灌溉排水工程設(shè)計(jì)說明

1、40/40灌溉排水工程設(shè)計(jì) 日期：青 海 大 學(xué)Qinghai University灌區(qū)灌溉系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)院 系： 水利電力學(xué)院 專 業(yè)： 農(nóng)業(yè)水利工程 學(xué) 號(hào)： 1300308003指導(dǎo)老師： 石老師 姓 名： 卓越鄧 完成日期： 2016年12月8日 1灌區(qū)的基本資料1.1概況灌區(qū)位于界榮山以南，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

2、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,土壤與地下水的PH值屬中性，無鹽堿化威脅。界榮山 、龍尾山等屬土質(zhì)丘陵，表土屬中粘壤土，地表56m以下為巖層，申溪與吳家溝等溝溪均有巖石露頭，馬頭山村以南至邊巖石遍布地表。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

3、常水位43.0m，興利庫容1.21,總庫容2.31。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1/100，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）與降水量見表1與表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)

4、年降水量統(tǒng)計(jì)（mm）日月 份4567891017.64.6212.717.418.533.41.97.3492.055.31.210.864.87.92.878.628.582.5919.1103.6112.52.1121.920137.52.31412.11.91.91510.0166.04.13.532.81724.5181.3191.6204.312.611.5211.818.5222.110.620.22.53.6231.410.74.52435.47.4256.2261.5271.1281.53.729307.7313.6月計(jì)72.9212.178.339.825.037.3103.

5、51.3種植計(jì)劃與灌溉經(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（%）50305020根據(jù)該地區(qū)灌溉試驗(yàn)站觀測(cè)資料，設(shè)計(jì)年（1972）早稻與棉花的基本觀測(cè)數(shù)據(jù)如表4與表5所示；中稻與晚稻的豐產(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

6、-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%（占土體的百分?jǐn)?shù)）；

7、土壤適宜含水率上限為70%（占空隙體積的百分?jǐn)?shù)），下限為35%（占空隙%）；田間最大持水率為70%（占空隙%）；播種時(shí)，計(jì)劃層土壤儲(chǔ)水量為72m/畝；播前灌之前土壤計(jì)劃濕潤層（0.4m）的平均含水率0=40%（占空隙體積的百分?jǐn)?shù)）。增加的計(jì)劃濕潤層的平均含水率可按50%（占空隙體積的百分?jǐn)?shù)）計(jì)。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）7/5501（泡田）19/750226/525227/71534/62531/825410/62547/820520/630512/82562/730623/8

8、3078/730727/830814/730831/830922/73096/9301029/7251012/9301110/8201119/9301230/920灌溉定額 320（/畝）灌溉定額 335（/畝）附注： 早稻泡田日期為4月13日，定額70m3/畝。2早稻與棉花灌溉制度的制定2.1棉花灌溉制度2.1.1以產(chǎn)量為參數(shù)的需水量計(jì)算法（簡(jiǎn)稱K值法）用作物產(chǎn)量計(jì)算作物需水量表達(dá)式為： ET=KY式中：ET為作物在全生育期的總需水量（mm或m3畝），Y為單位面積產(chǎn)量kg畝；K為作物需水系數(shù)。已知計(jì)劃產(chǎn)量Y=120kg畝，需水系數(shù)K=2.67m3/kg，則作物總需水量：ET=1202.67=

9、320.4m3畝2.1.2計(jì)算棉花各生育期階段田間需水量累積ET根據(jù)所給生育期階段需水量模比系數(shù)（Ki）計(jì)算各生育階段需水量累計(jì)值，即Ei= KiE。幼苗期棉花需水量為E幼苗期= K幼苗期E1=0.18320.4=57.672m3畝；現(xiàn)蕾期棉花需水量為E現(xiàn)蕾期= K現(xiàn)蕾期E2=0.3320.4=96.12m3畝；開花結(jié)鈴期棉花需水量為E開花結(jié)鈴= K開花結(jié)鈴E3=0.24320.4=76.896m3畝；吐絮期棉花需水量為E吐絮期= K吐絮期E4=0.28320.4=89.712m3畝；2.1.3計(jì)算滲入土壤的降雨量累積曲線將所給滲入土壤的降雨量加以整理（1mm=0.667m3畝），當(dāng)降雨量P5

10、0mm時(shí)，降水有效利用系數(shù)=0.75；日期月四五六七八九十旬上 中上 中 下上 下中 下上 中上 下上 中 下P0mm34.2 19.6105.450.521.317.4 55.610 15.110.8 12.67.3 18.537.6 44.3 6.2m3畝22.81 13.0770.30 33.68 14.2011.61 37.096.67 10.077.20 8.404.87 12.3425.08 29.55 4.14降雨量累計(jì)值22.81 35.88106.18 139.86 154.06165.67 202.76209.43 219.5226.7 235.1239.97 252.31

11、306.94 311.08表7 有效降雨量P02.1.4計(jì)算計(jì)劃濕潤層加深所增加的水量與累積值 棉花生育階段不同，所對(duì)應(yīng)的土壤含水量不同，H幼苗期=0.40m，H現(xiàn)蕾期=0.50m，H開花結(jié)鈴期=0.60m，H吐絮期=0.7m，可利用公式WT=667H2-H1n均，且均=0.5WT=667H2-H1n均（1） 由幼苗期現(xiàn)蕾期：WT1=667H2-H1n均 =0.50.486670.1 =16.00m3畝（2）由現(xiàn)蕾期開花結(jié)鈴期：WT2=667H2-H1n均 =0.50.486670.1 =16.00m3畝（3）由開花結(jié)鈴期吐絮期：WT3=667H2-H1n均 =0.50.486670.1 =1

12、6.00m3畝2.1.5計(jì)算計(jì)劃濕潤層適宜含水量上下限制由公式Wmin=667Hnmin與Wmax=667Hnmax式中：min取35%，max取70%。所以可得棉花不同生育階段所對(duì)應(yīng)的土壤含水量的上下限： 當(dāng)H=0.4m時(shí)Wmin=667Hnmin =6670.40.480.35=44.82m3畝Wmax=667Hnmin=6670.40.480.70 =89.64m3畝 同理可得：H=0.5m時(shí)，Wmin=56.03m3畝，Wmax=112.06m3畝； H=0.6m時(shí)，Wmin=67.23m3畝，Wmin=134.47m3畝；H=0.7m時(shí)，Wmin=78.44m3畝，Wmin=156.

13、88m3畝；2.1.6地下水補(bǔ)給量K 幼苗期： K1=0.10ET幼苗期=5.78m3畝現(xiàn)蕾期： K2=0.20ET現(xiàn)蕾期=9.61m3畝開花結(jié)鈴期： K3=0.22ET開花結(jié)鈴期=16.72m3畝吐絮期： K4=0.25ET吐絮期=22.43m3畝2.1.7計(jì)算播前灌水定額播水前往往只進(jìn)行一次，一般按下式計(jì)算：M1=667Hmax-0n=6670.470%-40%0.48=38.42m3畝2.1.8棉花計(jì)算成果表 表8 棉花計(jì)算成果表生育階段日期計(jì)劃濕潤層深度（m）最適含水率（%）最適含水量（m3/畝）需水量計(jì)劃濕潤層所增水量（m3/畝）地下水補(bǔ)給量（m3/畝）ET-WT-K（m3/畝）Wm

14、inWmax蓄水模比系數(shù)累計(jì)值（%）需水量（m3/畝）階段累積值1234567891011121314幼苗期4月21日6月16日0.40.70.3544.8289.641857.672005.7851.892現(xiàn)蕾期6月17日7月28日0.50.70.3556.03112.0648153.792161615.39122.402開花結(jié)鈴7月298月26日0.60.70.3567.23134.4772230.688163232.11166.578吐絮期8月27日11月6日0.70.70.3578.44156.88100320.4164854.54217.862.1.8繪制灌溉制度示意圖（見附件A3圖

15、紙）2.1.9棉花設(shè)計(jì)灌溉制度表表9棉花設(shè)計(jì)灌溉制度表灌溉次數(shù)灌水時(shí)間灌水定額（m3/畝）1旱作物播前38.422現(xiàn)蕾期7月28日53.63吐絮期9月14日41.2灌溉定額（m3/畝）M=M1+M2=133.222.2早稻灌溉制度2.2.1田間逐日耗水量計(jì)算步驟為：（1）日蒸發(fā)量=總蒸發(fā)量/天數(shù)； （2）階段水面蒸發(fā)量=相應(yīng)的日蒸發(fā)量X相應(yīng)的天數(shù)；（3）ET=E0（=1）；（4）階段需水量=階段水面總蒸發(fā)量模比系數(shù)；（5）階段滲透量=滲透強(qiáng)度天數(shù)；（6）階段耗水量=階段滲透量+階段需水量；逐日耗水量=階段耗水量天數(shù)；2.2.2以早稻生育期復(fù)苗為例已知：四月蒸發(fā)量E4=97.5mm，t=30天，

16、五月蒸發(fā)量E5=118.0mm，t=31天，早稻復(fù)苗期為4月25日5月4日，T=10天，=1，模比系數(shù)K=0.07，滲透強(qiáng)度S=1.3mm/d。 由此可得四月日均蒸發(fā)量E4均=3.25mm； 五月日均蒸發(fā)量E5均=3.81mm； 苗期為4月25日5月4日蒸發(fā)量可得階段水面蒸發(fā)量E復(fù)苗=63.25+43.81=34.74mm；生育期階段水面蒸發(fā)量E生育期=394mm；復(fù)苗階段需水量m=0.07394=27.58mm；階段滲透量S=101.3=13mm；階段耗水量=S+m=40.58逐日耗水量均=4.058mm；2.2.3田間逐日耗水量計(jì)算表表10 田間逐日耗水量計(jì)算表月份4567天數(shù)303130

17、31蒸發(fā)量(mm)97.5118143.7174.9日蒸發(fā)量(mm)3.253.8064.795.64生育期復(fù)苗分蘗前分蘗后孕穗起止月日25/44/55/514/515/51/62/616/6天數(shù)10101815階段水面蒸發(fā)量(mm)34.7438.0669.49271.85階段需水系數(shù)1111模比系數(shù)(%)781825階段需水量(mm)27.5831.5270.9298.5滲透強(qiáng)度(mm/d)1.31.31.31.3階段滲漏量(mm)131323.419.5作物日需水量(mm/d)2.7583.1523.946.567田間逐日耗水量(mm)4.0584.4525.2407.867月份8910

18、11天數(shù)31303130蒸發(fā)量(mm)196.5144.7101.175.6日蒸發(fā)量(mm)6.3404.8233.2612.520生育期抽穗乳熟黃熟全生育期起止月日17/630/61/711/712/720/725/420/7天數(shù)1411987階段水面蒸發(fā)量(mm)67.0662.0650.76394.02階段需水系數(shù)1111模比系數(shù)(%)21138100階段需水量(mm)82.7451.2231.52394.02滲透強(qiáng)度(mm/d)1.31.31.31.3階段滲漏量(mm)18.2014.3011.7113.1作物日需水量(mm/d)5.914.673.504.52田間逐日耗水量(mm)7

19、.215.974.805.82已知泡田日期為4月13日至4月24日，泡田定額為m=70m3/畝，S1=86mm。e1t1=97.5/3012=39mm，由M1=1+S1+e1t1-P1公式可得104.9=1+86+39-P11=10.4mm即可得到初始淹灌水層為10.4mm。當(dāng)淹灌層減去逐日耗水量，加上逐日降雨量后若小于最小田間允許水層深度則設(shè)計(jì)灌水，當(dāng)大于最大田間允許深度則設(shè)計(jì)排水，水量平衡方程：h2=h1+P+m-E-C。2.2.4早稻灌溉數(shù)據(jù)計(jì)算表11 早稻灌溉數(shù)據(jù)計(jì)算表早稻灌溉制度初步擬定表日期（月、日）生育期設(shè)計(jì)淹灌層逐日耗水量逐日降雨量424泡田期25復(fù)苗10-30-504.058

20、264.058274.058284.0581.5294.058304.0585514.05824.05834.0583.444.05892.05分蘗前10-40-804.4521.264.4529.774.45228.584.45294.452104.452114.4522.5124.45220134.452144.45215分蘗后20-50-905.240165.2406.0175.24024.5185.240195.240205.240215.240225.24010.6235.24010.7245.240255.240265.240275.2401.1285.2403.7295.2403

21、05.240315.240615.2402孕穗20-50-1007.86717.437.8671.947.86757.86767.86777.86787.86797.867107.867117.867127.867137.867147.8671.9157.867167.86717抽穗抽穗20-50-9020-50-907.21187.21197.21207.21217.21227.2120.2237.21247.2135.4257.21267.211.5277.21287.21297.21307.2171乳熟10-40-505.9725.9735.9745.9755.9765.9775.978

22、5.9795.97105.97115.9712黃熟濕潤4.80134.80144.80154.8010164.804.1174.80184.80194.80204.802.2.5早稻生育期灌溉制度示意圖（詳見附件A3圖紙）2.2.6早稻灌溉制度表12 早稻灌溉制度表早稻灌溉制度灌水次數(shù)灌水時(shí)間灌水定額（m3/畝）14月13日7024月25日2035月2日746月5日2756月10日2766月15日2776月20日2787月6日27灌溉定額2323灌水率計(jì)算根據(jù)所計(jì)算出得到的早稻、棉花與給出的中稻、雙季晚稻的灌溉制度以與作物比例分別計(jì)算出其管概率，各次灌水的灌水率為qi=mi8.64Ti，其中早

23、稻泡田10個(gè)晝夜，生育期灌溉水延續(xù)時(shí)間4個(gè)晝夜；中稻泡田10個(gè)晝夜，灌水延續(xù)時(shí)間4個(gè)晝夜；雙季晚稻泡田6個(gè)晝夜，灌水延續(xù)時(shí)間4個(gè)晝夜；棉花生育期一次灌水8個(gè)晝夜。3.1早稻與中稻計(jì)算過程式例計(jì)算過程早稻為例已知：種植比例=50%，泡田T=10，生育期延續(xù)T=4，灌溉制度詳見上表。 第一次灌水（泡田期）q1=m1864T1=0.57086410=0.41m3/s萬畝 同理可得: q2=0.29，q3=0.1，q4=0.39，q5=0.39，q6=0.39，q7= 0.39，q8=0.39。計(jì)算過程中稻為例已知：種植比例=30%，泡田T=10，生育期延續(xù)T=4，灌溉制度詳見上表。第一次灌水（泡田期

24、）q1=m1864T1 =0.35086410=0.17m3/s萬畝同理可得：q2=0.22，q3=0.22，q4=0.22，q5=0.26，q6=0.26，q7=0.26，q8=0.26，q9=0.26，q10=0.22，q11=0.17，3.2灌水率計(jì)算表表13 灌水率計(jì)算表農(nóng)作物農(nóng)作物所占面積灌水次數(shù)灌水定額（m3/畝）灌溉時(shí)間（日/月）灌水率m3/s萬畝早稻50%1（泡田）704/13-4/22 0.412204/25-4/28 0.29375/2-5/50.14276/5-6/8 0.395276/10-6/13 0.396276/15-6/18 0.397276/20-6/23 0

25、.398277/6-7/9 0.39中稻30%1（泡田）505/7-5/160.172255/26-5/290.223256/4-6/70.224256/10-6/130.225306/20-6/230.266307/2-7/50.267307/8-7/110.268307/14-7/170.269307/22-7/250.2610257/29-8/10.2211208/10-8/130.17雙季晚稻50%1（泡田）507/19-7/240.482157/27-7/300.223258/1-8/40.364208/7-8/100.295258/12-8/150.366308/23-8/260.

26、437308/27-8/300.438308/31-9/30.439309/6-9/90.4310309/12-9/150.4311309/19-9/220.4312209/30-10/30.29棉花20%138 4/15-4/220.112547/28-8/40.163419/14-9/210.12將所得灌水率在CAD圖紙上繪出灌水率圖，并將以修正，得到灌區(qū)灌水率修正圖（附件A3圖紙）在修正灌水率圖時(shí)，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)鍵用水期的各次灌水時(shí)間，若必須要調(diào)整，以往前移動(dòng)為主，前后移動(dòng)不超過三天。調(diào)整其他各次灌水是，要使修正后的灌水率圖比較均勻，連續(xù)。此外為減少輸

27、水損失，并使渠道工作制度比較穩(wěn)定，在調(diào)整時(shí)不應(yīng)使灌水率值相差懸殊。一般最小灌水率不應(yīng)小于最大灌水率的40%且短期的峰值不應(yīng)大于設(shè)計(jì)灌水率的120%（超過部分可由渠道超高部分）又qmin=0.17，qmax=0.498，因此設(shè)計(jì)灌水率q設(shè)=0.425m3/s萬畝。3.3灌水率修正圖（詳見附件A3圖紙）4灌溉渠系規(guī)劃布置4.1干、支級(jí)渠溝的規(guī)劃布置根據(jù)資料，馬清河的水量豐富，水質(zhì)較好，初步確定為灌溉水源，灌水源到引出時(shí)，直接將右側(cè)山體開挖成河道，因?yàn)槠浜穸炔蛔阋圆贾盟矶?，因此直接開挖。根據(jù)要求，取水口初步選擇在馬頭山附近，干渠沿著20m等高線布置。干渠上設(shè)置四條支渠，分別為支1、支2、支3、支4，

28、。支渠垂直于干渠布置，支渠控制面積要基本接近。支1在布置時(shí)沿著左側(cè)等高線較低的地方布置，沿線向下可能出現(xiàn)地勢(shì)略有增高，則開挖下段，填上端，保證渠道沿線一直向下。本灌區(qū)灌溉渠道分為干支、斗、農(nóng)四級(jí)固定渠道，屬于小坡地地區(qū)，一支布置在整個(gè)灌區(qū)西面，雷店的左側(cè)。二支布置在申溪與吳家溝之間，并先后經(jīng)過莊、寨溝，到達(dá)馬埠。三支布置在申溪東側(cè)，并經(jīng)過新村。四支家灣西側(cè)，并經(jīng)過留。排水承泄區(qū)：以天然河道作為排水，還有龍尾溝、丁溝、沙溪與貢河圍城的低洼區(qū)（圖中最右下角），作為池塘，也用于承泄。利用吳家溝、申溪和龍尾河3條天然河道作為排水支溝，并在申溪和龍尾河之間開挖一條人工支溝。支渠與支溝相間平行布置，并保證

29、間距基本相等，這樣支渠與支渠間的控制面積相近，而支溝與支溝之間的控制面積也可以相近。4.2典型支渠布置4.2.1支渠布置典型支渠選取支3渠，垂直于干渠布置，長度為5600m，控制面積約3萬畝。其上布置16條斗渠，分兩邊布置，每邊8條，每條長平均2100m，間距為700m，斗渠垂直于支渠布置。每條斗渠上布置6條農(nóng)渠，間距為350m。4.3農(nóng)渠、農(nóng)溝布置由于農(nóng)渠和農(nóng)溝大致和等高線垂直，在農(nóng)渠的灌水方向上，地面幾乎沒有傾斜，故宜采用灌排相間布置，工程較省，能夠很好達(dá)到灌排目的。4.4田間工程布置由于在農(nóng)渠方向上有一定坡降，地形變化比較復(fù)雜，土地平整度較差，所以該灌區(qū)田間工程布置為縱向布置。4.5渠系

30、建筑物布置表14 干、支渠渠系建筑物統(tǒng)計(jì)表干OA支1干AB支2干BC支3干CD支4干DE合計(jì)干渠進(jìn)水閘11支渠分水閘11114節(jié)制閘11114泄水閘11114合計(jì)121212121134.6灌區(qū)樞紐布置圖（詳見附件A3圖紙）5灌溉渠道設(shè)計(jì)5.1干渠長度數(shù)據(jù)表表15 干渠長度干渠干OA干AB干BC干CD干DE合計(jì)長度(km)1.874.233.814.202.10 16.215.2支渠長度與控制灌溉面積表16 支渠長度與控制灌溉面積支渠支1支2支3支4合計(jì)長度(km)4.435.375.60 6.63 21.99灌溉面積(萬畝)1.472.743.544.4612.215.3典型支渠的設(shè)計(jì)流量推

31、算5.3.1渠道輪灌制度渠道工作制度采用輪灌方式，并采用集中編組，16條斗渠每8條一組，6條農(nóng)渠每,3條一組。渠道工作制度采用輪灌方式，并采用集中編組，16條斗渠每8條一組，6條農(nóng)渠每,3條一組。 5.3.2推求支渠設(shè)計(jì)流量取支3渠為典型支渠，由灌水率圖得q設(shè)=0.425(m3/s)/萬畝。5.3.3計(jì)算農(nóng)渠的設(shè)計(jì)流量三支渠的田間凈流量為Q支3田凈=A3支q設(shè)=3.540.425=1.50（m3/s)因?yàn)槎?、農(nóng)渠分2組輪灌，同時(shí)工作的斗渠有8條，同時(shí)工作的農(nóng)渠有3條，所以農(nóng)渠的田間凈流量為：Q農(nóng)田凈=Q支田凈nk=1.5083=0.0625（m3/s)查灌溉與排水公稱設(shè)計(jì)規(guī)可知，田間水利用系數(shù)

32、，水稻灌區(qū)不宜低于 0.95；旱作物灌區(qū)不宜低于 0.90，取田間水利用系數(shù)f=0.96，則農(nóng)渠凈流量為：Q農(nóng)凈=Q農(nóng)田凈f=0.0651（m3/s）灌區(qū)土壤為中粘壤土，查表得土壤透水性參數(shù)：A=1.9，m=0.4。據(jù)此可計(jì)算農(nóng)渠每公里輸水損失系數(shù)：農(nóng)=A100Q農(nóng)凈m=1.90.06510.4=5.67農(nóng)渠毛流量（L農(nóng)為農(nóng)渠的平均工作長度，可取農(nóng)渠長度的一半）：Q農(nóng)毛=Q農(nóng)凈1+農(nóng)L農(nóng)100=0.06511+5.670.350100=0 .0664（m3/s） 5.3.4計(jì)算斗渠的設(shè)計(jì)流量因?yàn)橥瑫r(shí)工作的農(nóng)渠有3條，所以斗渠的凈流量等于3條農(nóng)渠的毛流量之和：Q斗凈=3Q農(nóng)毛=0.1992（m3

33、/s）農(nóng)渠分兩組輪灌，各組要求斗渠供給的凈流量相等。斗渠平均工作長度取L斗=1.750km。斗渠每公里輸水損失系數(shù)為：斗=AQ斗凈m=1.90.19920.4=3.623斗渠毛流量為：Q斗毛=Q斗凈1+斗L斗100=0.19921+3.6231.750100=0.212（m3/s） 5.3.5計(jì)算支3渠的設(shè)計(jì)流量斗渠也分兩組輪灌。同時(shí)工作的斗渠為8條。支渠平均長度取L支3=3.85km。支渠凈流量為：Q支3凈=8Q斗毛=80.212=1.696（m3/s）支渠每公里輸水損失系數(shù)為：支3=AQ支3凈m=1.91.6960.4=1.538支渠毛流量為： Q支3毛=Q支3凈1+支3L支3100=1.

34、6961+1.5383.850100=1.796（m3/s） 5.3.6計(jì)算支3渠的灌溉水利用系數(shù)支3水=Q支3田凈Q支3毛=1.5001.796=0.8355.3.7計(jì)算支1、支2、支4渠的設(shè)計(jì)流量（1）計(jì)算支1、支2、支4渠的田間凈流量Q支1田凈=1.470.425= 0.625（m3/s）Q支2田凈=2.740.425= 1.165（m3/s）Q支4田凈=4.460.425= 1.896（m3/s）（2）計(jì)算支1、支2、支4渠的設(shè)計(jì)流量以典型支渠（三支渠）的灌溉水利用系數(shù)作為擴(kuò)大指標(biāo)，用來計(jì)算其他支渠的設(shè)計(jì)流量。Q支1毛=Q支1田凈支3水=0.6250.835= 0.749（m3/s）Q

35、支2毛=Q支2田凈支3水=1.1650.835=1.395（m3/s）Q支4毛=Q支4田凈支3水=1.8960.835= 2.271（m3/s）5.4干渠設(shè)計(jì)流量推算5.4.1推求CD段設(shè)計(jì)流量QCD凈=Q支4毛=2.271（m3/s） CD=AQCD凈m=1.92.2710.4=1.369 QCD毛=QCD凈1+CDLCD100 =2.2711+1.3694.2100=2.40 （m3/s） 5.4.2推求BC段設(shè)計(jì)流量QBC凈=Q支3毛+QCD毛=1.796+2.40=4.196（m3/s）BC=AQBC凈m=1.94.1960.4=1.071 QBC毛=QBC凈1+BCLBC=4.196

36、1+1.0713.81100=4.367（m3/s） 5.4.3推求AB段設(shè)計(jì)流量QAB凈=Q支2毛+QBC毛=1.395+4.367=5.762（m3/s）AB=AQAB凈m=1.95.7620.4=0.943 QAB毛=QAB凈1+ABLAB100 =5.7621+0.9434.23100 =5.992（m3/s） 5.4.4推求OA段設(shè)計(jì)流量QOA凈=Q支1毛+QAB毛=0.749+5.992=6.741（m3/s）OA=AQOA凈m=1.96.7410.4=0.886 QOA毛=QOA凈1+OALOA100 =6.7411+0.8861.87100 =6.853（m3/s） 5.5渠道

37、最小流量與最大流量的計(jì)算5.5.1渠道最小流量計(jì)算灌區(qū)有時(shí)會(huì)對(duì)種植面積較小或者灌溉定額較小的作物單獨(dú)供水，此時(shí)出現(xiàn)渠道最小流量。最小流量用以校核下一級(jí)渠道的水位控制條件和確定修建節(jié)制閘的位置，并按最小流量計(jì)算水道不淤條件。續(xù)灌渠道的最小流量不宜小于設(shè)計(jì)流量的40%，相應(yīng)的最小水深不宜小于設(shè)計(jì)水深的70%。由此可得支渠各渠道最小流量：支渠1： Q支1min= Q支1設(shè)0.4=0.7490.4=0.2996（m3/s）支渠2： Q支2min= Q支2設(shè)0.4=1.3950.4=0.558（m3/s）支渠4： Q支4min= Q支3設(shè)0.4=2.2710.4=0.908（m3/s）支渠3： Q支3m

38、ax= Q支3設(shè)1.25=1.7960.4=0.7184（m3/s）干渠各渠道最小流量：OA： Qmin= Q設(shè)計(jì)0.4= 2.7412（m3/s） AB： Qmin= Q設(shè)計(jì)0.4= 2.397（m3/s） BC： Qmin= Q設(shè)計(jì)0.4= 1.747（m3/s） CD： Qmin= Q設(shè)計(jì)0.4= 0.96（m3/s） 5.5.2渠道最大流量計(jì)算表17 續(xù)灌渠道加大流量的加大百分?jǐn)?shù)設(shè)計(jì)流量（m3/s）300加大百分?jǐn)?shù)（%）35303025252020151510105 H支渠1、H干OA H支渠1 、H干OA H支渠1、H干OA H支渠1，渠道水位滿足要求，故渠首水位為25.224m，即

39、進(jìn)水閘閘后水位。6灌溉渠道縱橫斷面設(shè)計(jì)渠道橫斷面設(shè)計(jì)遵循工程量小、投資少、即在設(shè)計(jì)流量Q、比降i、粗糙系數(shù)n一樣的條件下應(yīng)使過水?dāng)嗝婷娣eA最小，或在i、n、A一樣的條件下使Q最大。在滿足這些條件的基礎(chǔ)上還應(yīng)滿足一定的寬深比、以與不沖不淤流速等。6.1干渠斷面設(shè)計(jì) 在該灌區(qū)的干渠斷面設(shè)計(jì)中，擬設(shè)計(jì)斷面形狀為梯形截面，渠道尺寸根據(jù)渠道設(shè)計(jì)流量通過水力計(jì)算加以確定。一般采用明渠均勻流公式計(jì)算。經(jīng)過試算，可得干渠各段渠道的設(shè)計(jì)。取干渠各段設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)一樣，比降i=1:5000，粗糙系數(shù)n=0.025，邊坡系數(shù)m=1.5，初始b=2m。試算結(jié)果如下表表20 干渠斷面水力參數(shù)表6.1.1校核渠道流速、確定安全

40、超高與堤頂寬度表21 渠道設(shè)計(jì)參數(shù)校核與計(jì)算斷面設(shè)計(jì)流量Q（m3/s）水力半徑R（m）Ra不沖流速VCs（m）不淤流速VCd（m）判斷流速是否滿足要求加大水深（m）安全超高（m）h堤頂寬度D（m）OA6.8531.1441.0340.7760.46是2.36140.7902.6614AB5.9921.0871.0210.7660.462.22070.7552.5207BC4.3680.9630.9910.7430.461.91700.6792.2170CD2.4000.7630.9350.7010.461.44010.5601.7401注：馬清河為清水河流，渠道無泥沙淤積危險(xiǎn)，但為了防止渠道長

41、草，影響輸水能力，渠道不淤流速選取經(jīng)驗(yàn)公式VCd=C0Q，經(jīng)計(jì)算得不淤流速VCd=0.46m3/s，當(dāng)水力半徑R=1，不沖流速VCs=0.75m3/s當(dāng)水力半徑R1時(shí)，表3-21土質(zhì)渠床允許不沖流速中的值乘以Ra予以修正，取a=0.25。 計(jì)算公式：（1）h=0.25hj+0.2;（2）D=hj+0.3式中h渠道安全超高（m）；hj渠道加大水深（m）；D堤頂寬度（m）6.1.2渠道挖方深度計(jì)算渠道初步采用半挖半填式，這樣能保證工程費(fèi)用最小。設(shè)挖方深度為x，按照公式3-54進(jìn)行其計(jì)算，結(jié)果見下表：表22 干渠挖方深度計(jì)算表注：利用公式計(jì)算時(shí)，采用迭代法，最終使相鄰計(jì)算的X在0.001m之停止迭代

42、；取填方渠道部分外坡度一樣，即m1=m2=1.5。由于是中粘土壤，系數(shù)取1.1；6.1.3干渠橫斷面設(shè)計(jì)結(jié)果表23 干渠橫斷面設(shè)計(jì)結(jié)果表斷面OAABBCCDh設(shè)（m）2.13142.00261.72561.2906hmin（m）1.37801.29001.10100.8080hj（m）2.36142.22071.91701.4401h（m）0.7900.7550.6790.560h堤高（m）3.15142.97572.5962.0001x（m）2.05241.92861.89271.2422a（m）1.0991.04711.0830.7579m1.51.51.51.5D（m）2.66142.5

43、2072.2171.7401b（m）2222實(shí)際開挖深度由實(shí)際地形條件確定。6.1.4干渠縱斷面設(shè)計(jì) 表24 干渠縱斷面設(shè)計(jì)參數(shù)表樁號(hào)OABC地面高程25.14224.43723.41123.301正常水位25.22424.47623.46223.333最低水位24.470623.763422.837422.8504堤頂高程26.24425.449124.332424.0425渠底高程23.092622.473421.736422.0424渠道比降0.00020.00020.00020.0002注：地面高程以規(guī)劃圖實(shí)際干渠高程為主；正常水位為推求的渠道進(jìn)水位；堤頂高程= 渠底高程+加大水深 +安全超高；渠底高程=正常水位設(shè)計(jì)水深；最低水位=渠底高程+最小水深。6.1.5干渠縱橫斷面設(shè)計(jì)圖（詳見附件A3圖紙）6.2典型支渠橫斷面設(shè)計(jì)在該灌區(qū)的典型支渠斷面設(shè)計(jì)中，擬設(shè)計(jì)斷面形狀為梯形截面，渠道尺寸根據(jù)渠道設(shè)計(jì)流量通過水力計(jì)算加以確定。一般采用明渠均勻流公式計(jì)算。經(jīng)過試算，可得支渠各段渠道的設(shè)計(jì)。取支渠各段設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)一樣，比降i=1:4000，粗糙系數(shù)n=0.025，邊坡系數(shù)m=1.5，初始b=1m。試算結(jié)果如下表表25 典