灌溉排水工程習題集講述

1、灌溉排水工程習題集、問答題:1、今后世界灌溉發(fā)展的趨勢是什么？2、灌溉和排水工程的任務是什么？3、作物全生育期中的需水的一般規(guī)律是什么?4、影響作物需水量的因素有哪些？5、擬定旱作物灌溉制度需哪些基本資料？6、渠系在輸水過程中，渠道滲漏有什么危害?7、砌石防滲的特點是什么？適合哪種渠道？8混凝土襯砌的優(yōu)缺點？9、膜料防滲的優(yōu)點？10、選擇渠道防滲類型時，要考慮哪些要求？11、什么叫漬害？如何使作物免受漬害？12、擴大灌溉水源的措施有哪些？13、無壩引水有何優(yōu)缺點？二、填空題1、 “十二五”期間預計新增農(nóng)田有效灌溉面積萬畝，農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)將提咼到以上。2、 稻田節(jié)水有多種途徑，有工程節(jié)水

2、技術，如 、等；也有非工程的節(jié)水技術，如，及等等。3、自然界的土壤結構多種多樣，一般按結構體的形狀和大小進行分類。常見的有和、和、片狀和板狀以及團粒狀等結構體類型。4、當土壤含水量小到一定程度，土壤持水力與作物的吸水力接近相等時(1.5 MPa)，作物即不 能從土壤中吸收水分，即使再灌水，也不能使作物恢復生命活動，此時的土壤含水率稱為5、 當懸著毛管水達最大值時的土壤含水率叫 _，是土壤的最大持水率，常將此作 為旱田土壤有效水分的上限，同時也是農(nóng)田灌溉的上限指標。6、 農(nóng)田水分存在三種基本形式，即 、和，而是與作物生長關系最密切的水分存在形式。7、土壤水按其形態(tài)不同可分為、和等。8作物的需水量

3、包括和，所以需水量也稱為騰發(fā)量。9、 幼苗期和接近成熟期日需水量 _ （多 少），而發(fā)育中期日需水量最 （多 少），生長后期需水量逐漸（增加減少）。10、最大的時期稱為作物需水高峰期，大多出現(xiàn)在作物生育旺盛、蒸騰強度大期，這一時期稱為或需水關鍵期。11、 稻田（本田期）耗水包括三部分：、及。12、灌溉制度的主要內(nèi)容包括作物播前（或水稻插秧前）及全生育期內(nèi)各次灌水的、和。13、在水源一定的條件下，灌溉設計保證率定得高，灌溉用水量得到保證的年數(shù)多，灌區(qū)作物因缺水而造成的損失小，但可發(fā)展的灌溉面積（大或?。Y源利用程度（高或低）。14、灌溉與排水工程設計規(guī)范 GB50288-99規(guī)定：以抗旱天數(shù)

4、為標準設計灌溉工程時，單季稻灌區(qū)可用，雙季稻灌區(qū)可用。15、 以地表水為灌溉水源時，按水源條件與灌區(qū)的相對位置有、及蓄引提結合灌溉等幾種。16、 無壩引水取水口位置應布置在以便利用彎道橫向環(huán)流的作用，使 主流靠近取水口，以引取表層清水，防止泥沙淤積取水口和進入渠道。17、 有壩引水樞紐主要由、及防洪堤等建筑物組成。18、 用 （指標）反映渠系滲漏情況。19 、 渠道襯砌防滲按其所用材料的不同，一般分 為、及等。20、 土料防滲包括、等。21、 瀝青防滲材料主要有 、等。22、一個先進而合理的灌水技術應該滿足以下幾個方面的要求:、 、 、 。23、 灌水技術通常可以分 、。24、 根據(jù)灌溉水滲入

5、土壤的方式，地面灌溉可分、。25、 作物的和是農(nóng)田排水規(guī)劃的重要依據(jù)， 農(nóng)田排水工程必須在規(guī)定時間內(nèi)，排除一定標準的暴雨所產(chǎn)生的地表徑流，使作物淹水深度、淹水時間控制在 允許的范圍內(nèi)，不影響其正常生長。26、除澇設計標準包含降雨量大小和排水時間長短兩方面的內(nèi)容，一般有三種表示方法：；。常用表示。27、 防漬排水工程應滿足農(nóng)作物全生育期要求的為工程控制標準。28、 防治鹽堿就必須控制地下水位，生產(chǎn)實踐中常用作為預測、防止和治理鹽堿地的依據(jù)，將不致引起土壤鹽堿化的地下水埋深稱為。29、 防治鹽堿化通常應以為工程設計標準。（6）30、 按排水時水流流動的方向，田間排水可分為和兩大類。其中水平排水又分

6、為和兩種，兩者各有其特點，使用廣泛。、名詞解釋1吸濕水（2）2、吸濕系數(shù)（2）3、膜狀水（2）4、毛管水（2）5、重力水（2）6、田間持水率（2）7、永久凋萎系數(shù)（2）&初期凋萎系數(shù)（2）9、需水模系數(shù)（2）10、參照作物需水量（2）11作物需水臨界期（2）12、灌溉制度（2）13、灌水定額（2）14、灌溉定額（2）15、泡田定額（2）16、有效降雨量（2）17、灌溉設計保證率（3）18、抗旱天數(shù)（3）19、除澇設計標準（6）7四、計算題1用“以水面蒸發(fā)為參數(shù)的需水量系數(shù)法”求水稻耗水量。 資料：（1）根據(jù)某地氣象站觀測資料，設計年 4月至8月80cm 口徑蒸發(fā)皿蒸發(fā)量的觀測資料 見表

7、1-1。（2） 水稻各生育階段的需水系數(shù)值及日滲漏量，見表1-2。 要求：計算該地區(qū)水稻各生育階段及全生育期的耗水量。表1-1蒸發(fā)量（Eo）月份45678E)(mm)182.6145.7178.5198.8201.5表1-2水稻各生育階段的需水系數(shù)值及日滲漏量生育期返青分蘗拔節(jié)孕穗抽穗開花乳熟黃熟全生育期起止日期（月，日）4.265.45.296.167.17.114.265.35.286.156.307.107.197.19天數(shù)t (d)825181510985階段作物系數(shù)a0.7841.061.3411.1781.061.133日滲漏量（mm/d）1.51.21.01.00.80.82、南

8、方濕潤地區(qū)早稻灌溉制度設計。設計所需基本資料見表2-12-4。要求：設計該地區(qū)早稻灌溉制度，計算表見2-5表2-1早稻逐日耗水量計算表生育期返青分蘗前分蘗末拔節(jié)孕穗抽穗開花乳熟黃熟全生育期起止日期（月，日）4.255.55.156.26.176.277.74.255.45.146.16.166.267.67.147.14天數(shù)t (d)101018151010881階段需水量ET （mm）31.335.871.6107.498.562.740.3447.6田間允許水層深（mm）103050104080104080205080205080104050濕潤滲漏強度（mm/d）1.81.51.51.3

9、1.31.11.4表2-2降雨量表（mm）日期4.305.45.55.75.85.125.135.165.175.185.195.205.215.26降雨量4.04.50.510.90.50.57.13.146.454.09.91.08.30.7日期6.96.106.156.166.186.196.236.256.286.296.307.47.57.6降雨量6.20.10.36.60.737.90.30.80.612.96.50.14.20.9表2-3蒸發(fā)量（Eo）月份45678E)(mm)192.2154.5189.5175219.0表2-4早稻逐日耗水量計算表生育期返青分蘗前分蘗末拔節(jié)孕穗

10、抽穗開花乳熟黃熟全生育期起止日期(月，日)4.255.55.156.26.176.277.74.255.45.146.16.166.267.67.147.14天數(shù)t (d)101018151010881階段需水量ET (mm)31.335.871.6107.498.562.740.3447.6田間允許水層深(mm)103050104080104080205080205080104050濕潤滲漏強度(mm/d)階段滲漏量F(mm) 階段耗水量ET' (mm) 平均日耗水量 ET' (mm)1.81.51.51.31.31.11.43、冬小麥播前灌水定額計算播前灌水的目的是使土壤在

11、播種時的含水率適于發(fā)芽需要，并供給苗期蒸發(fā)蒸騰的需水; 同時使最大計劃濕潤層內(nèi)儲存足夠的水分，以便在作物根系深扎后使用。基本資料土壤最大計劃濕潤層H=0.8m。3(2) H深度內(nèi)土壤平均容重 Yl.3t/m。(3) 土壤田間持水率3max=35.0 (占土體的百分比)。(4) 播前土壤天然含水率30=26.0 (占土體的百分比)。要求：計算播前灌水定額。4、用水量平衡方程式估算冬小麥全生育期的灌溉定額基本資料某灌區(qū)冬小麥全生育期田間需水量ET=380m3/畝，設計降雨量 P=150mm,降雨有效利用系數(shù)(=0.8,全生育期地下水補給量 WK=30m3/畝。生育初期土壤計劃濕潤層的深度取 0.3

12、m, 生育后期取0.8m。土壤平均容重 Yl.3t/m3，田間持水率3田=35 (占土體的百分比)。在冬小 麥播前進行灌溉，灌后使土壤最大計劃濕潤層范圍內(nèi)的含水率皆達到田間持水率，收割時可 使土壤含水率降至田間持水率的 80%。要求：用水量平衡法估算冬小麥全生育期的灌溉定額M。日期生育期設計淹灌水層逐日耗水量逐日降雨量淹灌水層 變化灌水量排水量月日hminhmaxhp（）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）4241025返青期1030502627282930512345分蘗前1040806789101112131415分蘗末10408016171819202122232425262728

13、293031612拔節(jié)孕穗205080表2-5某灌區(qū)中旱年早稻生育期灌溉制度計算表單位：mm34567891011121314151617抽穗開花20508018192021222324252627乳熟10405028293071234567黃熟落干891011121314補充1、旱作物灌溉制度設計?；举Y料：某灌區(qū)種植冬小麥。1 土壤灌區(qū)內(nèi)土壤大部為中壤土，經(jīng)測定：灌區(qū)土壤080cm平均容重1.51t/m3，空隙率41.3% （占土體的%）,田間持水率為空隙體積的75%。2 冬小麥各生育階段計劃濕潤層深度及需水模系數(shù)表1冬小麥各生育階段計劃濕潤層深度及需水模系數(shù)生育階段起止日期計劃濕潤層深

14、度（m）需水模系數(shù)的累計值（5）分蘗期10.111.50.63.5越冬期11.612.50.611.0返青期12.63.10.614.0拔節(jié)期3.24.100.60.824.0抽穗開花期4.115.10.855.0乳熟期5.25.170.868.0黃熟期5.186.40.886.0幼苗期6.56.160.8100.03典型年（中早年）冬小麥灌溉制度設計資料。冬小麥生育期從 10月1日至次年6月 16日。根據(jù)試驗資料分析，當冬小麥計劃產(chǎn)量為 300kg畝時，相應的需水系數(shù) K=1.0m3/kg。 各生育階段計劃濕潤層及需水模系數(shù)如表設 1-1。土壤適宜含水率上限為田間持水率，下限為田間持水率的6

15、0%，播前灌（9月24日）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，其土壤含水 量按田間持水率的90%計。設計降雨保證率采用75%，經(jīng)分析設計年小麥生育期逐句有效降雨量如表2。表2典型年（中旱年）冬小麥生育期逐旬有效降雨量（單位：mm）月份101112123456上旬0.516.54.513.6中旬1.32下旬22.525.031.524.0地下水利用量從偏于安全考慮，可以忽略不計。在進行播前灌的情況下，播種時土壤含水率按田間持水率的90%計。4 灌水率設計資料各次灌水的灌水延續(xù)時間大致如下：播前灌1020晝夜，拔節(jié)后灌水1015晝夜要求：設計該地區(qū)冬小麥灌溉

16、制度5、水庫灌區(qū)灌溉用水量計算基本資料某灌區(qū)需從水庫引水，灌溉面積 40萬畝，種植小麥、棉花等作物，復種指數(shù) 1.40,各種作物種植面積如下：冬小麥18萬畝棉花8萬畝春玉米8萬畝夏玉米16萬畝其他雜糧 6萬畝中早年各種作物凈灌水定額，見表 5-1。全灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)豫采用不大于0. 6。表5-1中旱年各種作物凈灌水定額統(tǒng)計表作物名稱灌水次數(shù)灌水時間凈灌水定額（m3/畝）作物名稱灌水次 數(shù)灌水時間凈灌水定額（m3/畝）冬小麥播前9月下旬60冬灌12月上旬60111月下旬6015月中旬4023月上旬50春玉米26月上旬4034月上旬4036月下旬4044月下旬4547月中旬4055月中旬45夏玉

17、米16月中旬50棉花播前3月下旬6027月上旬4014月下旬4037月下旬4525月下旬14048月下旬4536月下旬40其他雜糧冬灌12月上旬6047月下旬4014月中旬5025月上旬4036月上旬4046月下旬40要求：用間接推算法，計算全灌區(qū)需從水庫引取的逐旬毛灌溉用水量及全年毛灌溉用水總量6、引水灌區(qū)灌水率圖的制定基本資料（1）某灌區(qū)灌溉面積為10萬畝，主要種植小麥、棉花、玉米及谷子等旱作物。各種作物 的生育期、種植面積的百分比及設計的灌溉制度，見表6-1。表6-1某灌區(qū)各種作物的生育期、種植面積的百分比及設計的灌溉制度作物生育期種植面 積百分 比灌水 次序灌水定 額（m3/畝）修正前

18、灌溉定額（m3/畝）灌水時間（日/月）灌水延續(xù)天數(shù)起止中間日（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）（9）（10）冬小麥23/916/55015011/922/917/91223525021/112/1227/11123454/313/39/31044519/428/424/4105457/516/512/510玉米6/64/9501458/617/613/61012024030/69/75/5103351/810/86/810棉花21/410/11251401/58/55/5811023520/627/624/6833522/731/727/710谷子25/414/8251451/5

19、10/56/5108524020/629/625/610（2）灌區(qū)為有壩取水的自流灌區(qū)。根據(jù)設計年河流來水分析，渠首能引取的流量，見表6-2灌溉水利用系數(shù)為0.7。表6-2設計年渠首能引取的流量月份123456789101112流量(m3/s)0.80.84.75.24.84.87.010.07.56.02.42.0要求：編制灌區(qū)灌水率圖，按經(jīng)濟合理的要求并考慮水源來水流量是否夠用進行修正 應完成計算說明書一份，包括修正前、后的灌水率計算表及灌水率圖。7、灌溉取水樞紐型式與位置選擇（解題示例）基本資料某灌溉區(qū)范圍如圖5-1-1所示。灌區(qū)北面靠山，南面臨河，地形北高南低，靠近河流斷面10處的A點

20、為灌溉區(qū)地面最高點。根據(jù)灌溉水位控制計算，在A點處的干渠水位為海拔144.0m即可自流控制全灌區(qū)。圖5-1-1灌區(qū)范圍.示意圖灌區(qū)水位取自河流。圖上所示河流各個斷面間的距離皆為1km。該河流在10號斷面以上蜿蜒于山區(qū)，河道水面比降為1:1000,兩岸皆為高山，渠道只能沿河岸邊布置，無其它線路 可行。在10號斷面以下，進入山麓平原，河道水面比降為1:2500。沿河地質(zhì)條件無大差異，各處皆可選作壩址。設計年10號斷面處河流最小流量和灌區(qū)逐月用水量，見表7-1。表7-1河流來水流量和灌區(qū)用水量表月份123456789101112河流最小流量3.5131215152823181612124灌區(qū)用水流量

21、003.54.54.54.5004.52.01.50在10號斷面處，當河流流量為I2m3/s時，水位高程為海拔141.0m。根據(jù)灌區(qū)土質(zhì)及水源含沙情況，干渠比降選在1:2000至1:10000范圍內(nèi)渠床皆不發(fā)生沖刷和淤積現(xiàn)象。要求：根據(jù)上述資料，在流量分析及水位分析的基礎上，選擇渠首位置及型式，計算A點以上干渠的長度。如選擇有壩取水方式，要求確定攔河壩的壅水高度；如選擇抽水取水方 式，要求確定抽水揚程。于渠渠首進水閘的水頭損失可按0.2m計算，干渠沿線可按無交叉建筑物考慮，不計集中的水位落差。此題為粗略計算，不要求考慮其他細節(jié)。解：1 .流量分析根據(jù)本題所給出的“設計年灌區(qū)逐月用水量及10號斷

22、面處河流最小流量值，已知河流各 月的最小流量皆大于灌區(qū)用水流量。 因此，不需對河流流量進行調(diào)節(jié)即可滿足灌溉用水要求， 故排除了選擇有庫取水樞紐的必要性。2.水位分析在灌溉季節(jié)河流最小流量為I2m3/s時，10號斷面處河流的水位高程為141.0m,在110 號斷面間河流比降為1/1000,據(jù)此可推算出各斷面處的水位高程，見表 7-2。表7-2河流水位高程推算表（10號斷面以上）斷面號12345678910水位（m）15014914814714614514414314214110號斷面以下河流比降為1/2500,據(jù)此可推算出1013號斷面處的水位高程，見表7-3。 表7-3河流水位高程推算表（10

23、號斷可以下）斷面標號10111213水位（m）141.0140.6140.2138.2由表中看出在10號斷面以下，不宜選作渠首位置。灌區(qū)最高點為A，在A處于渠水位為海拔144m時才能自流灌溉全灌區(qū)。初選引水干渠 比降為1/2000、1/5000、1/8000及1/10000四個方案。引水干渠終點為 A，沿河道布置。如渠 首選在10號斷面上游，則可按干渠要求推算出110號斷面處的水位高程，見表7-4。表7-4各斷面處于渠要求的水位（單位：m）干渠比降斷面號123456789101/2000148.5148.0147.5147.0146.5146.0145.5145.0144.5144.01/50

24、00145.8145.6145.4145.2145.0144.8144.6144.4144.2144.01/8000145.1145.0144.9144.8144.6144.5144.4144.2144.1144.01/10000144.0144.8144.7144.6144.5144.5144.3144.2144.1144.0113.渠首位置與型式選擇(1) 無壩取水樞紐：從河床地形來看，在于渠沿河而行的左岸，便于利用橫向環(huán)流作用以 取水防沙，可以選作無壩取水樞紐位置的凹岸，但只有 3、4、6 8 10號斷面可選用，其他 皆不適宜。從水位控制來看，只有在河流水位高于干渠要求水位之處才有可能選

25、作渠首位置?，F(xiàn)考 慮渠首進水閘水頭損失為0.2m，如干渠比降為1/2000,則渠首位置必須選在3號斷面處，如 干渠比降為1/5000, 1/8000及1/10000三種方案，則渠首位置可選在 6號斷面處。 現(xiàn)將無壩取水樞紐的幾種方案綜合列入表7-5中。表7-5無壩取水樞紐方案比較表方案號渠首斷面干渠比降干渠長度河流水位(m)干渠水位(m)干渠要求的河流水位(m)I3號斷面1/20007000148147.5147.7n6號斷面1/50004000145144.8145.0出6號斷面1/80004000145144.5144.7IV6號斷面1/100004000145144.4144.6可以看出

26、，如渠首位于6號斷面，干渠比降為1/5000較為經(jīng)濟。(2) 有壩取水樞紐：10號斷面以上河流蜿蜒于山區(qū)，各斷面處皆可作為攔河壅水壩址，10號以丁斷面則不適宜。河流的左岸為凹岸，便于利用橫向環(huán)流作用引水防沙，在此岸適宜的壩址有3、4、6 8、10號斷面處，而各斷面的取水條件則存在較大差異。其中3號斷面處無論干渠比降如何，皆不需筑壩即可自流引水；在 4、6號斷面處，只有干渠比降為1/2000時才需筑壩；在8號斷 面處，無論干渠比降如何，皆需筑壩壅高水位后才能自流引水；在10號斷面處，不需修建引水干渠，但需筑壩將河水壅高3. 2m后才能自流引水。各方案數(shù)據(jù)，見表 7-6。表7-5無壩取水樞紐方案比

27、較表方案號渠首斷面干渠比降干渠長度河流水位(m)干渠水位(m)要求攔河壩抬 高的水位(m)I4號斷面1/200060001471470.2n6號斷面1/200040001451461.2出8號斷面1/200020001431452.2V8號斷面1/50002000143144.41.6V8號斷面1/80002000143144.251.45屮8號斷面1/100002000143144.21.4vn10 號斷面0141144.03.2(3) 揚水取水樞紐：在4、6、8 10各斷面處作為抽水取水樞紐位置時，抽水揚程與有 壩取水樞紐攔河壩壅水高度楣同，引水干渠長度亦然。在 10號斷面以下各處，雖然都

28、可選做 抽水樞紐位置，但越往下游河水水位越低，渠道要求的水位越高，抽水揚程越大，干渠越長， 且需填方越多。故在10號斷面以下，越往下游興建揚水站的可能性就越小。8、灌溉取水樞紐位置的選擇基本資料：基本資料同習題5-1，與其不同的有以下幾點：在 10號斷面以上，河流比降為 1/500 ;在7號斷面處一險灘，水位集中降落1.5m;灌區(qū)最高點為A，在A處當干渠水位為 海拔146.3m時，才能自流灌溉全灌區(qū)。要求：取干渠比降為1/1000,渠首進水閘過閘水頭損失為 0.2m，采用無壩取水樞紐時, 試分析渠首位置宜選在何處。9、無壩取水渠首工程的水力計算 基本資料某灌區(qū)，采用無壩引水渠首工程自河流引水灌

29、溉農(nóng)田，設計引水流量Q引=32m3/s。渠首處渠道要求水位為 53.82m，渠底高程為51.57m，河流臨界期最低水位54.5m，相應流量3130.0m /s。渠首處河底高程為51.0m，河流水位流量關系曲線如圖5-3-1所示。當河流流量為l00m3/s 左右時，河流流速為1.1m/s。要求確定取水閘閘前水位及閘孔尺寸。圖5-3-1河流水位流量關系曲線(橫坐標流量0200m3/s，縱坐標水位5156m)10、有壩取水渠首工程的水力計算基本資料某灌區(qū)設計灌溉用水流量35.5m3/s，為了滿足自流灌溉，要求干渠渠首閘后水位為48.6m。 選擇灌溉水源河流流量充足，灌溉季節(jié)河流最小流量亦大于35.5

30、m3/s。但河流水位較低，不能滿足灌溉工程對水源的水位要求，為此，需筑攔河壩來抬高水位。壩址處河床底寬100m，3 高程42.0m,上口寬150m,兩岸地面高程52.0m，為梯形斷面。汛期河流設計泄洪量600rn/s。(按軟弱土基考慮)要求：(1)確定攔河壩溢流壩段的壩頂高程及壩高；(2) 確定攔河壩非溢流壩段的壩頂高程及壩高；(3) 確定溢流壩段及非溢流壩段的壩長。11、渠道水利用系數(shù)與渠系水利用系數(shù)的計算基本資料某渠系僅由兩級渠道組成。上級渠道長3.0km。自渠尾分出兩條下級渠道，皆長1.5km。下級渠道的凈流量為 Q下凈=0.3m3/s。渠道沿線的土壤透水性較強(A=3.4，m=0.5)

31、，地 下水埋深為5.5m。要求：(1)計算下級渠道的毛流量及渠道水利用系數(shù)， (2)計算上級渠道的毛流量及渠系水利用系數(shù)。12、續(xù)灌渠道流量的推算基本資料：某干渠下有3條支渠皆實行續(xù)灌，如圖下所示。干渠 OA段長2.5km , AB段 長2.0km,BC段長1.5km。支一毛流量為3.0m3/s,支二毛流量為2.5 m3/s,支三毛流量為2.5m3/s。 干渠沿線土壤透水性中等(A=1.9 , m=0.4),地下水埋深介于2.02.5m之間。要求：計算干渠各段的設計(毛)流量。g _干/舉bu支支1圖 6-4-1渠道布置示意圖13、灌溉渠道工作制度的擬定基本資料：某斗渠控制4條農(nóng)渠，各農(nóng)渠控制

32、的灌溉面積分別為 3農(nóng)1=200畝，3農(nóng)2=250 畝，3農(nóng)3=150畝。該斗渠某次灌水的田間凈流量為 Q斗田凈=0.06m3/s，灌水延續(xù)時間為9d。要求：擬定該斗渠及所屬各農(nóng)渠可能采用的各種工作制度，算出每條農(nóng)渠的田間凈流量 與灌水時間。表13-1農(nóng)渠不同工作制度時各渠放水流量與放水時間農(nóng)渠號1234續(xù)灌時流量(m3/s)0.01330.01660.020.01逐一輪灌情況下的工作時間(d)22.531.5分二組輪灌時流量(m3/s)0.02660.03330.040.02工作時間(d)4.54.54.54.514、灌溉渠道系統(tǒng)的流量推算基本資料某灌區(qū)渠系組成如圖6-6-1所示。灌區(qū)面積2

33、.91萬畝，自水庫取水，水源充足。干渠全 長10. 4km。在樁號8+400, 8+800及10+400處分別為第一、第二和第三支渠的分水口，第 一支渠與第三支渠的渠系布置型式、渠道長度、控制面積大小完全相同。第二支渠所屬一歪五斗斗渠渠系布置型式、渠道長度、控制面積大小完全相同，僅二支 六斗的斗渠渠系與之不同。各條渠道的長度與控制面積如表14-1所示。表14-1各級渠道的長度與控制面積渠道名稱渠道長度（m）控制面積 （畝）渠道名稱渠道長度（m）控制面積 （畝）一支20009000二支二斗10501680一支一斗15003000二支三斗10501680一支二斗15003000二支四斗105016

34、80一支三斗15003000二支五斗10501680所屬各農(nóng)渠1000750所屬各農(nóng)渠300420二支300011100二支六斗15002700二支一斗10501680所屬各農(nóng)渠900675E!集垠組虜示意圖圖14-1渠系組成示意圖第二支渠全長3.0km，二支一斗及二支二斗在 1.4km處分水；二支三斗及二支四斗在 2. 2km處分水；二支五斗及二支六斗在 3.0km處分水。灌區(qū)土壤透水性中等（A=1.9，m=0.4），地下水埋深大于5m。田區(qū)的設計灌水率值為0.35m3/ （s萬畝），灌水延續(xù)時間為15d。田間水利用系數(shù)采用 n 田=0. 95。要求：制定各級渠道的工作制度；推求支以下各級渠

35、道及干渠各段的設計流量；計算各 支渠的灌溉水利用系數(shù)及全灌區(qū)的灌溉水利用系數(shù)。提示：（1）第一支渠及第三支渠渠系布置型式、各級渠道長度及控制面積大小完全相同, 故二者采用相同的工作制度。只計算其中之一即可。（2）第一及第三支渠及其所屬斗、農(nóng)渠與第二支渠一斗至四斗，同級渠道的控制面積相 等，在分配放水時間或放水流量時，可平均分配；但在二支五斗及六斗間則不能平均分配， 如在此二斗間進行流量分配時，則應按其所控制的面積比進行分配。15、土質(zhì)渠床渠道斷面的水力計算基本資料某渠道設計流量Q=3.0m3/s。灌溉水源取自河流。該河在灌溉季節(jié)水流含沙量 p=0.5kg/m3, 泥沙為極細的砂質(zhì)粘土；加權平均

36、沉降速度為co =2mm。渠道沿線土壤為重粘壤土，地面坡度 為1: 2500左右。渠道按良好的質(zhì)量施工及良好的養(yǎng)護狀況設計。要求設計渠道的斷面尺寸。16、護面渠床渠道斷面的水力計算基本資料某山麓平原，地面坡度較大，在1： 500左右，擬興建一灌溉系統(tǒng)。其中某支渠設計流量 為：Q=1.5m3/s，擬采用較光滑的混凝土護面，邊坡系數(shù)采用m=0.75。要求按照盡量節(jié)約混凝土用量設計渠道的斷面尺寸。仃、灌溉渠道縱橫斷面設計基本資料某灌區(qū)渠系布置情況如圖17-1所示。干渠全長14.2km，下分4條支渠。干渠各段的正常流量，最小流量和加大流量均已確定， 列于表17-1中；干渠沿線土壤性質(zhì)屬中粘壤土，土壤干

37、容重1.6t/m3,透水中等。干渠沿線地面高程列于表17-2中。干渠沿線的水工建筑物有：在6+350至6+650處布置倒虹吸一座，長達300m，預計通過倒虹吸的水頭落差為 0.65m。表仃-1干渠各段設計流量表樁號設計流量(m3/s)起止正常最小加大0+0003+0005.133.13I6.153+0009+0004.532.775.449+00014+2002.571.583.80表17-2干渠沿線地面高程測量記錄樁號高程(m)樁號高程(m)樁號高程(m)樁號高程(m)0+00097.56+00093.27+00092.812+00090.71+00095.06+35093.08+00092

38、.013+00090.62+00094.56+42091.09+00091.614+00090.43+00094.06+52091.010+00091.54+00093.56+65092.010+40091.05+00093.26+955093.011+00091.0在3+ 000，9+000及14+200處各布置公路橋1座。在3+000及9+000處各設分水閘及節(jié)制閘1座，分別向一、二支渠配水。在 14+200處 布置兩座分水閘，向三、四支渠配水。根據(jù)各支渠控制范圍內(nèi)地面高程參考點算得一、二、三、四備支渠渠首要求的控制水位高程依次為：93.9m、91.3m、90.0m、90.0m。河流水源情

39、況：河流在A處的來水流量超過干渠需要引取的流量，灌溉季節(jié)最低水位為95. 5m,含沙量p=l. 2kg/m3,泥沙加權平均沉速 w=2mm/s。圖6 -10-1某灌區(qū)渠系布置示意圖河Q亠W14 十 ZOO干干皋00016 + 3506 * 跡圖6-10-1棊灌區(qū)集系布唸示意圖要求：根據(jù)上述資料，設計出于渠的縱橫斷面，并繪出縱橫斷面圖 提示：如進行干渠縱橫斷面設計的工作量太大，教學安排的時間不夠，亦可給出下列斷面尺 寸(見表17-3)作參考，只繪制縱、橫斷面圖。表17-3干渠各段斷面尺寸參考表起止樁號縱坡糙率n寬深 比底寬(m)水深少(m)堤頂超 高 h(m)堤頂寬 d (m)正常最小加大0+1

40、000 至 3+10001/40000.02253.551.250.931.360.51.53+1000 至 9 +10001/40000.02253.384.51.220.911.350.51.59 +1000 至 14+2001/30000.02252.831.000.751.090.51.518、用最大排模經(jīng)驗公式計算排水河道的設計流量基本資料某排水河道位于低洼易澇平原區(qū)，流域面積200km2，該地區(qū)5年一遇設計1日暴雨的點雨量為105m m。根據(jù)水文分析該地區(qū)設計最大排模經(jīng)驗公式為：1 0 _0 26732qmax=0.022R F m /(s. km )要求：計算5年一遇的最大排水模

41、數(shù)及排水河道的設計流量。提示：從設計降雨量求設計徑流深，可參考附錄的有關資料來計算附錄從設計降雨量求設計徑流深從設計降雨量P中扣除損失后得徑流深R,其計算方法有很多種，最簡單的是徑流系數(shù) 法，即R=aP。這里介紹一種方法，其步驟是首先從設計點雨量求出面雨量，然后求出前期影 響雨量Pa,最后根據(jù)(P+Pa)R的關系找出徑流深。此外，還有更復雜的方法。不論哪種方 法,即使是最簡單的徑流系數(shù)法中的徑流系數(shù)a值，也是根據(jù)當?shù)貙崪y資料分析計算出來的,當然也只能適用于當?shù)睾蜅l件相似地區(qū)。這里從教學出發(fā)介紹的一種方法，未限定屬于哪種 地區(qū)，目的是使學生熟悉其方法步驟，便于解算習題，不宜于在生產(chǎn)中使用。S 9-Id、二IIi1L: 2-2尸鋁-F：瓷吊蟬UL-言 1 +匚議下術屋植 冠利地庫 珂平盛£41：剜0“也1訓J:|1丨帀圖9-2-3 (PH Pa)良按系線平原地區(qū)由點雨量推求徑流深的通用方法1. 設計面雨量的確定對于小流域面積，可用單站設計點雨量乘以折算系數(shù)，即得設計面雨量。點面關系折算 系數(shù)如表9-2-1所示。亦可查圖9