山東農(nóng)業(yè)大學(xué)《農(nóng)田水利學(xué)課程設(shè)計》課程定稿版

1、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)田水利學(xué)課程 設(shè)計課程定稿版*課程設(shè)計COURSE DESIGN*TS灌區(qū)灌溉工程規(guī)劃設(shè)計CONCEPTUAL DESIGN OF IRRIGATION PROJECT ON TSIRRIGATION DISTRICT設(shè) 計 者：種樹前人專業(yè)：水利水電班級：10 級 班指導(dǎo)教師：龐清江TS灌區(qū)灌溉工程規(guī)劃設(shè)計山 東 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué)SHANDONG AGRICULTURALUNIVERSITY2013年7月5日目錄前言1.1灌區(qū)基本概況11.1 自然概況21.2 社會經(jīng)濟概況12灌區(qū)建設(shè)的必要性和可行性52.1 必要性52.2 可行性63灌區(qū)總體規(guī)劃布置83.1 灌區(qū)總體規(guī)劃布置原

2、則 83.2 總體規(guī)劃設(shè)計指標 93.3 灌區(qū)總體規(guī)劃布置94水量供需平衡分析 124.1 可供水資源量分析 124.2 灌溉用水量分析 124.3 水量供需平衡計算 145典型工程設(shè)計205.1 典型工程范圍的選擇與布置 205.2 灌溉渠道設(shè)計流量推算 325.3 干渠的縱橫斷面設(shè)計 32結(jié)語TS灌區(qū)灌溉工程規(guī)劃設(shè)計前言TS1區(qū)灌溉工程位于我國北方山前平原上，種植旱作。主要問題是干旱，澇害和鹽漬化問題并不突出，本設(shè)計重點突出灌溉工程，澇害和鹽漬化暫不做不考慮。本灌區(qū)屬于山前沖積扇平原，地形平坦，總的趨勢是西北高東南低，地面坡度一般在1/1000-1/2000 之間，灌區(qū)西北部有一水庫可滿足

3、灌溉需要。經(jīng)調(diào)查本地區(qū)解放前為一多災(zāi)低產(chǎn)地區(qū)，洪、 澇、 旱、堿災(zāi)害頻繁，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平低下，人民生活困難，貧苦農(nóng)民過著糠菜半年糧的艱苦歲月。解放后雖得到相關(guān)的治理，但干旱仍是困擾這一地區(qū)糧食作物豐產(chǎn)的主要問題。因此為保證該地區(qū)的糧食豐產(chǎn)增收有必要進一步加強本灌區(qū)灌溉工程的建設(shè)。按照流域規(guī)劃的統(tǒng)一安排，水源的分配方案是：地下水主要供各地國有工業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)用水、城鎮(zhèn)居民生活用水。灌區(qū)內(nèi)的機井主要供人畜飲用，除特殊情況外，不用來灌溉大田。水庫主要用于灌溉。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)一方面需要具有良好的自然條件，但另一方面也程度不同地存在著各種不利因素，因此興修農(nóng)田水利灌溉工程，對于作物的保收增收，對我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有

4、十分重要的意義。根據(jù)國民經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃及流域規(guī)劃，擬將本灌區(qū)建成旱澇保收，高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的糧棉生產(chǎn)基地。1 灌區(qū)基本概況1.1 自然概況1.1.1 1.1 地理位置及范圍TS灌區(qū)位于我國北方某地。灌區(qū)總面積15萬畝。1.1.2 地形地貌 灌區(qū)屬山前沖積扇平原，地形平坦，總的趨勢是西北高東南低，地面坡度一般在1/1000 1/2000 之間。1.1.3 水文灌區(qū)西北部有一水庫，興利庫容為 2000萬m3灌區(qū)內(nèi)地下水充 足，一般地下水位埋深在810m之間，礦化度小于lg/L,單井涌水 量達50-100m3/h,水源有保證。1.1.4 氣象TS灌區(qū)屬北溫帶季風(fēng)型大陸性氣候區(qū)，四季分明，春冬兩季少雨多風(fēng)而夏秋

5、兩季高溫濕熱且降雨集中，春旱夏澇現(xiàn)象比較突出。多年平均降雨量為654.6mm但年際變化較大且時空分布不均，其中汛期 6-9月份降雨量占全年的72-75 %。年平均蒸發(fā)量高達1234.5mm大 大高于降雨量。全市多年平均氣溫約12.9 ， 年變差達28.9 ，>10積溫為 4368 度，光照資源較為豐富。無霜期平均為190 天，最大凍11土深達50cmi風(fēng)力一般較低，為二至三級，主風(fēng)向以南北風(fēng)為主，風(fēng)速在 3.5m/s 左右。干燥度2.62。1.1.5 土壤灌區(qū)內(nèi)土壤大部為中壤土，肥力中等。經(jīng)測定： 灌區(qū)土壤0 80cm平均容重1.51t/m3 ，空隙率41.3 （占土體的），田間持水率為

6、空隙體積的75。1.1.6 水文地質(zhì)灌區(qū)不透水層頂板埋深為20m含水層滲透系數(shù) K=3mKd,灌溉季節(jié)深層滲漏的灌溉水對地下水的補給強度e=lmm/do地下水等水位線大致與地面等高線平行，地下水流向大致為西南方向。地下水的 補給來源在汛期是降雨，旱季是灌溉；地下水的消耗主要是蒸發(fā)。地下水動態(tài)類型為降雨（ 灌溉） 蒸發(fā)型，主要是垂直運動。1.2 社會經(jīng)濟概況1.2.1 工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況灌區(qū)是以糧棉為主的農(nóng)業(yè)地區(qū)，主要作物有小麥（ 種植比占70 ） 、棉花 （ 種植比占10 ） 、春玉米（占 20 ） 及夏玉米（ 占 60 ）。復(fù)種指數(shù)1.6。灌區(qū)位于城郊，經(jīng)濟條件交好，西部山區(qū)盛產(chǎn)石料，河灘盛產(chǎn)砂

7、及卵石。灌區(qū)內(nèi)人口較稠密，勞動力充足，建筑業(yè)熟練的技術(shù)工人較多。1.2.2 自然災(zāi)害本地區(qū)解放前為一多災(zāi)低產(chǎn)地區(qū)，洪、澇、旱、堿災(zāi)害頻繁，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平低下，人民生活困難，貧苦農(nóng)民過著糠菜半年糧的艱苦歲月。解放后，特別是在全流域進行治理之后，一般洪水得到了控制，不致成災(zāi)。各地亦修建了一些小型水利工程。旱澇災(zāi)害已趨緩和。據(jù)解放后 50 年統(tǒng)計和調(diào)查，各種自然災(zāi)害的情況如下：旱災(zāi)：在灌區(qū)內(nèi)普遍存在，以春旱為主，秋旱次之，成災(zāi)率在50%70%左右。澇災(zāi)：極少發(fā)生。鹽漬化：已經(jīng)得到治理。1.2.3 灌區(qū)開發(fā)要求根據(jù)國民經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃及流域規(guī)劃，擬將本灌區(qū)建成旱澇保收，高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的糧棉生產(chǎn)基地。按照流域規(guī)劃的

8、統(tǒng)一安排，水源的分配方案是：地下水主要供各地國有工業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)用水、城鎮(zhèn)居民生活用水。灌區(qū)內(nèi)的機井主要供人畜飲用，除特殊情況外，不用來灌溉大田。水庫主要用于灌溉。灌區(qū)開發(fā)以灌溉為主。2 灌區(qū)建設(shè)的必要性和可行性1.1 必要性本灌區(qū)屬于北溫帶季風(fēng)性大陸氣候，四季分明春冬兩季少雨多風(fēng)而夏秋兩季高溫濕熱且降雨集中，春旱夏澇現(xiàn)象比較突出。多年平均降雨量為654.6mm但年際變化較大且時空分布不均，其中汛期 6-9 月份降雨量占全年的72-75%。年平均蒸發(fā)量高達1234.5mm大大高 于降雨量。地區(qū)的降雨在作物需水期遠不能滿足要求，致使作物經(jīng)常減產(chǎn)欠收。由于糧食作物的生產(chǎn)是當?shù)匕傩罩饕慕?jīng)濟收入來源，

9、當灌區(qū)一旦因為缺水致使作物減產(chǎn)甚至不收將直接影響當?shù)匕傩盏慕?jīng)濟收入。由于干旱而使當?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平低下，是百姓苦不堪言，修建相關(guān)農(nóng)田水利工程，保證作物需水期水源供應(yīng)已成為當?shù)匕傩掌惹械脑竿?。目前，灌區(qū)內(nèi)農(nóng)田水利設(shè)施已運行幾十年之久，灌區(qū)水利工程在早期抗旱排澇中，保障灌區(qū)農(nóng)業(yè)豐收發(fā)揮了巨大的作用，但由于受當時條件制約，灌區(qū)原水利工程建設(shè)標準普遍較低，加之后期缺少工程維護資金支持，因此灌區(qū)渠系工程一直沒有得到相應(yīng)的改造，工程老化嚴重，經(jīng)過多年的運行暴露出灌溉保證率低、渠系水利用率低、設(shè)施老化和管理體制工落后等一系列問題，嚴重制約了當?shù)厣鐣?jīng)濟發(fā)展。為此，需要進行灌區(qū)灌溉工程規(guī)劃，通過優(yōu)化灌區(qū)水資源配

10、置、 開辟水源工程、實施渠系節(jié)水改造和田間節(jié)水措施、改革灌區(qū)管理體 制等，實現(xiàn)灌區(qū)經(jīng)營管理良性循環(huán)，推動當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展。灌區(qū)的干旱問題同樣牽動著當?shù)卣男?，修建農(nóng)田灌溉工程，解決當?shù)氐母珊祮栴}很早就被提上日程。由于當?shù)剞r(nóng)田需水期的干旱 致使作物減產(chǎn)，直接影響了當?shù)匕傩盏慕?jīng)濟收入，并進一步影響到了 當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展，這引起當?shù)卣母叨戎匾暎藓霉喔裙こ虨榘傩?謀取福利早已成為政府施政的重要項目之一。1.2 可行性TS灌區(qū)灌溉工程的建設(shè)很早就得到當?shù)卣母叨戎匾暎嚓P(guān)規(guī)劃和準備工作早已落實。農(nóng)田水利灌溉工程屬于公益性工程，其 建設(shè)的好壞關(guān)系到當?shù)乇姸喟傩盏纳钯|(zhì)量。當?shù)卣谡J真聽取百 姓聲

11、音的同時積極組織相關(guān)水電人員到灌區(qū)進行考察調(diào)研，充分研究項目的可行性。經(jīng)過一段較長時間的調(diào)研，已經(jīng)積累了很多有關(guān)灌區(qū) 農(nóng)田地形地質(zhì)方面的資料，為進一步的規(guī)劃設(shè)計奠定了堅實的基礎(chǔ)。就水源條件來看，當?shù)毓鄥^(qū)西北部有一水庫，興利庫容為2000萬m3灌區(qū)內(nèi)地下水充足，一般地下水位埋深在8-10m之間，礦化度小于 lg L， 單井涌水量達50-100m3/h， 有充足的水源未得到開發(fā)，水源有保證。同時農(nóng)田灌水工程實施后將有效解決當?shù)剞r(nóng)業(yè)和農(nóng)村的 關(guān)鍵障礙性因素使灌溉地區(qū)抵御自然災(zāi)害能力顯著增強，糧食生產(chǎn)能 力穩(wěn)步提高將達到旱澇保收，穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的目標。經(jīng)充分論證灌溉工程 項目不會給當?shù)丨h(huán)境產(chǎn)生重大影響，并將

12、有利于當?shù)刈匀粭l件資源的改善。經(jīng)濟方面改革開放以來當?shù)亟?jīng)濟取得了突飛猛進的發(fā)展，財政收入增加迅速，當?shù)卣延心芰蛯嵙θバ藿ㄏ嚓P(guān)農(nóng)田水利工程為百 姓謀取福利。伴隨經(jīng)濟增長的還有日益提高的科技水平，經(jīng)充分調(diào)查 知當?shù)氐乃夹g(shù)已日趨成熟，擁有較高資歷的水利人員眾多，技術(shù) 力量雄厚，同時灌區(qū)附近的農(nóng)村勞動力資源豐富，都為當?shù)毓喔裙こ?的建設(shè)提供了強有力的支持。3 灌區(qū)總體規(guī)劃布置3.1 灌區(qū)總體規(guī)劃布置原則1) ) 對于平原區(qū)灌區(qū)的干、支渠大多位于河流中、下游地區(qū)的沖擊平原，地形平坦開闊，耕地集中連片。山前洪積沖擊扇，除地面坡度較大外，也具有平原地區(qū)的其他特征。這類干渠多沿等高線布置，支渠垂直等

13、高線布置。2) 干渠布置在灌區(qū)的較高地帶，以便自流控制較大的灌溉面積。其他各級渠道亦應(yīng)該布置在各自控制范圍內(nèi)的較高地帶。3) 為了使工程量和工程費用最小，一般來說，渠線應(yīng)盡可能短直，以減少占地和工程量。4) 灌溉渠道的位置應(yīng)參照行政區(qū)劃確定，盡可能使各用水單位都有獨立的用水渠道，以利于管理。5) 斗、農(nóng)渠的布置要滿足機耕要求。渠道線路要直，上、下級渠道盡可能垂直，斗、農(nóng)渠的間距要有利于機械耕作。6) 要考慮綜合利用。實現(xiàn)農(nóng)業(yè)灌溉渠道與其他農(nóng)田水利工程的結(jié)合，以便發(fā)揮最大的效率。7) 灌溉渠系規(guī)劃應(yīng)和排水系統(tǒng)規(guī)劃結(jié)合進行。由于灌區(qū)降水較少此處暫不考慮排水系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計。8) 灌溉渠系布置應(yīng)和土地

14、利用規(guī)劃(如耕作區(qū)、道路、林帶居民點等規(guī)劃)相配合，以提高土地利用率，方便生產(chǎn)和生活。3.2 總體規(guī)劃設(shè)計指標3.2.1 政策法規(guī)中華人民共和國水法3.2.2 規(guī)范標準灌溉渠道系統(tǒng)量水規(guī)范(GB/T21303-2007)農(nóng)田水利規(guī)劃導(dǎo)則(SL462-2012)節(jié)水灌溉工程技術(shù)規(guī)范(GB/T50363-2006)節(jié)水灌溉工程驗收規(guī)范(GB/T50769-2012)灌溉用水定額編制導(dǎo)則(GB/T29404-2012)山東省主要農(nóng)作物灌溉定額(DB37/T1640-2010)灌溉排水渠系設(shè)計規(guī)范SDJ127-843.3 灌區(qū)總體規(guī)劃布置TS灌區(qū)總灌溉面積 A凈=10萬畝，灌區(qū)有一條長18Km的干渠，

15、干渠上有6 條支渠(詳見灌區(qū)干、支渠布置示意圖，圖4-1 )，均為土渠。灌水時，干、支渠全部實行續(xù)灌, 各支渠控制的凈灌溉面積分另I為:A1、A2皆是1.55萬畝；A& A4皆是1.7萬畝；AS A6皆是1.75 萬畝。典型支渠為六支渠，支渠上有6 條斗渠， 每條斗渠上有8 條農(nóng)渠，農(nóng)渠的間距150m,長600m斗、農(nóng)渠實行輪灌，斗、農(nóng)渠各分兩個輪灌組。典型支渠以下的渠系布置圖由學(xué)生繪制。干渠渠地比降全部采用1/1000。TS灌區(qū)灌溉工程規(guī)劃設(shè)計干渠渠線高程見下表3-1表3-1干渠渠線高程表樁號0+0001+0002+0003+0004+5006+0007+0008+500地面高程59

16、.4559.2558.5058.7058.3058.2058.0058.10說明干渠首公路橋生產(chǎn)橋樁號11+00012+00013+50015+00016+00016+50017+00018+000地面高程57.9057.8557.5057.6057.3057.3557.2057.10說明交通橋生產(chǎn)橋1 oTS灌區(qū)灌溉工程規(guī)劃設(shè)計11(6+000)水 | (0+000)(12+000)| (18+000)源 ACDTS灌區(qū)灌溉工程規(guī)劃設(shè)計4-1 灌區(qū)干、支渠布置示意圖4 水量供需平衡分析4.1 可供水資源量分析灌區(qū)西北部有一水庫，興利庫容為 2000萬m3灌區(qū)內(nèi)地下水充 足，一般地下水位埋深在

17、810m之間，礦化度小于lg/L,單井涌水 量達50-100m3/h,水源有保證。4.2 灌溉用水量分析4.2.1 基本資料的收集1) ) 計劃土壤濕潤層深度。土壤計劃濕潤層深度系指土壤在旱田進行灌溉時，計劃調(diào)控土壤水分狀況的土層深度。相關(guān)資料見表4-1.2) 土壤最大最小含水率。土壤適宜含水率上限為田間持水率，下限為田間持水率的60，播前灌 (9 月 ) 以前天然土壤含水率為48( 占空隙體積) 。由于計劃濕潤層增加而增加的土體壤含水量按田間持水率的90計。3) 降水入滲量。指降雨減去地面徑流損失，詳細數(shù)值見表4-2.4) 地下水補給量。在本次設(shè)計中，地下水利用量從偏于安全考慮，可以忽略不計

18、。5）由計劃濕潤層增加而增加的水量可由以下公式確定。W=667（H2-Hi）n04.2.2 旱作物播前灌水定額確定為保證作物種子發(fā)芽和出苗所必須的含水量，或儲水于土壤中以 提供作物生長發(fā)育后期之用，要進行作物播前供水。本次灌溉設(shè)計根 據(jù)所提供的資料確定本次灌水定額為 40 m3/t,灌水中間日為9月 22日。表4-1冬小麥各生育階段計劃濕潤層深度及需水模系數(shù)表生育 階段起止日期計劃 濕潤 層深 度（m）需水模比系 數(shù)的累計值（為幼苗 期 分票 期 越冬 期10月1日一11月5日 11月6日一12月5日12月6日一3月1日0.60.60.60.60.80.83.611.014.024.055.0

19、68.01 10返青3月2日期4月10日拔節(jié)4月11日期5月1日抽穗5月2日開花5月17日期5月18日一乳熟6月4日期6月5日黃熟6月16日期0.886.00.8100.00.8表4-2典型年冬小麥生育期逐旬有效降雨量月份10月11月12月1月上0.16.2月3月4月5月6月4.13.旬5556中 旬1.32下旬22.52531.524.04.2.3 冬小麥灌水定額確定根據(jù)圖解法，將相應(yīng)數(shù)據(jù)輸入 excel表格，生成冬小麥灌溉制度 設(shè)計圖，見附圖1。4.2.4 其它作物灌溉設(shè)計定額確定其它作物灌溉設(shè)計定額通過設(shè)計資料可以查得，詳見表 4-3。表4-3典型年（中旱年）棉花、玉米的灌溉制度作 物

20、名 稱生育期灌 水次 序生 育 階 段灌 水 中 間 日灌水定額（m3/畝）1播9月40冬10月1、4 刖22日小日2分1125麥6月16月日期21日3拔4月70節(jié)21期日4抽5月40穗11開日花期5乳6月40熟01期日棉 花4月10 日10 月 30 日1播、心刖3月 20 日602現(xiàn) 蕾 期6月 25 日403開 花結(jié) 鈴期7月 13 日45夏 玉 米6月17 日9月15 日1拔 節(jié) 期7月2日402抽 穗 期7月 20 日403灌 漿 期8月8日301冬1160春4月15灌月玉日期20米8月10日日2拔5月45節(jié)17期日3抽6月45穗24期日4灌7月45漿25期日4.3 水量供需平衡計算

21、W=(70%*215+10%*145+60%*110+20%*195)* 10/0.6=4500 萬 m3<5000萬 m3因此滿足水庫供水要求。注為保證灌溉用水量以及輸水過程中的水量損失，”初步擬定為0.6。TS灌區(qū)灌溉工程規(guī)劃設(shè)計5 典型工程設(shè)計5.1 典型工程范圍的選擇與布置5.1.1 初步灌水率設(shè)計為計算灌區(qū)渠首的引水流量和灌區(qū)渠道的設(shè)計流量需要根據(jù)灌溉制度計算灌水率，對于某一特定作物，各次灌水所要求的灌水率可由以下公式確定：q 凈 =am1/8.64T 1<m3/（s 萬畝 ）>通過 excel 計算可得作物初步設(shè)計的每次灌水率，相關(guān)計算表見5-1 ，同時運用exc

22、el 生成灌水率初步設(shè)計圖，見圖5-1.5.1.2 灌水率修正由初步設(shè)計灌水率圖可知各時期的灌水率大小相差懸殊，渠道輸水斷斷續(xù)續(xù)，不利于管理，如利用其中最大的灌水率計算渠道流量，勢必偏大不經(jīng)濟，因此必須對初步計算獲得的灌水率圖進行修正，盡可能的消除灌水率高峰和短期停水現(xiàn)象。在修正灌水率圖時，要以不影響作物需水要求為原則，盡量不改變主要作物關(guān)鍵時期的灌水時間，調(diào)整其他各次灌水時要使修正后的灌水率圖比較均勻、連續(xù)。此外為了減少輸水損失并使渠道工作制度比較平穩(wěn)，再調(diào)整時不應(yīng)使灌水率數(shù)值相差懸殊，修正后的灌水率表見表 5-2 ，灌水率圖見圖5-2.表 5-1初步灌水率設(shè)計表作灌灌水起中結(jié)延續(xù)時灌水物水

23、定額始間束間（天）率名 稱次 序（m3/畝）日日日m3/（s*萬畝）冬 小1409月17日9 月 22 日9月28 日120.27麥2251月15日11 月21 日11月26 日120.173704月144 月 214月28150.38日日日4405月05日5月11 日5月16日120.275405月26 日6月1日6月06 日120.27棉 花1603月18日3月20 日3月22 日50.142406月21 日6月25 日6月28 日80.063457月10日7月13 日7月17日80.07夏 玉 米1406月26 日7月2日7月7日120.232407月14日7月20 日7月25 日120

24、.233308月2日8月8日8月13日120.17160111111140.10春 玉 米月13日月20日月26日2455月13日5月17 日5月20 日80.133456月20日6月24 日6月27日80.134457月21 日7月25 日7月28 日80.13圖5-1初步確定灌水率圖2 9灌區(qū)初步濯水率圖卡"杏干1丹4+I芬 Na六十I fl"外中"9葉m月4月3月E月I 7月I s月勺月 3月 月I小麥幅在夏M聚看玉米圖5-2修正后的灌水率圖修正后灌水率圖口口0 J5F 三再 #曰：三審而后 而而展后房 審血啟 山而向日日值Jjc 后后7在已干注47旺巴1白

25、件干aATaFY'B+卡a 口干在八3月 鼻月5月E月 7月 £月 0月 1。月11月小麥檎花茯玉米.春玉米表5-2修正后灌水率作 物 名 稱灌 水次 序灌水 定額 （mV 畝）起 始 日中 間 日結(jié) 束 日延續(xù)時 間（天）灌水 率 m3/（s*萬 畝）冬 小 麥1409月17日9 月 22 日9月28 日120.272251月15日11 月21 日11月26 日120.173704月144 月 214月28150.38日日日4404月05 日5月5日5月10日120.275405月26 日6月1日6月06 日120.27棉 花1603月18日3月20 日3月22 日50.1

26、42406月18 日6月21 日6月25 日80.06TS灌區(qū)灌溉工程規(guī)劃設(shè)計3457月14日7月18 日7月21 日80.07夏 玉 米1406月26 日7月2日7月7日120.232407月14日7月20 日7月25 日120.233308月3日8月9日8月14日120.17160111111140.10春 玉 米月13日月20日月26日2455月13日5月17 日5月20 日80.133456月18日6月21 日6月25日80.134457月26 日7月25 日8月2日80.13在取值設(shè)計渠道用的灌溉率時，應(yīng)從圖中選取延續(xù)時間較長的最大灌水率值。綜合圖6-2可知設(shè)計灌水率取q=0.27

27、m3/ （s*萬畝）5.2 灌溉渠道設(shè)計流量推算5.21 渠道設(shè)計流量推算：選擇典型支渠（六支渠）及其所屬斗、農(nóng)的設(shè)計流量（ 1）計算農(nóng)渠的設(shè)計流量Q 六支田凈=A4q=0.27*1.75=0.47m 3/s因為斗、 農(nóng)渠分兩組輪灌，同時工作的斗渠有3 條， 農(nóng)渠有 4 條。Q農(nóng)田凈二Q六支田凈/ （nk） =0.47/ （3*4） =0.0392 m3/sQ農(nóng)=Qam/ 4 f =0.0392/0.95=0.0413 m 3/s灌區(qū)土壤屬于中壤土，A=1.9， m=0.4.（T 農(nóng)=1.9/100 （Q農(nóng)凈）0.4=0.0680Q農(nóng)毛=Q農(nóng)凈（1 +（r 農(nóng)L 農(nóng)）=0.0413* （1+0

28、.0680*0.3 ） =0.042 m3/s（ 2）計算斗渠的設(shè)計流量因為一條斗渠上同時工作的農(nóng)渠有4 條，斗渠的凈流量等于農(nóng)渠的毛流量之和。Q斗凈=4*Q 農(nóng)毛=4*0.042=0.168 m 3/s（T 斗=1.9/100 （Q斗凈）0.4=0.0388Q斗毛=Q斗凈（1 +（r 斗 L 斗）=0.168* （1+0.0388*0.825 ） =0.173 m3/s（ 3）計算六支渠的設(shè)計流量斗渠也是分兩組進行輪灌，以第二輪灌組要求的支渠毛流量作為支渠的設(shè)計流量。支渠的平均工作長度L 支 =2.4km.Q 六支凈=3*Q 斗毛=3*0.173=0.519 m/s（T六支=1.9/100

29、（ Q六支凈 ） 0.4=0.0247Q六支毛=Q六支凈（1+（r 六支 L 六支）=0.519* （1+0.0247*2.4 ） =0.55 n3/s（ 4）推求干渠的設(shè)計流量計算一、二、三、四、五支渠的設(shè)計流量t六支=Q六支田凈/Q六支毛 =0.47/0.55=0.85 ， Q支毛 =Aq/ 六支Q 一支毛=1.55*0.27/0.85=0.492m3/sQ 二支毛=1.55*0.27/0.85=0.492m3/sQ 三支毛=1.7*0.27/0.85=0.540 m 3/sQ 四支毛=1.7*0.27/0.85=0. 540m 3/sQ 五支毛=1.75*0.27/0.85=0.550m

30、3/sCD段的設(shè)計流量Qd凈二Q五支毛+Q六支毛=0.550*2=1.10 m 3/s（T cd=1.9/100 （Qd凈）0.4=0.01835注=Qw （1+（tcLcd） =1.1O* （1+0.0183*6） =1.221 m3/sBC段的設(shè)計流量Qc凈=Q三支毛+Q四支毛+Qd毛=1.221+0.540*2=2.301 m 3/s（T bc=1.9/100 （CBc凈）0.4=0.0136Q=Qc凈（1+（T bcLbc） =2.301* （1+0.0136*6） =2.489 m3/sAB段的設(shè)計流量Qb凈=Q支毛+Q二支毛+CBc毛=2.489+0.492*2=3.473 m 3

31、/s（T ae=1.9/100 （CAb凈）0.4=0.0115Qb毛=CAb凈（1+（T abLab） =3.473* （1+0.0115*6） =3.513 m3/s5.22 渠道最小流量的的計算以修正灌水模數(shù)圖上的最小灌水模數(shù)值作為計算渠道最小流量的依據(jù)，計算的方法和步驟和設(shè)計流量的計算方法相同，由上述方法算得：對于同一條渠道，其設(shè)計流量Q設(shè)與最小流量Q最小相差不要過大以防止在用水過程中出現(xiàn)水位不夠而產(chǎn)生用水困難，以渠道的最小流量不低于渠道的設(shè)計流量的 40物宜。CUb=2.053 m3/sCUc=1.3678 m3/sCUd=0.669 m3/s此處Qnin/Qd= =0.584,完全

32、滿足設(shè)計要求。5.23 渠道加大流量的推算渠道加大流量的計算以設(shè)計流量為基礎(chǔ)，給設(shè)計流量乘以加大系數(shù)J即可Q=JQQ：渠道加大流量J :渠道流量加大系數(shù)Q：渠道設(shè)計流量相應(yīng)加大系數(shù)見表5-35-3加大流量系數(shù)表設(shè)計< 1155101030>30加大 系數(shù)1.35-1.301.30-1.251.25-1.201.20-1.151.15-1.10有Q=JQ得：Qbma=1.3*3.513=4.5669 m 3/sCUak1.3*2.489=3.2357 m 3/sQdmak1.3*1.221=1.5873 m 3/s由于輪灌渠道控制面積較小，輪灌組內(nèi)各條渠道的輸水流量和輸 水時間可以適

33、當調(diào)劑，因此輪灌渠道可以不考慮加大流量。5.24 渠道流量的進位規(guī)定為了設(shè)計渠道時計算方便，要求設(shè)渠道具有適當?shù)奈粩?shù)，為此灌 溉排水渠系設(shè)計規(guī)范SDJ127-84對渠道流量進位做了規(guī)定，見表5-45-4渠道流量尾數(shù)進位表渠道流量范圍進位要求的尾 數(shù)渠道流量范圍進位要求的尾 數(shù)>501.0<20.0510-500.5<10.012-100.15.25 渠的縱橫斷面設(shè)計5.26 .1渠道橫斷面設(shè)計根據(jù)設(shè)計要求干渠渠底比降取 1/10000。由于設(shè)計渠道為土渠根據(jù)設(shè)計流量范圍，干渠的糙率系數(shù)取 0.0225 ;渠道的邊坡系數(shù)取1.25;(1)計算渠道斷面各水力要素A=(b+mh)h

34、P=b+2hsqr(1+mA2)R=A/PC=1/nRA1/6(2)計算渠道輸水流量Q 計算=ACsqr(Ri)(3)校核渠道輸水能力(Q-Q設(shè))/Q<0.05便符合設(shè)計要求試算結(jié)果見表5-5 :5-5渠道流量試算結(jié)果統(tǒng)計表bHmAPR iNQ設(shè)V設(shè)VcdVcs111.3.5.0.0.00.01.0.0.0.2646002223370.915026151833311.6.7.0.0.00.02.0.0.0.2018002233970.35164157633411.8.8.0.0.00.03.0.0.0.2049002244270.45585155933通過變換渠底寬度和水深來試算設(shè)計流量:（Qb-Q 設(shè)）/Qab