承結構樁基礎和沉井基礎高架渡槽灌排工程10空腹渡槽實腹渡槽灌排工程11臺式渡槽灌排工程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、橋式進口段布置：包括漸變段、進水口、攔污柵、閘門及沉沙池。出口布置消力池。涵洞：當渠道與道路、溪谷等障礙物相交時，在交通道路或填方渠道下面，為輸送渠水或宣泄溪谷來水而修

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。由進口連接段、跌水口、消力池和出口連接段組成。1.31.3保護建筑物保護建筑物為保護渠道及其附近建筑設施，免遭暴雨徑流、超量排水及其他無控制灌排工程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水流流量的水工建筑物及特設量水設施。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，或實行井灌與渠灌相結合。灘地、三角洲型灌區(qū)：此類灌區(qū)多分布在沿江、湖灘地帶，地勢低洼、平坦，地下水位高，容易形成澇災。因此在渠系布置上應以排為主，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渠道結構設計灌溉渠道按結構的不同，可分為明渠、管道和混合式3種。灌排工程16渠道設計應滿足條件：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)生左右搖擺而導致沖刷渠床和邊坡；3）渠道應有最大輸水能力4）考慮綜合利用對渠道結構的要求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山坡開渠時采用，渠道邊坡系數(shù)取決于土壤、水文地質(zhì)條件、渠道結構、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、縱坡設計影響因素：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。渠道縱斷面設計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渠道縱斷面設計沿渠地面高程線：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，初步確定下級渠道要求的水位及沿渠地面高程，參照選擇的渠道比降，設計渠道正常水面線。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，為渠底線。最小水位線：以正常流量設計的橫斷面為基礎，繪制渠底線，然后從渠底線向

11、上繪制按最小流量設計的最小水深，連接最小水深的各點，為最小水位線。堤頂線：從渠底線向上繪制，按加大流量設計的加大水深，再加上所選定的超高值，連接各點，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，水從輸水壟溝進入灌水溝后，在流動過程中濕潤溝底及溝兩側土壤。淹灌：串灌串排、單灌單排漫灌：在田間不設格田或溝埂，引水任其漫流，借水的重力作用濕潤土壤

12、而進行灌溉的一種方法。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在農(nóng)田地面以下的滲水管道過水，通過土壤毛細管作用，濕潤作物根系活動層內(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：灌水不破壞土壤表層結構；灌后地面不板結、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，形成細小水滴，近似天然降水灑落田間來灌溉作物。優(yōu)點是增產(chǎn)、省水、省工，缺點是在多風地區(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、動力設備、管網(wǎng)、噴頭及田間工程噴灌分類：固定式 移動式 半固定式噴灌主要技術參數(shù)：噴灌強度 噴灌均勻度 水滴打擊強度噴灌強度：指單位時間內(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，能及時滲入土中，不致形成地表積水和徑流，應使噴灌強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：干管和支管埋入地下，只有噴頭特點：干管和支管埋入地下，只有噴頭可動?？蓜印９嗯殴こ?6特點：管道和噴頭都可動。特點：管道和噴頭都可動。灌排工程27特點：支管和噴頭可動。特點：支管和噴頭可動。灌排工程28水滴打擊強度：指單位受雨面積內(nèi)，水滴對土壤或作物的打擊動能，用霧化指標控制，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)點是不破壞土壤結構、不產(chǎn)生地面徑流，無深層滲漏