灌溉排水課程設(shè)計(jì)

#/291131.631226.831322.031417.23151022.4316黃熟濕潤(rùn)4.84.121.731716.931812.13197.33202.53校核:h+SP-Ed+Sm-SwC=10.4+291.9-56.8+250-463.93=31.57與7月11日淹灌水層基本相符?？傻迷绲旧谠O(shè)計(jì)灌溉制度，如下表。早稻生育期灌溉制度表灌水次數(shù)灌水日期月（日）灌水次數(shù)灌水日期月（日）灌水定額mmm3/畝4.25106.674.2730206.530206.94026.676.144026.676.194026.677.5302087.13020總計(jì)250166.682.2棉花的灌溉制度計(jì)算棉花全生育期的需水量為ET二KY二2.67x120二320.4即其各生育階段的需水量為ET二kETii各生育階段地下水補(bǔ)給量為K二B-ETiii由于計(jì)劃濕潤(rùn)層增加而增加的水量W=667(H-H)nETTi21計(jì)劃濕潤(rùn)層的最大、最小蓄水量：Wmax二667nH.6maxW二667nH0min.min降雨入滲量處理：有效降雨為PP。當(dāng)旬內(nèi)有接連兩天或兩天以上0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)，a為0；當(dāng)一次降雨在5~50mm時(shí)，取a為0.9；當(dāng)一次降雨大于50mm時(shí)，取a為0.75。由此可得入滲的有效降雨量如下表。有效降雨量生育階段幼苗起止日期月(日)P0mmm3/畝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)蕾開花結(jié)鈴?fù)滦?.17-6.20006.21-6.3050.0433.367.1-7.10007.11-7.2012.698.467.21-7.2812.968.647.29-7.3110.176.788.1-8.109.726.488.11-8.2012.788.528.21-8.26008.27-8.31009.1-9.106.754.389.11-9.20009.21-9.3019.8913.2610.1-10.1043.4728.9810.11-10.2039.8726.5810.21-10.315.583.7211.1-11.600最初土壤計(jì)劃濕潤(rùn)層內(nèi)的蓄水量為W二72m3/畝，根據(jù)水量平衡方程:0tmin時(shí)，則需進(jìn)行灌水；當(dāng)大于最大畜水量W時(shí)，則需排水。max播、八前灌水定額W-W二W+P+K+M-ET可依次推出棉花各生育期內(nèi)土壤計(jì)劃濕潤(rùn)t0r0層內(nèi)的蓄水量，當(dāng)所得W小于或接近該生育期內(nèi)的最小蓄水量WM=667Hn(6-6)=667x0.4x0.48x(70/—40o)=38.42m3/畝1max000棉花灌溉制度計(jì)算表見附表一。所以可得棉花灌溉制度為棉花生育期灌溉制度表生育階段灌水次數(shù)灌水定額灌水時(shí)間播前灌138.424.15結(jié)鈴期2658.5總計(jì)103.423.灌水率計(jì)算3.1根據(jù)所計(jì)算得的早稻、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)算出其灌溉率。各次灌水的灌水率為q,=諾Ti計(jì)算過程見下表。灌水率計(jì)算表作物所占面積%灌水次數(shù)灌水定額(m3/畝)灌水時(shí)間灌水延續(xù)時(shí)間(d)始一終中間日1(泡田)704.13-4.244.18122104.25-4.274.263作物率萬畝)灌水0.340.14早稻中稻3304.27—4.304.2940.434306.5-6.96.750.355406.9—6.136.1150.466406.14—6.176.1540.587406.19—6.236.2150.468307.5—7.87.640.439307.10—7.147.1250.351（泡田）505.7—5.175.13110.162255.26—5.295.2740.223256.4—6.86.650.174256.10—6.126.1130.295306.20—6.246.2250.216307.2—7.47.330.357307.8—7.117.140.268307.14—7.187.1650.219307.22—7.267.2450.2110257.29—7.317.330.2911208.10—8.138.1240.171（泡田）507.19—7.267.2280.362157.27—7.297.2830.295030雙季晚50棉花203258.1-8.48.240.364208.7-8.108.840.295258.12-8.168.1450.296308.23-8.258.2430.587308.27-8.308.2840.438308.31-9.49.250.359309.6-9.89.730.5810309.12-9.149.1330.5811309.19-9.239.2150.3512309.30-10.310.240.43138.424.15-4.214.1870.132656.5-6.136.890.17將所得灌水率繪在方格紙上得初步灌水率圖（見附圖一），后經(jīng)修正后得最后的灌水率圖（附圖二），選取延續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的最大灌水率值。取修正后的灌水率q為0.46m3/（s*萬畝）.4.灌溉渠系規(guī)劃布置4.1渠道布置本灌區(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)。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，三支布置在整個(gè)灌區(qū)的東面，即整個(gè)灌區(qū)由三條支渠控制。第三支渠灌溉面積適中，可作為典型支渠，該支渠有8條斗渠，斗渠長(zhǎng)3000m，取第五斗渠為典型斗渠。每條斗渠有10條農(nóng)渠，長(zhǎng)800m，間距300m，可取五斗二農(nóng)為典型農(nóng)渠。本灌區(qū)采用明溝排水，分別在吳溝和吳家溝之間與劉家灣和申溪之間的洪溝布置排水溝。另外，在每個(gè)條田中均設(shè)置排水溝，防止因排水不暢，引起地下水抬升，使土壤發(fā)生次生鹽堿化。布置圖見附圖三。5．渠道設(shè)計(jì)流量計(jì)算5.1確定工作制度干支渠續(xù)灌，斗、農(nóng)輪灌（各分兩組）。5.2典型支渠設(shè)計(jì)流量計(jì)算灌區(qū)總面積約為12萬畝，干渠長(zhǎng)為16.5km，各支渠的長(zhǎng)度與灌溉面積列入下表。支渠長(zhǎng)度與灌溉面積渠別一支二支三支合計(jì)長(zhǎng)度（km）2.84.23.210.2灌溉面積（萬畝）2.724.414.87125.2.1典型支渠（三支渠）與其所屬斗、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Q二Axq二4.87x0.46二2.92m3/s3支田凈3支設(shè)因斗、農(nóng)渠分兩組輪灌，同時(shí)工作的斗渠有4條，同時(shí)工作的農(nóng)渠有5條，所以，農(nóng)渠的田間凈流量為：Q=Q支田凈==0.146m3/s農(nóng)田凈nxk3x5取田間水利用系數(shù)耳二0.95，農(nóng)渠的凈流量fQ0.146Q二一農(nóng)田凈二二0.154m3/s農(nóng)凈耳0.95f灌區(qū)土壤屬中粘壤土，查表得相應(yīng)的土壤透水性參數(shù)：A二1.9

mm二0.4。因此農(nóng)渠每公里輸水損失系數(shù)為：二0.0402A因此農(nóng)渠每公里輸水損失系數(shù)為：二0.0402b==農(nóng)100Qm100xO.154o.4農(nóng)凈取農(nóng)渠的計(jì)算長(zhǎng)度為：L二400m二0.4km農(nóng)農(nóng)渠的的設(shè)計(jì)流量為Q=Q(1+bL)=0.154x(l+0.0402x0.4)=0.156m3/s農(nóng)毛農(nóng)凈農(nóng)農(nóng)計(jì)算斗渠的設(shè)計(jì)流量因一條斗渠內(nèi)同時(shí)工作的農(nóng)渠有5條，即斗渠的流量為：Q=5xQ=5x0.156=0.78m3/s斗凈農(nóng)毛農(nóng)渠分兩組輪灌，各組要求斗渠供給的凈流量相等。但是，第II輪灌組距斗渠進(jìn)水口較遠(yuǎn)，輸水損失水量較多，據(jù)此求得的斗渠毛流量較大，因此以第II輪灌組的斗渠毛流量作為斗渠的設(shè)計(jì)流量。斗渠的工1.9作長(zhǎng)度為行=2如。1.9斗渠每公里輸水損失系數(shù)為：b=—==0.021斗100Qm100x0?78°.4斗凈斗渠的設(shè)計(jì)流量為：Q=Q(1+qL)=0.78x(1+0.021x2.3)=0.82m3/s。斗毛斗凈斗斗計(jì)算三支渠的設(shè)計(jì)流量斗渠也是分兩組輪灌，以第II輪灌組要求的支渠毛流量作為支渠的設(shè)計(jì)流量。支渠的工作長(zhǎng)度?。篖=3.8km。支支渠的凈流量為：Q=4x0.82=3.28m3/s3支凈支渠每公里輸水損失系數(shù)為b1.93支100支渠每公里輸水損失系數(shù)為b1.93支100xQm3支凈100x3.280.4=0.012支渠的設(shè)計(jì)流量為Q=Q(1+bL)=3.28x(1+0.012x3.8)=3.43m3/s3支毛3支凈3支支計(jì)算三支渠的灌溉水利用系數(shù)

Q2.92耳二3支田凈二二0.853支水Q3.433支毛計(jì)算一、二支渠的設(shè)計(jì)流量計(jì)算一、二支渠的田間凈流量Q=2.72x0.46=1.25m3/s1支田凈Q=4.41x0.46=2.03m3/s2支田凈計(jì)算一、二支渠的設(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。QiQi支毛1支田凈3支水Q2.03Q=2支田凈==2.39m3/s2支毛耳0.853支水推求干渠各段的設(shè)計(jì)流量A．BC段的設(shè)計(jì)流量Q=Q=3.43m3/sBC凈3支毛1.9b==0.012BC100x3.430.4Q=Q(1+bL)=3.43x(1+0.012x6.75)=3.71m3/sBC毛BC凈BCBCB.AB段的設(shè)計(jì)流量Q=Q+Q=3.71+2.93=6.1m3/sAB凈BC毛2支毛1.9b==0.00922AB100x6.10.4Q=Q(1+bL)=6.1x(1+0.00922x5.25)=6.4m3/sAB毛AB凈ABABOA段的設(shè)計(jì)流量

Q=Q+Q=6.4+1.25=7.65m3/sOA凈AB毛1支毛1.9c==0.00842OA100x7.65o.4Q=Q(1+cL)=7.65x(1+0.00842x4.5)=7.94m3/sOA毛OA凈OAOA6.灌溉渠道的斷面設(shè)計(jì)渠道橫斷面設(shè)計(jì)由已知資料查表，可取m=1.00i=—=0.00025n=0.02540006．1.1干渠橫斷面設(shè)計(jì)采用經(jīng)濟(jì)適用斷面A．OA段：Q=7.94m3/sOA取a=1.04，y=a5/2—.『a(a4一1)=0.68寬深比p=a(2門+m2—m)—m=3.11y2Qn(p+2\'1+m2)2/3(p+m)5/3、：'i3/8=1.67mb=ph=5.19mA=(b+mh)h=11.46m2B=b+2力\1+m2=9.91mAR=—=1.16mB所以可得v=Q=竺=0.69m/sA11.46校核不沖不淤V不淤=CRV=KQ0.1不沖取C=0.3K=0.62=C<R=0.3x\：1.16=0.32m/s即有不淤=KQ0.1=0.62x7.94o.i=0.76m/s不沖因此有V<V<V，滿足要求，說明斷面尺寸符合要求，即干渠0A不淤不沖段的斷面尺寸為：h二1.67m，b二5.19m。干渠AB、BC段以與典型支渠（三支）皆采用經(jīng)濟(jì)適用斷面計(jì)算，其結(jié)果列入下表。a=1.04y=a5/2一.嚴(yán)(a4一1)=0.68(2\.1+m2一m)一m=3.11y2渠別QhbABRV=QAv=c4R不淤V=KQ0.1不沖AB6.41.544.799.759.151.070.660.310.75BC3.711.253.896.437.430.870.580.280.713支3.431.223.796.117.240.840.560.220.70斷面尺寸設(shè)計(jì)經(jīng)校核皆滿足V<V<V，說明以上橫斷面尺寸都符合要求。不淤不沖6.1.2斗、農(nóng)渠斷面設(shè)計(jì)采用水力最優(yōu)斷面A典型斗渠：玖=z3/s計(jì)算寬深比0=2（、：；1+m2一m）=0.83h=Qn(0+21+m2)2/3

(0+m)5/3yi3/8=1.04mb=0h=0.83x1.04=0.86mA=(b+mh)h=1.98m2B=b+2h、：1+m2=3.80mAR=—=0.52m/sB可得V=Q=0.414m/sA=CxR=0.3x10.52=0.22m/s因有不淤=KQ0.1=0.62x0.820.1=0.61m/s不沖可知，得典型斗渠的斷面尺寸為b=0.86m，h=1.04m，符合要求。B?典型農(nóng)渠：Q農(nóng)=0.156m3/s寬深比=2(、：1+m2—m)=0.83h=Qn(p+2\1+m2)2/3(P+m)5/37i3/8=0.56mb=ph=0.83x1.04=0.46mA=(b+mh)h=0.57m2B=b+2hx/1+m2=2.04mAR=—=0.28m/sB所以V=Q=0.27m/sA=CvR=0.3x1：0.52=0.16m/s因不淤=KQ0.1=0.62x0.820.1=0.51m/s不沖即V<V<V，滿足要求，因此得典型農(nóng)渠橫斷面尺寸為b=0.46m，不淤不沖h=0.56m。渠道縱斷面設(shè)計(jì)縱斷面設(shè)計(jì)的任務(wù)是根據(jù)灌溉水位要求確定渠道的空間位置，包括設(shè)計(jì)水位、渠底高程、堤頂高程、最小水位等。其中堤頂高程、最小水位的確定需確定最小水深和加大水深。即需確定最小流量與加大流

量。為保證對(duì)下級(jí)渠道正常供水，目前有些灌區(qū)規(guī)定渠道最小流量以不低于渠道設(shè)計(jì)流量的40/為宜，在此取Q二50^Q，而加大流量0最小0設(shè)為Q二JQ(當(dāng)1<Q<5時(shí)，取J二1.3；當(dāng)5<Q<10，取J二1.2)。而為了j設(shè)防止風(fēng)浪引起渠水漫溢，保證渠道安全運(yùn)行，挖方渠道的渠岸和填方渠道的堤頂應(yīng)高于渠道的加大水位，即為安全超高=1h+0.2。又4j為了便于管理和保證渠道安全運(yùn)行，挖方渠道的渠岸和填方的堤頂應(yīng)有一定的寬度，以滿足交通和渠道穩(wěn)定的需要，即是D二h+0.3。j6.2.1干渠縱斷面設(shè)計(jì)利用迭代法計(jì)算。(m=1.00i=-^=0.00025n=0.025)40000A段：Q二50ffQ二0.5x7.94二3.97m3/s最小0(nQI。6.A=|——最小=3.01B=2屮1+m2=2.83m初始選h=0.85m，貝U有h=A(b*叫小""最小最小b+mh最小進(jìn)行迭代，最終得h=1.12m，即為最小水深。最小因Q=JQ=1.2x7.94=9.53m3/sJ=5.09B==5.09B=2\1+m2=2.83m初始h=1.8m，則h=A(+jjjb*mhj迭代得h=1.85m，即為0A段堤頂高程。j因此得堤頂寬度為D=hj+0.3=2?15m，△=4?+0?2=0?66m。B.AB:Q=500Q=0.5x6.4=3.2m3/s最小0

fnQ

AfnQ

A=I最小I丿0.6=2.65B=2.1+m2=2.83m初始選h=0.78m，最小因h最小=A（b+叫小，迭代得h初始選h=0.78m，最小因h最小最小最小水深。Q=JQ=1.2x6.4=7.68m3/sJB=2*1+m2=2.83m初始h=1.6m，則h=A（b+Bh）4jjb+mhj迭代得h=1.7m，即為堤頂高程。j因此得AB段的堤頂寬度為D=h+0.3=2m，安全超高j△△=4hj+0.2=0.63m°C：Q=50Q=0.5x3.71=1.86m3/s最小'0fnQ

AfnQ

A=I最小「丿0.6=1.91m2B=2、1+m2=2.83m初選h=0.65m初選h=0.65m，有h最小最小A（b+肺最?。?，迭代得h=0.84m即為最小b+mh最小最小水深。又因Q=JQ=1.3x3.71=4.75m3/sJA=fA=f坐|0.6=3.35m2L';i丿B=211+m2=2.83m選h=1.4m，則h=A（b+Bh）4，迭代得h=1.44m，為堤頂高程。jjb+mhjj堤頂寬度D=h+0.3=1.74m，j安全超高A堤頂寬度D=h+0.3=1.74m，j4jD：典型支渠（三支）：Q最小D：典型支渠（三支）：Q最小=5000Q=0.5x3.43=1.72m3/sA=|nQ最小\=1.82A=|nQ最小\=1.82m2B=2.1+m2=2.83m初選h=0.6m，有h最小最小=A（+Bh最?。?，迭代得h=0.81m，為最小b+mh最小最小水深。又因Q=JQ=1.3x3.43=4.39m3/sJA=[nQj]0.6=3.2m2、pi丿B=2、1+m2=2.83mTOC\o"1-5"\h\z選h=1.2m，則h=A(+叫)，迭代得h=1.41m為堤頂高程。jjb+mhjjD=h+0.3=1.71m，△h=h+0.2=0.55m。j4j典型斗、農(nóng)渠縱斷面設(shè)計(jì)利用水力最優(yōu)斷面計(jì)算。A.典型斗渠：Q=50/Q=0.5x0.82=0.42m3/s最小0h=1.189最小h=1.189最小nQ最小(2』1+m2—m)Vi3/8=0.81mQ=JQ=1.33x0.82=1.09m3/sJ=1.189nQ=1.189nQj(2^1+m2—m)^i_3/8=1.16mB．典型農(nóng)渠：Q=50oQ=0.5x0.156=0.078m3/sB．最小0h最小