農(nóng)田水利學(xué)第三章灌溉系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)--渠道設(shè)計(jì)

1、 灌溉系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)第五節(jié) 灌溉渠道設(shè)計(jì) 一、渠道流量概述一、渠道流量概述 1、設(shè)計(jì)流量、設(shè)計(jì)流量l在在灌溉設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)灌溉設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)下為滿足灌溉要求而要求的最大流量下為滿足灌溉要求而要求的最大流量，l作用：作用：確定渠道斷面和建筑物尺寸的主要依據(jù)確定渠道斷面和建筑物尺寸的主要依據(jù)。l對(duì)應(yīng)于設(shè)計(jì)灌水率時(shí)的流量，不是在灌溉期間出現(xiàn)對(duì)應(yīng)于設(shè)計(jì)灌水率時(shí)的流量，不是在灌溉期間出現(xiàn)的最大流量的最大流量l設(shè)計(jì)流量是渠道的設(shè)計(jì)流量是渠道的毛流量毛流量Qg=Qn+Ql返返回回返返回回 灌溉系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)二、渠道 輸水損失與相關(guān)系數(shù) 1.渠道損失蒸發(fā)、入滲和漏水；自由入滲和頂托入滲。 2.渠道輸水損失估算（經(jīng)驗(yàn)公式）mn

2、QA100 灌溉系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)-每公里渠道輸水損失系數(shù)；A土壤透水系數(shù)；m透水指數(shù)；Qn渠道凈流量 渠道流量越大，損失比例越小 集中輪灌的依據(jù)。 渠道輸水損失水量：Ql=*L*Qn 若考慮地下水頂托或渠道防滲時(shí)，需乘修正系數(shù)或折減系數(shù)。mnQA 灌溉系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)4、灌溉水資源利用系數(shù)的幾個(gè)概念（簡(jiǎn)） 1）渠道水利用系數(shù) c=Qn/Qg反映一條渠道的損失情況，或同一級(jí)渠道的平均損失情況 2）渠系水利用系數(shù) s=干支斗農(nóng)反映灌溉渠系的損失情況 灌溉系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì) 3）田間水利用系數(shù) 儲(chǔ)存于計(jì)劃濕潤(rùn)層中的水量與灌入田間的水量之比。與灌水方法和田間工程狀況有關(guān)；是反映灌水技術(shù)水平的重要指標(biāo)； 4）灌溉水利

3、用系數(shù)水fs 灌溉系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)三、渠道流量推算 1、渠道工作制度 （1）續(xù)灌在一次灌水延續(xù)時(shí)間內(nèi)，渠道連續(xù)輸水 干渠、支渠多采用續(xù)灌優(yōu)點(diǎn)： 可以使得用水單位受益均勻 避免水量過(guò)于集中，減少渠道規(guī)模，便于組織生產(chǎn) 灌溉系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)（2）輪灌 同一級(jí)渠道在一次灌水延續(xù)時(shí)間內(nèi)輪流供水 一般用于斗渠和農(nóng)渠 在發(fā)生最小流量時(shí)（支渠流量較小時(shí)），支渠可能輪灌 優(yōu)點(diǎn) 縮短渠道的輸水時(shí)間，水量集中，減少水量損失 田間渠道流量大，利于提高灌水效率和灌水效果n 缺點(diǎn) 渠道流量大，工程量大：流量由上級(jí)渠道控制，不是控制面積決定。 影響渠道的均衡受益 輪灌與續(xù)灌渠道演示 灌溉系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)2、輪灌渠道的流量設(shè)計(jì)（以支渠

4、為例） （1）思路： 支渠是續(xù)灌渠道，其流量由控制面積確定。 斗渠及其以下渠道為輪灌渠道，其流量由上級(jí)渠道控制。 灌溉系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)舉例 干渠控制多條支渠，其中某支渠灌溉面積1萬(wàn)畝，灌水率是0.63m3/s/萬(wàn)畝，進(jìn)行續(xù)灌，田間水利用系數(shù)0.9；每條支渠控制4條斗渠，24條農(nóng)渠，則（1）每條支渠需要分到農(nóng)渠末端的凈流量1.0*0.63/0.9=0.7 （2）若斗、農(nóng)渠輪灌，分4個(gè)輪灌組，2條斗渠、6條農(nóng)渠同時(shí)工作，則6條農(nóng)渠承擔(dān)支渠上的凈流量，為0.12 若斗渠、農(nóng)渠續(xù)灌，則每條農(nóng)渠末端的凈流量0.03 灌溉系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)（2）設(shè)計(jì)步驟 1）計(jì)算支渠的設(shè)計(jì)田間凈流量（灌倒計(jì)劃濕潤(rùn)層的水）Q支田凈=

5、A支q設(shè) 2）計(jì)算由支渠分配到每條農(nóng)渠的凈流量Q農(nóng)田凈Q支田凈/（nK) 輪灌中只有部分農(nóng)渠同時(shí)供水，這些渠道必須容納其上級(jí)續(xù)灌渠道的全部流量 灌溉系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì) 3）自下而上計(jì)算每條渠道的凈流量和設(shè)計(jì)流量 A 農(nóng)渠流量 Q農(nóng)凈Q農(nóng)田凈/n田 Q農(nóng)毛Q農(nóng)凈（1+L農(nóng)/100）B.斗渠流量 Q斗凈K*Q農(nóng)毛Q斗毛Q斗凈*（1+L斗/100）C.支渠流量 Q斗凈n*Q斗毛 灌溉系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)3、最小流量與加大流量 1）最小流量 最小灌水率出現(xiàn)時(shí)的流量 用于校核水位線，確定節(jié)制閘的位置。 2）加大流量 出現(xiàn)非常情況，或者種植結(jié)構(gòu)改變時(shí)，短歷時(shí)出現(xiàn)的流量。 用于確定堤頂高程。 用加大系數(shù)計(jì)算。 灌溉系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)二、渠道縱橫斷面設(shè)計(jì) （一）渠道設(shè)計(jì)要求（1）滿足輸水要求；（2）滿足穩(wěn)定要求 橫向穩(wěn)定（坡面穩(wěn)定）：渠道水流在坡面上部發(fā)生搖擺 渠道在與流向垂直的兩側(cè)方向出現(xiàn)侵蝕，如渠岸崩塌、沖刷而變寬等現(xiàn)象。 縱向穩(wěn)定：渠底的沖刷或淤積，也影