灌區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

灌區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄緒論 3第一章灌區(qū)基本資料 51.1項(xiàng)目區(qū)簡(jiǎn)況 5 51.3水文地質(zhì)條件 61.4土壤 61.5現(xiàn)有水利工程 61.6社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件 7第二章灌區(qū)規(guī)劃 92.1規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)及原則 92.2工程布局 第三章灌區(qū)灌溉制度的擬訂 3.1灌溉保證率的選擇 113.2作物需水量的計(jì)算 113.3作物灌溉制度的制定 3.4作物需水量及灌溉用水過(guò)程 3.5灌區(qū)的水資源平衡分析 第四章農(nóng)田水利工程設(shè)計(jì) 154.1工程設(shè)計(jì)的任務(wù)和依據(jù) 4.2灌溉工程設(shè)計(jì) 24第五章泵站設(shè)計(jì) 28 28 29 29 30第六章工程量估算 316.1工程量計(jì)算的基本原則 31 31 31 32 32總結(jié) 33致謝 34緒論根據(jù)《武隆縣近、中期農(nóng)業(yè)的農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展總體規(guī)劃（1995年－2000年）》總目標(biāo)：到2000年，糧食總產(chǎn)量達(dá)23296萬(wàn)公斤，農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值100008萬(wàn)元，農(nóng)民人均純收入1500元。要解決龍壩鄉(xiāng)在過(guò)去四十年中在土地規(guī)劃方面存在的問(wèn)題并達(dá)到2010年農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的總體目標(biāo)，對(duì)隆壩鄉(xiāng)灌區(qū)的水利規(guī)劃勢(shì)在必行。本次設(shè)計(jì)就是針對(duì)龍壩鄉(xiāng)灌區(qū)在灌區(qū)規(guī)劃方面存在的問(wèn)題而進(jìn)行的，以達(dá)到充分利用當(dāng)?shù)厮Y源的目的。龍壩鄉(xiāng)灌區(qū)地處重慶涪陵地區(qū)四川盆地東南邊緣山區(qū)，水資源較為豐富，但由于降水時(shí)空分布不均，地形地貌復(fù)雜、耕地分散、交通不便，經(jīng)濟(jì)落后，因而水利工程建設(shè)難度大，投資高而效益低。就龍壩鄉(xiāng)而言，其灌區(qū)規(guī)劃方面應(yīng)用價(jià)值表現(xiàn)在將統(tǒng)籌灌溉、防洪、發(fā)電、航運(yùn)、供水、養(yǎng)殖等綜合效益，注意興利除害的統(tǒng)一，水資源利用與保護(hù)的統(tǒng)一，發(fā)揮水資源的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益，最大限度地滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門和人民生活的需要。就應(yīng)屆本科生來(lái)說(shuō)，畢業(yè)設(shè)計(jì)是教學(xué)計(jì)劃的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，畢業(yè)設(shè)計(jì)能使學(xué)生充分發(fā)揮獨(dú)立思考能力，解決設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題。本灌區(qū)為山區(qū)灌區(qū)，渠系布置和灌排系統(tǒng)較為復(fù)雜，提水泵站也較多，可以提高學(xué)生在這方面的能力。本次設(shè)計(jì)的意義在于使學(xué)生鞏固所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，并能實(shí)際運(yùn)用于設(shè)計(jì)施工中，培養(yǎng)獨(dú)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，明確當(dāng)前社會(huì)主義建設(shè)的任務(wù)，黨和政府的有關(guān)政策，培養(yǎng)正確的設(shè)計(jì)思想，熟練運(yùn)用圖表和文字表達(dá)設(shè)計(jì)意圖，掌握運(yùn)用有關(guān)參考書籍手冊(cè)和規(guī)范的方法，了解國(guó)內(nèi)最新的成就，并能適當(dāng)?shù)剡\(yùn)用設(shè)計(jì)中。進(jìn)入21世紀(jì)，更多的注意力必須放在提高水資源的利用率和加強(qiáng)水資源的保護(hù)。在考慮水資源的利用和可持續(xù)發(fā)展時(shí)應(yīng)該分析經(jīng)濟(jì)效益，生態(tài)效益及社會(huì)效益，而不僅僅是經(jīng)濟(jì)效益，生態(tài)效益及社會(huì)效益也應(yīng)該被確保。為了做好21世紀(jì)的農(nóng)業(yè)節(jié)水工程，工程水管理的概念應(yīng)該被改為資源與環(huán)境的水管理，水資源應(yīng)該放在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的大環(huán)境中考慮，僅因?yàn)檫@點(diǎn)，農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉的理解和選擇就應(yīng)該跟上時(shí)代的發(fā)展并走可持續(xù)發(fā)展的道路。隨著總體經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的變化，精細(xì)農(nóng)業(yè)，機(jī)構(gòu)農(nóng)業(yè)，育種農(nóng)業(yè)，加工農(nóng)業(yè)和旅游農(nóng)業(yè)都反映了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向；在種植業(yè)中作物種結(jié)構(gòu)，飼養(yǎng)結(jié)構(gòu)和種植模式將被大規(guī)模地調(diào)整在選擇節(jié)水裝置的技術(shù)應(yīng)用時(shí)，有必要把從水的運(yùn)輸?shù)剿睦玫恼麄€(gè)過(guò)程分為幾個(gè)階段，它既是相對(duì)獨(dú)立又是聯(lián)系的，這幾個(gè)階段分為輸水工程，田間工程及作物用水。本課題研究的主要內(nèi)容包括：灌區(qū)工程布局、灌溉制度的確定、灌溉工程設(shè)計(jì)、排澇工程設(shè)計(jì)、單體工程設(shè)計(jì)、土建工程量估算。采取的主要技術(shù)路線為：收集實(shí)地水文、地形、經(jīng)濟(jì)狀況等資料，閱讀地形圖并測(cè)量水旱田地位置和面積，確定各種作物灌溉制度并根據(jù)設(shè)計(jì)灌水率設(shè)計(jì)灌溉工程，然后設(shè)計(jì)排澇工程、單體工程，最后進(jìn)行土建工程量估算。編者2004年5月29日第一章灌區(qū)基本資料1367戶，5133人，人均收入738.19元，土地面積853.91公頃，交通方便。其四至范圍分別為：東接龍壩的五一和黃昔鄉(xiāng)的鑼鷹村；南和龍壩鄉(xiāng)的支豐村相連；西1.2.1地形﹑地勢(shì)地下水豐富，但水源地較低，無(wú)法直接自流灌溉。1.2.2氣溫顯。區(qū)內(nèi)多年平均氣溫18.5°C,極端最高氣溫41.7°C,極端最低氣溫-1°C.年均積期296天，多年平均降雨量1094.4毫米，最大降雨量為1470毫米。相對(duì)濕度為78%。1.2.3降雨量1100～1600米，其后則隨高程遞增而遞減。低山丘陵區(qū)多年降水為1100～1400毫米。降雨量的時(shí)程分配，受季風(fēng)環(huán)流控制而呈現(xiàn)明顯差異。降水量年季差達(dá)50%~根據(jù)1959～1980年系列降雨量資料，按經(jīng)驗(yàn)頻率公式P=×100%計(jì)算，保證率為75%的年份1974年。因此，確定1974年為典型年。設(shè)計(jì)典型年（1974年）月降雨量分配見(jiàn)表1-1：123456789附表3-2。1.2.3蒸發(fā)量表1-2武隆縣平均蒸發(fā)量統(tǒng)計(jì)表123456789附表4。蒸發(fā)資料的折算，為折算成60mm蒸發(fā)灌區(qū)屬武隆山褶皺地帶，地質(zhì)構(gòu)造為新華夏系次級(jí)沉降帶，屬新華夏系構(gòu)造體系，占主導(dǎo)地位的顯著構(gòu)造是北東向褶皺及其伴生斷裂。地層以前震旦系變質(zhì)巖為基底，出露地層為元古蜀震旦系灰?guī)r。灌區(qū)構(gòu)造強(qiáng)烈，斷裂及巖溶發(fā)育，地下徑流條件好，碳酸鹽巖裂隙溶洞水豐富，出露較多，易于開(kāi)發(fā)利用。灌區(qū)土壤為暗紫壤土，土壤質(zhì)地為粘重，滲水性強(qiáng)，另有少量的黃壤土。土壤適宜多種農(nóng)作物生長(zhǎng)。土壤名稱顏色質(zhì)地容重（g/cm3）孔隙度（%）暗紫泥田0～23暗紫輕粘土1.3549.4023～70暗紫輕粘土1.3748.74灌區(qū)無(wú)過(guò)境徑流，無(wú)外來(lái)客水量可供利用，但灌區(qū)地下水豐富，且出露量較大。灌區(qū)為四周高，中間低的盆地地形，碳酸巖裂隙溶洞水出露形成夢(mèng)沖塘、象口子、干洞三個(gè)較大的天然水源（枯水期流量分別為0.4m3/s、0.2m3/s、0.1m3/s）和很多小的山泉水源。這三個(gè)大的水源、眾多的小水源的匯流，以及地下基流的岸坡側(cè)滲形成了貫穿灌區(qū)西東的一條小河流，河流下游流量為1.3m3/s左右。灌區(qū)主要有夢(mèng)沖塘、象口子等多處水源，由于水源較低，只能滿足灌區(qū)部分的1.6.1當(dāng)?shù)夭牧霞皠趧?dòng)力資源1.6.2土地面積及利用情況灌區(qū)內(nèi)有水田、旱地、林地、草地、居民地、水塘等，水田大部分分布在北部地區(qū)，大面積的旱地主要分布在南部，北部也有零星分布，用米格紙法計(jì)算得出，旱地面積為6818.67畝，水田面積為1868.78畝。根據(jù)退耕還林規(guī)范，坡度為25°以上的土地要退耕還林。用米格紙法算得，需退耕還林的土地面積為233.40畝，因此，旱地的灌溉面積為6585.27畝。1.6.3農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況灌區(qū)農(nóng)作物生長(zhǎng)季節(jié)較長(zhǎng)，積溫較高，雨量較為充沛，能滿足糧食一年兩熟的要求，比較適宜于水稻、小麥、玉米、油菜等農(nóng)作物的生長(zhǎng)要求。度?；巨r(nóng)田整理項(xiàng)目區(qū)作物種植類型及播種面積表1-4單位：畝畝）畝）畝）畝）畝）車壩0回龍石橋村1.6.4電力設(shè)施狀況2000年7月到2001年6月，在西部大開(kāi)發(fā)的政策下，龍壩鄉(xiāng)先后進(jìn)行了農(nóng)網(wǎng)改造，灌區(qū)有十千伏高壓線通過(guò)，電源充足，電壓穩(wěn)定，電力設(shè)施較為齊全，這為灌區(qū)施工和項(xiàng)目建設(shè)后區(qū)內(nèi)水泵、電動(dòng)機(jī)等設(shè)備的運(yùn)行提供了便利的電力條件。1.6.5交通設(shè)施狀況武隆-桐梓的縣級(jí)沿龍壩鄉(xiāng)西北而至，區(qū)內(nèi)90%的村社已通公路，交通方便，但區(qū)內(nèi)道路基本為土質(zhì)路面，路況較差。1.6.6灌區(qū)開(kāi)發(fā)要求根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)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)的作物生產(chǎn)基地。灌溉水源有夢(mèng)沖塘、象口子、干洞三個(gè)較大的天然水源和很多小的山泉水源，北部的水田基本上可以自流灌溉，南部的旱地地勢(shì)較高，要修建提水泵站，然后進(jìn)田受災(zāi)，給當(dāng)?shù)厝罕姷纳?cái)產(chǎn)安全造成了不小的損失。灌區(qū)開(kāi)發(fā)以灌溉為主，同時(shí)解決排澇問(wèn)題，兼顧排漬。表1-5武隆縣龍壩鄉(xiāng)基本農(nóng)田整理項(xiàng)村名戶凈耕地面積（畝）車壩村206773801.28后槽村186710五星村291向光村217789712.8回龍村2641025744.7石橋村203833合計(jì)5133/9624.38月日12345678917.74.720.930.24.121.547.524.92.350.26.624.20.160.64.30.35.90.21310.970.12.88.60.10.50.282.32.151.10.444.77.494.52.50.235.50.18.30.70.42.32.90.498.70.63.90.20.20.30.30.60.14.12.10.45.40.80.30.10.64.50.20.80.60.10.20.431.80.22.85.37.00.40.237.930.145.9209.749.90.3210.37.0220.30.25.30.43.2236.26.94.93.6240.40.42.90.54.7250.1200.70.70.6268.80.50.36.43.22742.80.3280.50.20.4290.32.70.20.2304.33.0310.9合計(jì)60.783.295.2316.220.89.6第二章灌區(qū)規(guī)劃2.1.1設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的確定灌溉規(guī)劃中常采用灌溉保證率法和抗旱天數(shù)法確定灌溉設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。選用灌溉設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，一般南方稻區(qū)比北方旱區(qū)為高，提水灌溉區(qū)比自流灌區(qū)為高，灌溉設(shè)計(jì)保證率標(biāo)準(zhǔn)如下：表2-1灌溉設(shè)計(jì)保證率地區(qū)作物種類灌溉設(shè)計(jì)保證率缺水地區(qū)以旱作物為主以水稻為主50——7570——80豐水地區(qū)以旱作物為主以水稻為主70——8075——95由于龍壩灌區(qū)屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，氣候溫和，降雨充沛。主要種植作物以中稻、小麥為主。故選取設(shè)計(jì)保證率為75%。2.1.2按降雨量資料選擇設(shè)計(jì)代表年以灌區(qū)多年降雨量資料進(jìn)行頻率分析，選擇降雨頻率和灌溉設(shè)計(jì)保證率相同（或相近）的年份作為設(shè)計(jì)代表年。但年降水量時(shí)段較長(zhǎng)，未考慮年降雨量在時(shí)間上的差以及對(duì)作物灌溉需水的影響，往往出現(xiàn)主要作物生長(zhǎng)期降雨頻率和灌溉設(shè)計(jì)表年，即按主要作物生長(zhǎng)期歷年降雨資料進(jìn)行頻率和灌溉設(shè)計(jì)保證率相同（或相近）的年份作為設(shè)計(jì)代表年。資料。2.1.3灌區(qū)規(guī)劃原則即干、支、斗、農(nóng)渠及相應(yīng)的排水溝。農(nóng)渠以下還有毛渠、輸水溝、灌水溝、格田、畦等臨時(shí)性田間工程。本次設(shè)計(jì)對(duì)農(nóng)渠以下級(jí)別的渠系不作規(guī)劃。理布局，樹(shù)立大水利觀念和立足于水利為全社會(huì)服務(wù)，全面推進(jìn)水利產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)小微型工程相結(jié)合，因地制宜辦水利的原則，全面提高供水保證率和切實(shí)加強(qiáng)水資源的保護(hù)。2.1.3.2渠系布置的基本原則盡量減少交叉建筑物和過(guò)大的填方、挖方。原有排水系統(tǒng)。段。土地規(guī)劃和用水管理的方便。方案論證后決定。站，盡量做到一水多用，但壅水位不宜過(guò)高，以免引起兩岸土地鹽堿化與沼澤化。對(duì)個(gè)別需要灌溉的高地，可在渠道上設(shè)置提水站。按照灌溉渠系的布置原則結(jié)合天然河道和原有水利工程，在本灌區(qū)內(nèi)規(guī)劃四個(gè)田塊，各個(gè)田塊面積由“米格紙法”量出。各田塊控制面積：田塊一：旱地1140.0畝（其中退耕還林18.2畝）水田884.4畝田塊二：旱地75.0畝水田570.3畝田塊三：旱地1065.8畝（其中退耕還林16.8畝）水田720.5畝田塊三：旱地4606.9畝（其中退耕還林38.2畝）水田360.0畝各田塊工程布局見(jiàn)灌區(qū)規(guī)劃總圖，其中紅色實(shí)線表示灌溉渠道，紅色虛線表示排水溝道，紫色實(shí)線表示壓力管道。第三章灌區(qū)灌溉制度的擬訂3.2.1種植制度的確定灌區(qū)內(nèi)日照條件較好，水量充沛，作物一年兩熟，以相鄰的陜西南部和湖北西部的種植制度作參考。各種種植作物的生育期、生育期時(shí)段及各生育期的參數(shù)列表見(jiàn)3-1至3-5。本灌區(qū)主要種植作物為雙季早稻、雙季晚稻、中稻、冬小麥、夏玉米、油菜。表3-1晚稻生育期參數(shù)（滲漏2mm/d）生育期起止日期（mm）量（mm）度（mm）（mm）淹灌水層變化（cm）返青期7.28-8.329.64.26.220~40~70分蘗期8.4-9.668135.74610~30~80拔節(jié)期9.7-9.264077.33.95.920~50~90抽穗開(kāi)花9.27-10.641.64.26.210~30~50乳熟期10.7-101943.83.45.410~20~60黃熟期10.20-10.3135.12.94.9落干表3-2小麥生育期參數(shù)生育期起止日期計(jì)劃濕潤(rùn)層深度（cm）（mm）適宜含水率上限適宜含水率下限幼苗期400.9720.20%越冬期11.26~2.210.97取田間持水率36.8%20.20%返青期2.22~3.196020.20%拔節(jié)期3.20~4.153.422.10%抽穗成熟期4.16~5.15803.9520.20%表3-2-3玉米生育期參數(shù)生育期起止日期計(jì)劃濕潤(rùn)層深度（cm）（mm）率上限率下限幼苗期6.2~6.26402.9936.8%22.08%拔節(jié)期6.27~7.164.2123.90%抽穗期7.17~7.30605.1125.80%灌漿期7.31~8.16803.5525.80%成熟期8.17~9.3802.422.08%表3-2-4油菜生育期參數(shù)生育期起止日期計(jì)劃濕潤(rùn)層深度（cm）（mm）適宜含水率上限適宜含水率下限苗期取田間持水率36.8%現(xiàn)蕾期1.16~3.2528%開(kāi)花期3.26~4.124024%結(jié)莢成熟期4.13~5.104022%表3-2-5早稻生育期參數(shù)（階段滲漏強(qiáng)度2mm/d）生育期起止日期（mm）量（mm）度（mm）（mm）淹灌水層變化（cm）返青期4.24~5.23.95~30~50分蘗期5.3~5.2648100.84.26.220~50~80拔節(jié)期5.27~6.1289.25.27.230~60~90抽穗開(kāi)花6.13~6.27845.67.610~30~80乳熟期6.28~7.62.14.110~30~60黃熟期7.7~7.142.14.110~203.2.2水量平衡法計(jì)算作物需水量對(duì)于旱作物：Wt-W0=Wr+P0+K+M-ETp0——保存在土壤計(jì)劃濕潤(rùn)層內(nèi)的有效雨量K——時(shí)段t內(nèi)的地下水補(bǔ)量，即K=kt,kM——時(shí)段t內(nèi)的灌溉水量ET——時(shí)段t內(nèi)作物田間需水量，即ET=et,e為t時(shí)段內(nèi)平均每晝夜的作物田間需水量旱作物的總灌溉定額包括播前灌溉定額和生育期內(nèi)灌溉定額兩部分。播前灌溉定額可按下式計(jì)算：M1=667H(θmax-θ0）n（m3/畝）為了滿足作物正常生長(zhǎng)的需要，任意時(shí)段內(nèi)土壤計(jì)劃濕潤(rùn)層內(nèi)的儲(chǔ)水量對(duì)于水田作物：h1+P+M-WC-d=h2——時(shí)段初田面水層深度時(shí)段末田面水層深度(以上各值均以mm計(jì))M1=0.667(h0+S1+e1t1-P1)式中M1—泡田期灌溉用水量，m3畝P灌溉制度表種所用的參數(shù)：質(zhì)、地面覆蓋及地形等因素有關(guān)。一般一次降雨量小于5mm時(shí)，α為0；一次降雨劃濕潤(rùn)層含水量等有關(guān)。當(dāng)?shù)叵滤裆?.5~2.5m地下水埋深2米，利用量約為40m3/畝。得出平均補(bǔ)給量。3.3.2灌溉制度結(jié)果根據(jù)水量平衡原理推算各作物的灌溉制度見(jiàn)附表3玉米播前灌溉30m3/畝。全生育期共灌水1次。共灌水30m3/畝。油菜播前灌溉25m3/畝。全生育期共灌水4次灌溉用水量是灌溉面積上需要水源供給的灌溉水量，它與灌溉面積、作物組成、按下試計(jì)算：式中M毛，M凈—某種作物的某次凈灌溉用水量和毛灌溉用水量（m3m—某種作物某次灌水的灌水定額（m3/畝η水—灌溉水利用系數(shù)，取0.7。線。已知凈灌溉用水量后，即可求得毛灌溉用水量。根據(jù)各種作物灌溉制度及耕種面積推算全年各月各種作物用水量及用水總量見(jiàn)項(xiàng)目區(qū)項(xiàng)目區(qū)屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，雖然降雨充沛，多年平均降水雨量達(dá)1167.6mm，但年內(nèi)分布不均，降水連續(xù)最大的4個(gè)月（5～8月）的降水量為714.0mm,占全年降水量的61.2%。而在農(nóng)作物灌溉用水量較大的3月份，降水量只有12.3mm，年內(nèi)不同月份間水資源供需情況并差異較大為了提高灌溉保證率，防止山泉水源在灌溉用水季節(jié)流量的變小，項(xiàng)目區(qū)應(yīng)修建蓄水池，蓄積降雨，采用長(zhǎng)藤結(jié)瓜的灌溉模式，保證灌溉用水量的供給。能滿足灌溉要求第四章農(nóng)田水利工程設(shè)計(jì)農(nóng)田水利工程設(shè)計(jì)的任務(wù)包括灌水率的設(shè)計(jì)、渠系布置、灌溉渠道流量設(shè)計(jì)、灌溉渠道橫斷面設(shè)計(jì)、除澇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的確定、排水溝的布置、排澇模數(shù)的確定、排水溝橫斷面設(shè)計(jì)、河道取直工程設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)本著因地制宜、合理布局，充分利用已建工程節(jié)省投資的原則，以《農(nóng)4.2.1灌水率的設(shè)計(jì)首的引水流量和灌溉渠道的設(shè)計(jì)流量。q凈=αm/7.29T根據(jù)灌水率修正原則：前移動(dòng)為主，前后移動(dòng)不超過(guò)三天。4最小灌水率不應(yīng)小于最大灌水率的40%。計(jì)灌水率。4.2.2渠系布置本設(shè)計(jì)田塊內(nèi)灌溉工程布置兩條干渠，六條支渠；排水工程布置兩條排水干溝。具體規(guī)劃見(jiàn)設(shè)計(jì)總規(guī)劃圖4.2.3灌溉渠道流量設(shè)計(jì)4.2.3.1干渠一設(shè)計(jì)流量的計(jì)算以干渠一中的支渠一所控制的面積為典型田塊。在該典型田塊中規(guī)劃支渠、斗Q支田凈=A*q式中Q支田凈支渠的田間凈流量（m3/s）由農(nóng)渠的田間凈流量加上入田間損失水量，即得農(nóng)渠毛流量，Q農(nóng)田凈ηfηf—田間水利用系數(shù)。Q毛＝Q凈（1+σL）式中Q毛—渠道的毛流量，m3/s；Q凈—渠道的凈流量，m3/s；L—最下游一個(gè)輪灌組灌水時(shí)渠道的平均工作長(zhǎng)度，km。根據(jù)農(nóng)渠的凈流量自下而上推算輸水損失，得到各級(jí)渠道的毛流量，即設(shè)計(jì)流量。干渠一的規(guī)劃示意圖如下：支一支三支支三畝。支渠一距渠首405米，支渠二距渠首755米，支渠三距渠首1105米，分水口距渠首600米。支渠一長(zhǎng)105米，斗渠一長(zhǎng)55米，斗渠二農(nóng)渠四均長(zhǎng)90米。干渠一的設(shè)計(jì)流量為：BC段設(shè)計(jì)流量QBC毛=0.008m3/SBD段設(shè)計(jì)流量QBD毛=0.0089m3/SAD段的設(shè)計(jì)流量QAD毛=0.025m3/SOA段的設(shè)計(jì)流量QOA毛=0.03m3/SQ一支毛=0.003m3/S32支毛Q=0.0006m/32支毛33支毛Q=0.007m/33支毛4.2.3.2干渠二設(shè)計(jì)流量的計(jì)算干渠二的規(guī)劃示意圖如下：其中支渠一控制面積142.8畝，支渠二控制面積230畝。支渠一設(shè)在渠首，支渠二距渠首550米。計(jì)算結(jié)果為：3一支毛Q=0.0089m/S3一支毛3 =0.0055m/S二支毛3AB毛Q=0.0063SAB毛3 =0.015m/S引水34.2.4灌溉渠道橫斷面設(shè)計(jì)4.2.4.1橫斷面的選擇渠道得結(jié)構(gòu)要求。便于應(yīng)用混凝土薄板襯砌。本設(shè)計(jì)采用梯形斷面。4.2.4.2渠道設(shè)計(jì)各參數(shù)得選擇 渠道內(nèi)邊坡系數(shù)須根據(jù)土質(zhì)穩(wěn)定條件來(lái)選擇，時(shí)渠道邊坡傾斜程度得指標(biāo)。選擇適宜的數(shù)值。根據(jù)表4-2、4-3選擇邊坡系數(shù)m=1.輸水渠道比降應(yīng)滿足以下原則：降可適當(dāng)陡一些。綜合考慮，選定渠底比降i=1/1000.程量，而且會(huì)因?qū)嶋H水位底于設(shè)計(jì)水位而影響下級(jí)渠道的進(jìn)水。糙率系數(shù)值的正確選擇不僅要考慮渠床土質(zhì)和施工質(zhì)量，還要估計(jì)到建成后的管理養(yǎng)護(hù)情況。本次設(shè)計(jì)渠床橫斷面時(shí)，按照土渠考慮，由表4-1選定n=0.025.表4-1渠床糙率系數(shù)值（n）流量范圍(m3/S)渠槽特征灌溉渠道渠道>25平整順直，養(yǎng)護(hù)良好平整順直，養(yǎng)護(hù)一般渠床多石，雜草叢生，養(yǎng)護(hù)較差0.02250.02250.0250.02250.0250.027525~1平整順直，養(yǎng)護(hù)良好平整順直，養(yǎng)護(hù)一般渠床多石，雜草叢生，養(yǎng)護(hù)較差0.02250.0250.02750.0250.02750.030<1渠床彎曲，養(yǎng)護(hù)一般支渠以下的固定渠道渠床多石，雜草叢生，養(yǎng)護(hù)較差0.0250.02750.0300.0275表4-2挖方渠道最小邊坡系數(shù)表渠床條件水深h(m)<11~22~3稍膠結(jié)的卵石夾砂的卵石和礫石黏土、中壤土、重壤土1.25輕壤土1.25砂壤土砂土2.002.25表4-3填方渠道最小邊坡系數(shù)表渠床條件流量Q(m3/S)>1010~22~0.5<0.5內(nèi)坡外坡內(nèi)坡外坡內(nèi)坡外坡內(nèi)坡外坡黏重壤土壤壤輕土壤壤砂土砂土2.254.2.4.3渠道過(guò)水?dāng)嗝娉叽缜罊M斷面尺寸計(jì)算采用圖解結(jié)合試算法。過(guò)程為：b2.67假定一個(gè)底寬bnk求的值由此確定h.由公式A=(b+mh)hR=A/PQ=AC≤5%≤5%Q-Q計(jì)算Q取干渠一及干渠一的支渠三作為典型渠道分別計(jì)算橫斷面尺寸支渠三：bHAPRCVQ0.20.03425.68故支渠三的橫斷面尺寸為：b=0.2h=0.11干渠一：BD段：設(shè)b=0.2h=0.12bhAPRCVQ0.225.68BC段：因?yàn)锽C段流量與BD段流量相差不多，略小于BD段流量，為了便于施工，取BC段橫斷面與BD段相同。由于干渠DC段與支渠三橫斷面尺寸相差不多，為了便于施工，取b=0.2h=0.12OA段:bhAPRCVQ0.227.69取AD段橫斷面與OA段相同.干渠一各段及支渠三過(guò)水?dāng)嗝娉叽缌斜砣缦?；bh干渠OD段0.2干渠DC段0.2支渠0.24.2.4.4不沖不淤流速的校核流速作為核驗(yàn)。臨界不沖流速又稱最大容許流速，是設(shè)計(jì)渠道最大流速的限度。渠道的不淤流速與挾沙能力及運(yùn)行規(guī)律有密切關(guān)系。該渠道為清水渠道，無(wú)防淤要求。其臨界不沖流速可按吉爾什坎公式估算表4-4K值非粘聚性土K粘聚性土K中砂土砂壤土粗砂土輕粘壤土小礫石中粘壤土中礫石重粘壤土大礫石粘土小卵石重粘土中卵石大卵石Vd<VkVk=0.57*0.030.1=0.5Vd=0.03/0.1=0.3m/sVd<Vk橫斷面設(shè)計(jì)符合不沖要求組成的變化、擴(kuò)大灌溉面積、稀遇的干旱氣候等）和短時(shí)期加大輸水的要求，應(yīng)使輸水留有余地。加大流量，一般按正常流量加大10-30%，是確定堤頂高程表4-5渠道加大流量系數(shù)（m3/S）<11-10>10加大系數(shù)1.2-1.31.15-1.21.10-1.15計(jì)算加大水深時(shí)，渠道設(shè)計(jì)底寬已經(jīng)確定，明渠均勻流流量公式中滯包含一個(gè)未知數(shù)。用試算法或諾模圖求加大水深，計(jì)算的方法步驟和求設(shè)計(jì)水深的方法相同。取加大系數(shù)j=1.3干渠OD段：bhjAPRCVQ0.230.9528.470.320.039bhjAPRCVQ0.20.0430.570.07525.980.220.01所以，支渠三及干渠DC段加大水深hj=0干渠OD段加大水深hj=0.23m〈灌溉排水渠系設(shè)計(jì)規(guī)范〉（SDJ217-84）建議按下式計(jì)算渠道的安全超高支渠三及干渠DC段Δh=0.23m干渠OA段Δh=0.26m為了便于管理和保證渠道安全運(yùn)行，滿足交通和渠道穩(wěn)定的需要。堤頂寬度按下式計(jì)算：D=hj+0.3式中D—渠岸或堤頂寬度支渠三及干渠DC段D=0.43m干渠OA段D=0.53m灌溉渠道橫斷面尺寸：bhHDm支渠三及干渠DC段0.20.360.43干渠OA段0.20.490.53以上為計(jì)算結(jié)果，考慮到施工方便，確定灌溉渠道橫斷面尺寸為：渠道底寬渠道深度支渠三及干渠DC段0.20.45干渠OA段0.554.2.5．渠道縱斷面設(shè)計(jì)A0—渠道灌溉范圍內(nèi)控制點(diǎn)的地面高程，m。渠道縱斷面圖按以下步驟繪制：標(biāo)表示高程。根據(jù)渠道中心線的水準(zhǔn)測(cè)量成果（樁號(hào)和地面高程）按一定的比例點(diǎn)繪出地面高程線。各分水口和建筑物的位置。度、各分水點(diǎn)的水位要求和渠道建筑物的水頭損失，確定渠道的設(shè)計(jì)比降，繪出渠道的設(shè)計(jì)水位線。畫設(shè)計(jì)水位線的平行線，該線就是渠底高程線。面通過(guò)最小流量時(shí)的水深）為間距，畫渠底的平行線，此即渠道最小水位線。流量時(shí)的水深）與安全超高之和為間距，作渠底線的平行線，此即渠道的堤頂線。輸水干渠縱橫斷面圖見(jiàn)附圖4.2.6渠道襯砌防止土壤沼澤化和次生鹽堿化，加大輸水能力。由于該地區(qū)石料豐富，采用漿砌石護(hù)面。4.3排澇工程設(shè)計(jì)4.3.1除澇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的確定除澇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的選定，以中央及地方有關(guān)部門頒發(fā)的規(guī)范、規(guī)程為依據(jù)。根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求、投資、設(shè)備、動(dòng)力、勞力等條件及工程經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)，進(jìn)行全面權(quán)衡，綜合分析確定。有特殊要求的糧棉基地和大城市郊區(qū)可適當(dāng)提高標(biāo)準(zhǔn)，條件較差的地區(qū)可采取分期提高的的辦法?！北敬卧O(shè)計(jì)以治理區(qū)發(fā)生一定重現(xiàn)期的暴雨，作物不受澇為標(biāo)準(zhǔn)。這種表達(dá)方式除明確指出一定重現(xiàn)期的暴雨外，還規(guī)定在這種暴雨發(fā)生時(shí)作物不允許受澇。即除澇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是確定排澇流量及排水溝道、滯澇設(shè)施（湖河）、排水閘站等除費(fèi)用和年損失最小，經(jīng)濟(jì)效益顯著。除澇標(biāo)準(zhǔn)除規(guī)定一定重現(xiàn)期的暴雨外，還包括暴雨歷時(shí)和排澇時(shí)間。排澇時(shí)間應(yīng)根據(jù)作物的耐淹能力即耐淹水深和耐淹歷時(shí)確定，排澇時(shí)間不應(yīng)超過(guò)作物的4.3.2排水溝的布置排水溝一般可分為干、支、斗、農(nóng)四級(jí)固定溝道。該田塊控制面積較小，只規(guī)劃到支渠。布置排水溝的原則為：余水量。行抽排，也應(yīng)根據(jù)地形將其劃分為高、中、低等片，以便分片分級(jí)抽排，節(jié)約排水費(fèi)用和能源。5各級(jí)溝道要與灌溉渠系的布置、土地利用規(guī)劃、道路網(wǎng)、林帶和行政區(qū)劃相結(jié)合。6工程費(fèi)用小，排水安全及時(shí)，便于管理。排水溝還要避開(kāi)土質(zhì)差的地帶，同時(shí)也不給居民區(qū)的交通設(shè)施帶來(lái)危害。下水引入排水溝或直接排入承泄區(qū)。按照以上原則，設(shè)計(jì)田塊內(nèi)設(shè)兩條干溝。（布置圖見(jiàn)灌區(qū)規(guī)劃總圖）取干溝一及其支溝作為典型排水溝進(jìn)行排澇計(jì)算。4.3.3排澇模數(shù)的確定采用平均排除法確定排澇模數(shù)。平均排除法是以排水面積上的設(shè)計(jì)凈雨在規(guī)定的排水時(shí)間內(nèi)排除的平均排澇流量或平均的排澇模數(shù)作為設(shè)計(jì)排澇流量或排澇模數(shù)的方法。即或?qū)τ谒飳?duì)于旱田m3/s；m3/(s.km2)R=Ph田蓄ER=aP;R—設(shè)計(jì)徑流深，mm；P—設(shè)計(jì)暴雨量，mm；如排水區(qū)既有旱地又有水田時(shí)，則首先按上式分別計(jì)算水田和旱地的排澇模數(shù)，然后按旱地和水田的面積比例加權(quán)平均，即得綜合排澇模數(shù)。由同倍比放大法得十年一遇的暴雨p=12R=aP=0.8*125=100mm4.3.4排水溝橫斷面設(shè)計(jì)要求與線路所經(jīng)的地面坡度相近，同時(shí)要使設(shè)計(jì)流速為不沖不淤流速。有排水站的方向相反，則底坡宜緩，其方向以排水方向?yàn)橹鳎簩?duì)于結(jié)合滯澇、蓄水、通航的河網(wǎng)溝底有采用平底的。出時(shí)的滲透壓力、地面徑流沖刷、溝內(nèi)滯澇和蓄水時(shí)波浪侵蝕等原因，溝坡容易坍塌，所以排水溝邊坡比灌溉渠邊坡為緩。以排水溝邊坡系數(shù)作為參考：土質(zhì)排水溝邊坡系數(shù)表4-5土質(zhì)邊坡系數(shù)砂土砂壤土2壤土和粘土2~2.54.3.4.1排水流量的計(jì)算排水流量是確定各級(jí)排水溝道斷面、溝道上建筑物規(guī)模以及分析現(xiàn)有排水設(shè)施排水能力的主要依據(jù)。設(shè)計(jì)排水流量分為設(shè)計(jì)排澇流量和設(shè)計(jì)排漬流量?jī)煞N。本次六條支溝，各支溝控制面積相等。表4-6允許不沖流速土壤類別允許不沖流速m/s淤土0.2重粘壤土中粘壤土輕粘壤土粗砂土（d=1~2mm）0.4~0.64.3.4.2橫斷面尺寸計(jì)算方法與渠道橫斷面設(shè)計(jì)方法相同。支溝：bhAPRCVQ0.2525.68Q=Q計(jì)算干溝：符合要求bhAPRCVQ0.4528.820.480.089典型排水溝過(guò)水?dāng)嗝娉叽鏱h支溝0.25干溝0.450.23根據(jù)排水溝一般規(guī)格表：表4-7排水溝一般規(guī)格溝別間距（米）排澇防漬溝深（米）支溝2000~5000斗溝農(nóng)溝毛溝小溝30~50結(jié)合本灌區(qū)的實(shí)際情況，因?yàn)榕潘疁祥g距較小，可適當(dāng)減小排水溝溝深。由溝深計(jì)算公式：D=ΔH+Δh+S排水溝橫斷面尺寸：bDhm支溝干溝0.23第五章泵站設(shè)計(jì)5.1泵站設(shè)計(jì)流量的確定5.1.1泵站站址選擇（一）泵站規(guī)劃必須以流域或地區(qū)水利規(guī)劃為依據(jù)，按照全面規(guī)劃，綜合治理，合理布局的原則，在正確處理灌溉與排水，自流與提水，灌溉排水與其它用水部門的關(guān)系，充分考慮泵站工程綜合利用的基礎(chǔ)上進(jìn)行。（二）泵站工程的規(guī)模，控制范圍個(gè)總體布置方案的確定，在很大程度上取決于興建工程的目的，當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)，地形，能源，氣象，作物組成以及現(xiàn)有的水利工程設(shè)施情況等等因素規(guī)劃中必須根據(jù)灌溉區(qū)的地形，地貌特征，盡可能地照顧（三）工程總體布置應(yīng)結(jié)合現(xiàn)有村鎮(zhèn)，道路，電網(wǎng)，通訊線路，水利設(shè)施，須遵循低田低灌，高水高排，內(nèi)外分開(kāi)，水旱作為分開(kāi)的原則。在梯級(jí)提水灌溉工程中，應(yīng)盡量減少兩級(jí)泵站之間沒(méi)有灌溉面積的空流段渠道長(zhǎng)度和泵站級(jí)數(shù)：應(yīng)盡量減少水泵機(jī)組的型號(hào)（四）灌溉泵站站址選擇，應(yīng)根據(jù)泵站工程的規(guī)劃，特點(diǎn)和運(yùn)行要求，與灌區(qū)劃分一起考慮，同時(shí)進(jìn)行。合理地確定泵站的位置，包括取水口，泵房，出水池的位置，并應(yīng)照顧到灌溉輸水渠道與出水池的銜接與布置等。站址選擇的是否合站工程規(guī)劃中必須予以足夠的重視。（五）其它要求（1）水源：為了便于控制全灌區(qū)，并盡可能地減少提水高度，水源泵站的站址應(yīng)選在灌區(qū)的上游，蹦雜貨內(nèi)提水流量有保證，水位穩(wěn)定，水質(zhì)良好的地方。從河流取水時(shí)，泵站或其取水建筑物的位置，要選擇在河流的直段或者凹岸下游河床穩(wěn)定的河段上，不要選擇在容易引起泥沙淤積，河床變形，冰凌阻塞和靠近主航道的地方。站建筑物布置，土石開(kāi)挖工程量較小，便于通風(fēng)采光，對(duì)外交通方便，適宜布置壓力管道，出水池和輸水渠道并便于施工等要求。基上，避開(kāi)大的或活動(dòng)性的斷裂構(gòu)造。如遇淤泥、流沙、濕陷性黃土，膨脹土等地基，必須進(jìn)行地基處理，并采用相應(yīng)的基礎(chǔ)加固措施。泵站應(yīng)建在有可能發(fā)生滑坡或塌方影響的范圍之外。靠近電源，減少輸電線路的長(zhǎng)度。本泵站用于從水源地夢(mèng)沖塘提水，引水至干渠一。設(shè)計(jì)流量0.03m3/s。5.2泵站設(shè)計(jì)揚(yáng)程的確定H=▽t-▽s+hw▽t—進(jìn)水池水位▽s—出水池水位進(jìn)水池水位為池塘高程252減去1.5米，即為250.5米。出水池水位由渠道規(guī)劃中確定為為282米。實(shí)際揚(yáng)程H=282-250.5=1.5m表5-1常用管道水力損失系數(shù)凈揚(yáng)程（m）管道直徑（mm）<=200250~300>=350<1030~5020~4010~2520~40>3010~20hw=（282-250.5）*15%=4.7m5.3水泵及輔助設(shè)備的選擇5.3.1水泵選型選用效率高、吸水性能好、適用范圍廣的水泵。（3）所選用的水泵的型號(hào)和臺(tái)數(shù)使泵站建設(shè)的投資最小。便于運(yùn)行調(diào)度、維修和管理。（4）在有必要的情況下，盡量照顧到綜合利用的要求。根據(jù)選型的原則，選取的泵型為：IS150-125-315.5.3.2輔助設(shè)備選型輸水管道的直徑由經(jīng)濟(jì)管徑確定為16cm，其中經(jīng)濟(jì)流速為1.5m/s表5-2傳動(dòng)效率傳動(dòng)方式聯(lián)軸器直聯(lián)齒輪減速器平皮帶三角帶傳動(dòng)效率表5-3電動(dòng)機(jī)的功率備用系數(shù)K值<=2021~5051~300>300備用系數(shù)1.