農(nóng)田水利水課程設(shè)計(jì)

1、農(nóng)田水利學(xué)課程設(shè)計(jì)灌區(qū)灌溉系統(tǒng)的任務(wù)書基本資料1.1概況灌區(qū)位于界榮山以南，馬清河以北，（20m等高線以下的）總面積約12萬畝。氣候溫和，無霜期長，適宜于農(nóng)作物生長。年平均氣溫16.5，多年平均蒸發(fā)量1065mm，多年平均降水量1112mm，灌區(qū)地形圖見附圖。灌區(qū)人口總數(shù)約8萬，勞動(dòng)力1.9萬。申溪以西屬興隆鄉(xiāng)，以東屬大勝鄉(xiāng)。根據(jù)農(nóng)業(yè)規(guī)劃，界榮山上以林、牧、副業(yè)為主，馬頭山以林為主，20m 等高線以下則以大田作物為主，種植稻、麥、棉、豆等作物。灌區(qū)上游土質(zhì)屬重粘壤土，下游龍尾河一帶屬中粘壤土。地下水埋深一般為45m,土壤及地下水的PH值屬中性，無鹽堿化威脅。界榮山 、龍尾山等屬土質(zhì)丘陵，表土屬

2、重粘壤土，地表56m以下為巖層，申溪及吳家溝等溝溪均有巖石露頭，馬頭山陳村以南至馬清河邊巖石遍布地表。吳家溝等溝溪縱坡較大，下切較深，一般為78m，上游寬5060m，下游寬7090m，遇暴雨時(shí)易暴發(fā)洪水，近年來已在各溝、溪上游修建多處小型水庫，山洪已基本得到控制，對(duì)灌區(qū)無威脅。灌區(qū)為馬清河流域規(guī)劃的組成部分。根據(jù)規(guī)劃要求，已在興隆峪上游20km處（圖外）建大型水庫一座，壩頂高程50.2m，正常水位43.0m，興利庫容1.21,總庫容2.31。馬清河灌區(qū)擬在該水庫下游斷面處修建攔河壩式取水樞紐，引取水庫水發(fā)電則利用尾水進(jìn)行灌溉。斷面處河底高程30m，砂、卵石覆蓋層厚2.5m，下為基巖，河道比降1

3、/100，河底寬82m，河面寬120m。水庫所供之水水質(zhì)良好，含沙量極微，水量亦能完全滿足灌區(qū)用水要求。1.2氣象根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀笳举Y料，設(shè)計(jì)的中等干旱年（相當(dāng)于1972年）411月水面蒸發(fā)量（80cm口徑蒸發(fā)皿）及降水量見表1及表2。表1 設(shè)計(jì)年蒸發(fā)量統(tǒng)計(jì)月 份4567蒸發(fā)量（mm）97.5118.0143.7174.9月 份891011蒸發(fā)量（mm）196.5144.7101.175.6表2 設(shè)計(jì)年降水量統(tǒng)計(jì)日月 份4567891017.64.6212.717.418.533.41.98492.055.31.210.864.87.92.878.628.582.5919.1103.6112.52

4、.1121.96.4137.52.31412.11.91.91510.0166.04.83.532.81725181.3191.6204.312.612211.818.5222.110.649.22.53.6231.410.74.52435.47.4256.2262271.1281.53.729307.7313.6月計(jì)72.9109107.840.525.0381041.3種植計(jì)劃及灌溉經(jīng)驗(yàn)灌區(qū)以種植水稻為主，兼有少量旱作物，各種作物種植比例見表3。表3 作物種植比例作 物旱稻中稻雙季晚稻棉花種植比例（%）50284517根據(jù)該地區(qū)灌溉試驗(yàn)站觀測資料，設(shè)計(jì)年（1972）早稻及棉花的基本觀測數(shù)據(jù)

5、如表4及表5所示；中稻及晚稻的豐產(chǎn)灌溉制度列于表6。表4 早稻試驗(yàn)基本數(shù)據(jù)生 育 階 段復(fù)苗分蘗前分蘗后孕穗抽穗乳熟黃熟全生育期起止日期（日/月）25/44/55/514/515/51/62/616/617/630/61/711/712/720/725/420/7天 數(shù)101018151411987模比系數(shù)（%）78182521138100田間允許水層深（mm）10-30-5010-40-8020-50-9020-50-10020-50-9010-40-50濕潤滲透強(qiáng)度（mm/d）1.31.31.31.31.31.31.3注：全生育期需水系數(shù)a=1.0。表5 棉花試驗(yàn)基本數(shù)據(jù)生 育 階 段幼苗

6、期現(xiàn)蕾期開花結(jié)鈴期吐絮期全生育期起止日期（日/月）21/416/617/628/729/726/827/86/1121/46/11模比系數(shù)（%下水補(bǔ)給量占作物需水量的（%）10202225計(jì)劃濕潤層深（m）0.40.50.50.60.60.70.7注：計(jì)劃產(chǎn)量120kg；需水系數(shù)k=2.67m3/kg；土壤空隙率為48%（占土體的%）；土壤適宜含水率上限為88%，下限為61.6%（占空隙%）；田間最大持水率為88%（占空隙%）；播種時(shí)，計(jì)劃層土壤儲(chǔ)水量為102m3/畝。2.1根據(jù)基本資料用水量平衡法（列表計(jì)算）制定早稻及棉花的灌溉制度，建議編程計(jì)算或利用Excel計(jì)算

7、。2.2根據(jù)所制定的早稻及棉花的灌溉制度以及表6所給出的中稻及雙季晚稻的灌溉制度資料，編制全灌區(qū)的灌水率圖，并進(jìn)行修正，使其符合要求。在制定灌水率圖時(shí)，建議采用的一次灌水延續(xù)時(shí)間如下：早、中稻泡田812晝夜；雙季晚稻泡田57晝夜；各類水稻生育內(nèi)一次灌水的延續(xù)時(shí)間35晝夜。棉花生育期內(nèi)一次灌水延續(xù)時(shí)間510晝夜。表6 中稻、雙季晚稻設(shè)計(jì)年豐產(chǎn)灌溉制度中稻雙季晚稻灌水次序灌水時(shí)間（日/月）灌水定額（/畝）灌水次序灌水時(shí)間（日/月）灌水定額（/畝）1（泡田）7/5751（泡田）21/770226/525227/71534/62531/825410/63047/825520/630512/82562/

8、730623/83078/730727/830814/730831/830922/73096/9301029/7251012/9301110/8201119/9301230/920灌溉定額 350（/畝）灌溉定額 360（/畝）附注：早稻泡田日期為4月13日，定額為：80m3/畝。2.3確定渠首樞紐的位置及形式。在地形圖上布置引水干渠、支渠，以及主要渠系建筑物。在灌區(qū)中部選擇一條支渠布置斗、農(nóng)級(jí)渠道。2.4推算典型支渠各級(jí)渠道的設(shè)計(jì)流量及灌溉水利用系數(shù)(田間水利用系數(shù)取0.92)；推算其它各支渠渠首及干渠各段的設(shè)計(jì)流量。2.5設(shè)計(jì)干渠各段的縱橫斷面及典型支渠橫斷面，干、支渠采用漿砌石襯砌梯形斷

9、面，干渠邊坡系數(shù)m=1.25。2.6設(shè)計(jì)典型斗渠和典型農(nóng)渠橫斷面，斗、農(nóng)渠采用混凝土襯砌矩形斷面。作物灌溉制度和灌水率的制定作物灌溉制度的制定早稻灌溉制度的制定（包括泡田和生育期的灌溉制度）1) 泡田期灌溉制度泡田定額（已給定）：80 m3/畝2) 生育期灌溉制度早稻生育期灌溉制度用水量平衡方程計(jì)算，列表以1為時(shí)段逐日計(jì)算時(shí)段末的水層深度，計(jì)算完成后進(jìn)行水量校核，校核無誤后，給出灌溉制度匯總表及總灌溉定額。其中起始水層深為泡田后建立的田面水層深，可取初始生育期階段允許水層深的一個(gè)值，稻田逐日滲漏強(qiáng)度見基本資料。水量平衡方程式中h1時(shí)段初田面水層深度，mm;h2時(shí)段初田面水層深度，mm;P時(shí)段內(nèi)

10、降雨量，mm;m時(shí)段內(nèi)灌水量，mm;WC時(shí)段內(nèi)田間耗水量，mm;d時(shí)段內(nèi)排水量，mm.其中式中ET日逐日需水量，mm; S稻田逐日滲漏強(qiáng)度，mm.式中ETi各生育階段作物需水量，mm;n各生育階段天數(shù)。Ki各生育階段需水量模比系數(shù)，ET全全生育階段需水量，mm。需水系數(shù)，；E0全生育期水面蒸發(fā)量，mm。水量校核方程h始生育期泡田后建立的起始水層深，mm；h末生育期末田面的水層深，mm；計(jì)算早稻灌水制度：計(jì)算過程見下表逐日耗水量計(jì)算表生育階段復(fù)苗分蘗前分蘗后孕穗抽穗乳熟黃熟全生育期起止日期（日/月）25/44/55/514/515/51/62/616/617/630/61/711/712/720

11、/725/420/7天 數(shù)101018151411987模比系數(shù)（%）78182521138100滲透強(qiáng)度（mm/d）1.31.31.31.31.31.31.3階段需水量（mm）27.631.570.998.582.751.231.5394階段滲漏量（mm）131323.419.518.214.311.7113.1階段田間耗水量（mm）40.644.594.3118100.965.543.2507.1日平均耗水量（mm）4.14.55.27.97.264.8早稻生育期灌溉制度計(jì)算列如下表。早稻生育期灌溉制度計(jì)算表日期生育期設(shè)計(jì)淹灌水層逐日耗水量逐日降雨淹灌水層變化灌水量排水量月日424復(fù)苗10

12、-30-504.125.4254.121.3264.117.2274.113.1284.11.510.5294.126.420304.122.3514.118.224.114.134.13.413.444.1925051.35分蘗前10-40-804.51.246.764.57.950.174.528.574.184.569.694.565.1104.560.6114.52.558.6124.56.460.5134.556144.551.515分蘗后20-50-905.246.3165.2647.1175.22566.9185.261.7195.256.5205.251.3215.246.12

13、25.210.651.5235.210.757245.251.8255.246.6265.241.4275.21.137.3285.23.735.8295.230.6305.225.4315.220.2615.245302孕穗20-50-1007.917.454.537.91.948.547.940.657.932.767.924.877.946.93087.93997.931.1107.923.2117.945.330127.937.4137.929.5147.91.923.5157.945.630167.937.717抽穗20-50-907.230.5187.223.3197.246.13

14、0207.238.9217.231.7227.249.273.7237.266.5247.235.4904.7257.282.8267.2277.6277.270.4287.263.2297.256307.248.871乳熟10-40-50642.82636.83630.84624.85618.86612.87636.8308630.89624.810618.811612.812黃熟濕潤4.88134.83.214151617181920478.6308.320056校核：校核：25.4+308.3+200-478.6-56=-0.9與7月13日淹灌水層基本相符，計(jì)算無誤?？傻迷绲旧谠O(shè)計(jì)灌

15、溉制度，如下表。早稻生育期灌溉制度表作物作物所占面積（%）灌水次序灌水定額(m3/畝)灌水時(shí)間（日/月)延續(xù)時(shí)間（d)灌水率m3/（s萬畝)早稻50（泡田）1804月13日100.462204月29日50.233306月1日50.354306月7日50.355306月11日50.356306月15日50.357306月19日50.358307月6日50.35棉花灌溉制度的制定棉花播前灌。實(shí)際規(guī)劃中，播前灌之前土壤計(jì)劃濕潤層深度內(nèi)的平均含水率0應(yīng)該實(shí)際調(diào)查得到。本設(shè)計(jì)中取值見基本資料表5.播前灌定額為將計(jì)劃濕潤層深度范圍內(nèi)的土壤由平均初始含水率0灌至含水率上限max所需的水量。播前灌水定額有效降

16、雨為。當(dāng)旬內(nèi)有接連兩天或兩天以上的降雨時(shí)，看做一次降雨，將其累加，如不是則就為一次降雨。當(dāng)一次降雨小于5mm時(shí)，為0；當(dāng)一次降雨在550mm時(shí)，取為0.9；當(dāng)一次降雨大于50mm時(shí)，取為0.75。由此可得入滲的有效降雨量如下表入滲的有效降雨量如下表。生育階段起止日期（日/月） P0mm m3/ 畝幼苗 4.21-4.304.773.185.1-5.1099.7566.55.11-5.2047.731.85.21-5.3119.1712.786.1-6.1017.3711.586.11-6.1600現(xiàn)蕾6.17-6.20006.21-6.30 50.0433.367.1-7.10007.11-7

17、.2012.698.467.21-7.2812.968.64開花結(jié)鈴7.29-7.3110.176.788.1-8.109.726.488.11-8.2012.788.528.21-8.2600吐絮8.27-8.31009.1-9.106.754.389.11-9.20009.21-9.3019.8913.2610.1-10.1043.4728.9810.11-10.2039.8726.5810.21-10.315.583.7211.1-11.600確定棉花的灌溉制度棉花全生育期的需水量為即其各生育階段的需水量為各生育階段地下水補(bǔ)給量為由于計(jì)劃濕潤層增加而增加的水量求出各個(gè)階段每日的需水量，地

18、下水補(bǔ)給量，由于計(jì)劃濕潤層增加而增加的水量，再乘以各個(gè)旬的天數(shù)，得到各旬的量。再以旬為單位進(jìn)行灌溉制度的計(jì)算。計(jì)劃濕潤層的最大、最小蓄水量：棉花各個(gè)生育階段耗水量計(jì)算表自作物生長初期土壤計(jì)劃濕潤層儲(chǔ)水量W0，逐旬減去（ET-WT-K），當(dāng)遇有降雨時(shí)再加上降雨入滲量P0，既得計(jì)劃濕潤層實(shí)際儲(chǔ)水量（W）。當(dāng)W接近于Wmin時(shí)，即進(jìn)行灌水。灌水定額大小要適當(dāng)，不應(yīng)使灌水后土壤儲(chǔ)水量大于Wmax。如此繼續(xù)進(jìn)行就得全生育期的各次灌水定額、灌水時(shí)間和灌水次數(shù)。第 30 頁 共 31 頁1作物需水量E累積曲線；2滲入土壤內(nèi)的降雨量累積曲線；3WT累積曲線；4K值累積曲線；5計(jì)劃濕潤土層中的實(shí)際儲(chǔ)水量W曲線；

19、6計(jì)劃濕潤土層允許最小儲(chǔ)水量Wmin曲線；7計(jì)劃濕潤土層允許最大儲(chǔ)水量Wmax曲線設(shè)計(jì)灌水率的確定灌水率計(jì)算根據(jù)4種作物的灌溉制度及作物種植比，列表計(jì)算各種作物的各次灌水率。注意不要漏掉泡田定額和播前灌。建議采用的一次灌水延續(xù)時(shí)間：早、中稻泡田8-12d，雙季晚稻泡田5-7d；各類水稻生育期內(nèi)一次灌水的延續(xù)時(shí)間3-5d；棉花生育期內(nèi)一次灌水延續(xù)時(shí)間5-10d。灌水率計(jì)算表作物作物所占面積（%）灌水次數(shù)灌水定額(m3/畝)灌水時(shí)間（日/月)延續(xù)時(shí)間（d)灌水率m3/（s萬畝)早稻50（泡田）1804月13日100.462204月29日50.233306月1日50.354306月7日50.3553

20、06月11日50.356306月15日50.357306月19日50.358307月6日50.35中稻28（泡田）1755月7日100.242255月26日50.163256月4日50.164306月10日50.195306月20日50.196307月2日50.197307月8日50.198307月14日50.199307月22日50.1910257月29日50.1611208月10日50.13雙季晚稻45（泡田）1707月19日70.522157月27日50.163258月1日50.264258月7日50.265258月12日50.266308月23日50.317308月27日50.3183

21、08月31日50.319309月6日50.3110309月12日50.3111309月19日50.3112209月30日50.21棉花17138.424月15日50.152658月15日50.26繪制初步灌水率圖通過已知的中稻和晚稻的灌溉制度，得出全灌溉區(qū)的初步灌水率圖如下圖所示：月份灌水率 早稻中稻雙季晚稻棉花4月中旬 0.460.154月下旬0.235月上旬0.245月中旬 5月下旬0.166月上旬0.70.356月中旬1.050.196月下旬7月上旬0.350.387月中旬0.190.527月下旬0.350.168月上旬0.130.528月中旬0.260.268月下旬0.939月上旬0.

22、319月中旬0.629月下旬0.21修正灌水率圖修正原則：要以不影響作物需水要求為原則，盡量不要改變主要作物關(guān)鍵用水期的各次灌水時(shí)間，修正后的灌水率圖要比較均勻連續(xù)，修正后最小的灌水率應(yīng)不小于最大灌水率的40%。月份灌水率 早稻中稻雙季晚稻棉花4月中旬 0.460.154月下旬0.230.245月上旬0.355月中旬 0.355月下旬0.350.166月上旬0.356月中旬0.350.196月下旬0.350.197月上旬0.350.197月中旬0.190.527月下旬0.190.160.268月上旬0.160.528月中旬0.130.518月下旬0.519月上旬0.319月中旬0.319月下旬

23、0.51設(shè)計(jì)灌水率如圖所示， 全區(qū)的灌水率為最高為0.71m3/(S萬畝），灌區(qū)灌溉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)模數(shù)采用最高的灌水率0.50m3/(s萬畝）各級(jí)灌溉渠道的規(guī)劃布置（平面布置）水源與取水口選擇灌區(qū)的水源主要是以馬清河為灌溉水源。馬清河上游，水位較高，還有一座水庫水質(zhì)良好，含沙量極微，灌區(qū)上游土質(zhì)屬中壤，下游龍尾河一帶屬輕砂壤土。地下水埋深一般為45m，土壤及地下水的PH值屬中性，無鹽堿化威脅。取水口宜取在凹岸中點(diǎn)偏下游處，取水口在這里可加大進(jìn)流量，有效防止泥沙入渠，另外還可以避免水直接沖擊渠道，有利于渠道的保護(hù)。各級(jí)渠道與溝道的布置本灌區(qū)灌溉渠道分為干、支、斗、農(nóng)四級(jí)固定渠道。本灌區(qū)屬于小坡度地區(qū)

24、。一支布置在整個(gè)灌區(qū)的西面，與等高線成一定的角度。二支布置在吳家溝和申溪之間，三支布置在小坳與新村連線，四支布置在枯石村與陳留連線，即整個(gè)灌區(qū)由四條支渠控制。第三支渠灌溉面積適中，可作為典型支渠，該支渠有16條斗渠，斗渠長1800m，取第五斗渠為典型斗渠。每條斗渠有10條農(nóng)渠，長700m,間距200m，可取五斗二農(nóng)為典型農(nóng)渠。3.3渠系建筑物布置渠系建筑物是指與渠道配套的水閘、涵洞、橋梁、渡槽、倒虹吸、跌水、陡坡等建筑物。渠系建筑物的選型與布置原則1、盡量采用定型設(shè)計(jì)和裝配式建筑物；2、盡量利用當(dāng)?shù)夭牧闲藿ǎ?、渠系建筑物的位置應(yīng)根據(jù)渠系平面布置圖、渠道縱橫斷面圖及當(dāng)?shù)厍闆r合理布局；4、渠系建

25、筑物應(yīng)滿足渠道輸水、配水、量水、泄水和防洪等要求，保證渠道正常運(yùn)行，最大限度地滿足作物需水要求；5、渠系建筑物布置盡可能集中，聯(lián)合修建，形成樞紐，降低造價(jià)，便于管理；6、布置渠系建筑物應(yīng)使水流流態(tài)穩(wěn)定，水頭損失小。主要的渠系建筑物有：1.引水建筑物進(jìn)水閘：在渠道取水處，調(diào)節(jié)干渠的進(jìn)水流量，滿足灌溉對(duì)水位、流量的要求。2.配水建筑物（1）分水閘 布置在各支渠、斗渠和農(nóng)渠渠首。上級(jí)渠道的分水閘就是下級(jí)渠道的進(jìn)水閘。 分水閘的作用是控制和調(diào)節(jié)向下級(jí)渠道的配水流量，其結(jié)構(gòu)形式有開敞式和涵洞式兩種。（2）節(jié)制閘 垂直于渠道中心線布置，其作用是控制渠道水位或流量。下列情況需要設(shè)置節(jié)制閘：在上級(jí)渠水位不能保

26、證下級(jí)渠正常引水時(shí)，需在上級(jí)渠建節(jié)制閘抬高水位，保證下級(jí)渠引水。實(shí)行輪灌時(shí)，在輪灌組分界處需設(shè)節(jié)制閘。在重要建筑物或險(xiǎn)工渠段前需聯(lián)合修建節(jié)制閘和泄水閘，以防止漫溢，保證建筑物和渠道的安全。3.交叉建筑物常見的交叉建筑物有：隧洞、渡槽、倒虹吸、涵洞、橋梁等。隧洞 當(dāng)渠道遇到山崗時(shí)，或因石質(zhì)堅(jiān)硬，或因開挖工程量過大，往往不能采用深挖方渠道，如沿等高線繞行，渠道線路又過長，工程量仍然較大，而且增加了水頭損失。在這種情況下，可選擇山崗單薄的地方鑿洞而過。倒虹吸 渠道穿過河溝、道路時(shí)，如果渠道水位高出河溝洪水位，但渠底高程卻低于河溝洪水位時(shí)；或渠底高程雖高于路面，但凈空不能滿足交通要求時(shí)，就要用壓力管道

27、代替渠道，從河溝、道路下面通過，壓力管道的軸線向下彎曲，形似倒虹。渡槽 渠道穿過河溝、道路時(shí)，如果渠底高于河溝最高洪水位或渠底高于路面的凈空大于行駛車輛要求的安全高度時(shí)，可架設(shè)渡槽；渠道穿越洼地時(shí)，如采用高填方渠道工程量太大，也可采用渡槽。 涵洞 渠道與道路相交，渠道水位低于路面，而且流量較小時(shí)，常在路面下面埋設(shè)平直的管道，叫做涵洞。橋梁 渠道與道路相交，渠道水位低于路面，而且流量較大，水面較寬時(shí)，要在渠道上修建橋梁，滿足交通要求。 4.銜接建筑物當(dāng)渠道經(jīng)過坡度較大的地段時(shí)，為防止渠道沖刷，保持渠道的設(shè)計(jì)比降，就把渠道分成上、下兩段，中間用銜接建筑物聯(lián)結(jié)，常見的銜接建筑物有跌水或陡坡。 （1）

28、跌水：水位落差小于時(shí)，宜建跌水。 （2）陡坡：水位落差大于時(shí)，宜建陡坡。5.泄水建筑物用于排除渠道中余水或入渠洪水。（1）退水閘：布置在較大的干、支、斗渠末端，以排泄渠中余水（防止滋生雜草和蚊蟲）。 （2）泄水閘：與節(jié)制閘聯(lián)合修建，保護(hù)重要建筑物和險(xiǎn)工渠段。6.量水建筑物（1） 利用閘、涵、渡槽等量水。在干支渠上量水一般利用這些渠系建筑物量水。（2）利用特設(shè)計(jì)量水設(shè)備量水。如三角堰、梯形堰、巴歇爾量水槽、噴嘴等。一般斗、農(nóng)渠上可采用特設(shè)量水設(shè)備。各級(jí)灌溉渠道的設(shè)計(jì)流量的推求確定工作制度為了各用水單位受益均衡，避免因水量過分集中而造成灌水組織和生產(chǎn)安排的困難，干支渠采用續(xù)灌，為了縮短各條渠道的輸

29、水時(shí)間，加大輸水流量，減少輸水損失水量，有利于農(nóng)業(yè)耕作和灌水工作的配合，提高灌水工作效率，斗、農(nóng)渠采用輪灌，且進(jìn)行集中編組。斗渠、農(nóng)渠各分兩組。計(jì)算典型支渠設(shè)計(jì)流量計(jì)算步驟：先分別計(jì)算出支渠田間凈流量、農(nóng)渠田凈流量和農(nóng)渠凈流量；逐級(jí)推算農(nóng)渠、斗渠、支渠的設(shè)計(jì)流量逐段計(jì)算、最后計(jì)算灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)。渠別一支二支三支四支合計(jì)長度（km）5.065.065.05.1320.25灌溉面積（萬畝）1.703.003.004.3012.00推求典型支渠（三支渠）及其所屬斗、農(nóng)渠的設(shè)計(jì)流量計(jì)算農(nóng)渠的設(shè)計(jì)流量。三支渠的田間凈流量為：因?yàn)槎?、農(nóng)渠分兩組輪灌，同時(shí)工作的斗渠有8條，同時(shí)工作的農(nóng)渠有4條，且同級(jí)渠

30、道控制面積相同，所以，農(nóng)渠的田間凈流量為：取田間水利用系數(shù)f=0.95，灌區(qū)土壤屬中粘壤土，從表5-1中可查出相應(yīng)的土壤透水性系數(shù)：A=1.9,m=0.4。據(jù)此可計(jì)算出農(nóng)渠每公里輸水損失率： 計(jì)算斗渠的設(shè)計(jì)流量。斗渠的平均工作長度L斗=1.4km計(jì)算三支渠的設(shè)計(jì)流量。支渠的工作長度為：L支=5.0km支渠的凈流量為：支渠每公里輸水損失系數(shù)為支渠的設(shè)計(jì)流量為三支渠的灌溉水利用系數(shù)計(jì)算干渠設(shè)計(jì)流量計(jì)算一、二、四支渠的田間凈流量計(jì)算一、二、四支渠的設(shè)計(jì)流量。以典型支渠（三支渠）的灌溉水利用系作基數(shù)，用來計(jì)算其它支渠的設(shè)計(jì)流量。推求干渠各段的設(shè)計(jì)流量CD段的設(shè)計(jì)流量。 BC段的設(shè)計(jì)流量。AB段的設(shè)計(jì)流

31、量。 OA段的設(shè)計(jì)流量。水位推求參考點(diǎn)的選取分析，反復(fù)比較，慎重確定。（水位高程計(jì)算見附表） 水位公式如下：Hx= A0+h0+Li+h式中：HX 某一級(jí)渠道對(duì)上一級(jí)渠道要求的水位，m A0 渠道灌溉范圍內(nèi)參考點(diǎn)的地面高程，m； h0 參考點(diǎn)要求的灌水深，m，一般取0.10.2m； 參考點(diǎn)較難灌到的地面點(diǎn)，在地形均勻變化的地區(qū)，參考點(diǎn)的選擇原則是：若沿渠地面坡度大于渠道比降，渠道進(jìn)水口附近的地面最難控制，反之，渠尾地面最難控制。由于該渠道沿渠地面坡度大于渠道比降，所以，渠道進(jìn)水口附近的地面最難控制。干渠水位的確定干渠水位應(yīng)滿足各支渠自流引水對(duì)水位的要求。渠道的設(shè)計(jì)水位線應(yīng)綜合考慮水源水位、下級(jí)

32、渠道要求流水位、沿渠地形和地質(zhì)條件、灌溉面積大小、工程量多少、施工難易、造價(jià)高低等各種因素，全面 L 渠道的長度，m；i 小數(shù)值表 渠道的比降； h 水流通過渠系建筑物的水頭損失，m。渠道建筑物水頭損失最干渠的水位要高于馬清河上游的自然水位，所以確定引水方式為有壩引水。堤頂高程線的確定 堤頂高程最高水位+安全超高安全超高可取0.5m。綜上所述，干渠各斷面的地面高程、正常水位、最高水位、最低水位、堤頂高程、渠底高程的計(jì)算結(jié)果見下表：分水點(diǎn)OABCD建筑物進(jìn)水閘公路橋分水點(diǎn)公路橋、節(jié)制閘渡槽分水點(diǎn)、節(jié)制閘、公路橋渡槽公路橋、節(jié)制閘分水點(diǎn)水頭損失0.050.150.150.150.150.15地面高

33、程26.17425.39424.86624.76624.3723.81423.36422.89422.032正常水位26.47425.69425.16625.06624.6724.11423.56422.99422.032最低水位25.94325.16324.62924.52924.13323.51623.06622.43821.576最高水位26.6625.8825.34125.24124.84524.17223.72223.0422.178堤頂高程27.1626.3825.84125.74125.34524.67224.22223.5422.678渠底高程25.17424.39423.86

34、623.76623.3722.81422.36421.79420.932渠道橫斷面設(shè)計(jì)渠道縱橫斷面設(shè)計(jì)原理 灌溉渠道一般為正坡明渠，按明渠均勻流公式設(shè)計(jì)。其基本公式為：V=式中：V渠道平均流速，m/s； C謝才系數(shù)， m0.5 /s； R水力半徑，m; i 渠底比降。 謝才系數(shù)常用曼寧公式計(jì)算：C= 式中：n 渠床糙率系數(shù)。渠道設(shè)計(jì)的依據(jù)（1）渠底比降，比降選擇是否合理關(guān)系到工程造價(jià)和控制面積，應(yīng)根據(jù)渠道沿線的地面坡度、下級(jí)渠道進(jìn)水口的水位要求，渠床土質(zhì)，水源含沙情況等因素，為了減少工程量，應(yīng)盡可能選用和地面坡度相近的渠底比降，一般隨著設(shè)計(jì)流量的逐級(jí)減小，渠底比降逐級(jí)增大（2） 渠床的糙率系數(shù)：渠床的糙率系數(shù)是否符合實(shí)際，直接影響到設(shè)計(jì)成果的精度，如果n值選的太大，渠道的設(shè)計(jì)斷面就偏大，不僅增加了工程量，而且會(huì)因?qū)嶋H水位低于設(shè)計(jì)水位而影響下級(jí)渠道的進(jìn)水，如果n取值太小，設(shè)計(jì)的斷面就偏小，輸水能力不足，影響灌溉用水。（3） 渠道的邊坡系數(shù)：邊坡系數(shù)的大小關(guān)系到渠坡的穩(wěn)定，要根據(jù)渠床土壤質(zhì)地和渠道深度等條件選擇適宜的數(shù)值（4） 渠道斷面的寬深比：寬深比對(duì)渠道工程量和渠床穩(wěn)定有較大影響，渠道寬深比的選擇要考慮一下要求 工程量最小，采用水力最優(yōu)斷面的寬深比