灌排優(yōu)質(zhì)課程設(shè)計(jì)

1、馬清河灌溉系統(tǒng)規(guī)劃一、計(jì)算小麥玉米日勺需水量。根據(jù)馬清河灌區(qū)氣象資料，運(yùn)用彭曼-蒙蒂斯公式計(jì)算小麥、玉米需水量， 公式：0.408山-G）+y 900 V（P - P ）ET =a T + 273 2 0A+Y（1 + 0.34V ）R地面凈輻射蒸發(fā)當(dāng)量（MJ mr2 d） ;G 土壤熱通量（MJ職d）； Y溫度計(jì)常 數(shù)（kPaoC-i）； 丁平均氣溫（oC）； V2 2m高日勺風(fēng)速（ms-i）巴飽和水氣壓（kPa）； P實(shí)際水氣壓（kPa）；（P-P ）飽和水氣壓與實(shí)際水氣壓勺差額（kPa）； 溫 da d度-飽和水氣壓曲線勺斜率（kPaoC-i）。計(jì)算成果如下表：參照作物蒸發(fā)蒸騰量月份12

2、3456ETo (mm/d)1.131.652.964.645.656.29月份789101112ETo (mm/d)6.005.344.082.691.711.07作物生育期內(nèi)勺需水量由參照作物勺蒸發(fā)蒸騰量和作物自身勺作物系數(shù)綜 合擬定，計(jì)算公式為:ET尸WET。計(jì)算成果如下表：小麥生育期內(nèi)勺需水量月份ETo(mm/d)KcETc(mm/d)32.960.2550.7544.640.2921.3555.650.7294.1266.290.9656.0776.001.0056.03玉米生育期內(nèi)日勺需水量月份ETo(mm/d)KcETc(mm/d)44.640.2080.9655.650.346

3、1.9666.290.6293.9576.000.9765.8585.340.864.5994.080.7393.02作物日勺需水規(guī)律重要受氣象因素影響。從一月到十二月，氣溫不斷地升高再 逐漸勺減少，而參照作物勺蒸發(fā)蒸騰量也是不斷地升高再逐漸勺減少，作物勺作 物系數(shù)也同樣如此。因此，作物勺需水規(guī)律是逐漸勺升高再逐漸地減少。二、小麥、玉米勺灌溉制度。用水量平衡方程來擬定小麥、玉米勺灌溉制度水量平衡方程為：Wt-W0=WT+P0+K+M- ET式中：Wt、W0分別表達(dá)時(shí)段末和時(shí)段初勺土壤籌劃濕潤(rùn)層內(nèi)勺儲(chǔ)水量；WT 為由于籌劃濕潤(rùn)層增長(zhǎng)而增長(zhǎng)勺水量；P0為土壤籌劃濕潤(rùn)層內(nèi)保存勺有效水量;K為時(shí)段t內(nèi)

4、日勺地下水補(bǔ)給量。灌水時(shí)間為：t 二0州辿)/處)式中：e為單位時(shí)間內(nèi)，作物勺需水強(qiáng)度，ET=eXt； k為單位時(shí)間內(nèi)地下 水勺補(bǔ)給量，K=kXt。灌水定額為：m =wmax-wmin=H(emax-emin)式中：Wmax、Wmin分別為土壤籌劃濕潤(rùn)層內(nèi)勺最大儲(chǔ)水量和最小儲(chǔ)水量；H 為籌劃濕潤(rùn)層勺深度；emax、emin分別為土壤籌劃濕潤(rùn)層容許勺最大體積含水量 和最小體積含水量。有效降雨量：p0=。*p。為降雨有效運(yùn)用系數(shù)。當(dāng)P50mm時(shí)，。=0.80.7 ；當(dāng)P5時(shí)，。=0, 當(dāng) P=550 時(shí)，。=1。由于籌劃濕潤(rùn)層增長(zhǎng)而增長(zhǎng)勺可以用水量：WT= (H2-H1)*eoh1為計(jì)算時(shí)段初籌劃

5、濕潤(rùn)層勺深度；h2為計(jì)算時(shí)段末籌劃濕潤(rùn)層勺深度；eo 為初始土壤勺體積含水量。馬清河灌區(qū)勺有效降雨量如下表：月份降雨量有效降雨量累積降雨mmmmm3/畝m3/畝11.700022.500034.200047.77.75.145.14514.314.39.5414.68616.616.611.0725.75727.527.518.3444.09839.939.926.6170.7926.626.617.7488.441011.911.97.9496.38114.20096.38121.20096.38小麥各項(xiàng)累積數(shù)據(jù)單位m3/畝日期濕潤(rùn)層深度需水量ETWT累積WminWmax地下水補(bǔ)給ET-WT

6、-K播種拔節(jié)3.21-5.20500mm87.6053.69102.0212.7674.84拔節(jié)抽穗5.21-6.9600mm154.2617.7464.43122.4217.01119.51抽穗乳熟6.10-7.19700mm315.6335.4875.17142.8225.51254.64乳熟成熟7.20-7.29800mm355.8453.2285.91163.2327.64274.98玉米各項(xiàng)累積數(shù)據(jù)單位m3/畝日期濕潤(rùn)層深度需水量ETWT累積WminWmax地下水補(bǔ)給ET-WT-K苗期4.15-6.17600mm95.58064.43122.4212.8677.72拔節(jié)6.18-7.

7、6600mm153.3064.43122.4217.14136.16大喇叭口7.7-7.26700mm231.3917.7475.17142.8221.43192.22吐絲7.27-8.9800mm278.4835.4885.91163.2324.64218.36成熟8.10-9.16900mm378.0453.2296.65183.6332.14292.68根據(jù)數(shù)據(jù)繪制作物灌溉制度設(shè)計(jì)示意圖:小麥灌溉制度設(shè)計(jì)示意圖玉米灌溉制度設(shè)計(jì)示意圖注：1、作物需水量ET累積曲線；2、滲入土壤日勺有效降雨量累積曲線；3、WT 累積曲線；4、K值累積曲線；5、籌劃濕潤(rùn)層儲(chǔ)水量WT曲線；6、籌劃濕潤(rùn)層 容許最

8、小儲(chǔ)水量Wmin曲線；7、籌劃濕潤(rùn)土層容許最大儲(chǔ)水量Wmax曲線。三、編制灌水率圖及其修正。根據(jù)作物勺灌溉制度，繪制灌水率圖，灌水率公式如下：%=（aiXmUc）/（864XTUc）式中：k為第i種作物第k次灌水勺灌水率m3/（s 100畝）；為第i種作物 勺種植比例，其值為該作物勺灌溉面積與灌區(qū)灌溉總面積之比；m為第i種作 物第k次灌水勺灌水定額（m3/畝）；T/為第i種作物第k次灌水勺灌水延續(xù)時(shí)間（d）。計(jì)算灌水率所需數(shù)據(jù)如下表:種植比例0.55灌水定額 （m3/畝）灌水時(shí)間灌水延續(xù)時(shí)間（d）91次灌水率0.003448.335月8號(hào)2次灌水率0.003448.336月1號(hào)3次灌水率0.0

9、04157.996月21號(hào)4次灌水率0.004867.657月5號(hào)5次灌水率0.005577.327月24號(hào)小麥種植比例0.3灌水定額 （m3/畝）灌水時(shí)間灌水延續(xù)時(shí)間（d）71次灌水率0.002957.996月4號(hào)2次灌水率0.002957.997月10號(hào)3次灌水率0.003467.658月3號(hào)4次灌水率0.003877.328月25號(hào)5次灌水率0.004386.989月9號(hào)玉米則灌水率圖如下:灌水率圖修正后日勺灌水率圖由上圖可得，設(shè)計(jì)灌水率：qd=0.0043 m3/（s 100畝）四、渠系勺規(guī)劃與布置1水源與取水口選擇灌區(qū)勺水源重要是以馬清河為灌溉水源。馬清河上游，水位較高，尚有一座 水

10、庫(kù)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，土壤及地下水勺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，有效避免泥 沙入渠，此外還可以避免水直接沖擊渠道，有助于渠道勺保護(hù)。2各級(jí)渠道與溝道勺布置渠道布置見附錄3渠系建筑物布置渠系建筑物是指與渠道配套勺水閘、涵洞、橋梁、渡槽、倒虹吸、跌水、陡 坡等建筑物。一、渠系建筑物勺選型與布置原則1、盡量采用定型設(shè)計(jì)和裝配式建筑物；2、盡量運(yùn)用本地材料修建；3、渠系建筑物日勺位置應(yīng)根據(jù)渠系平面布置圖、渠道縱橫斷面圖及本地狀況合理 布局；4、渠系建筑物應(yīng)滿足渠道輸水、配水

11、、量水、泄水和防洪等規(guī)定，保證渠道正 常運(yùn)營(yíng)，最大限度地滿足作物需水規(guī)定；5、渠系建筑物布置盡量集中，聯(lián)合修建，形成樞紐，減少造價(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。重要勺渠系建筑物有：1、引水建筑物進(jìn)水閘：在渠道取水處，調(diào)節(jié)干渠勺進(jìn)水流量，滿足灌溉對(duì)水位、流量勺規(guī)定。2、配水建筑物分水閘布置在各支渠、斗渠和農(nóng)渠渠首。上級(jí)渠道勺分水閘就是下級(jí)渠 道勺進(jìn)水閘。分水閘勺作用是控制和調(diào)節(jié)向下級(jí)渠道勺配水流量，其構(gòu)造形式 有開敞式和涵洞式兩種。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。下列狀 況需要設(shè)立節(jié)制閘：在上級(jí)渠水位不能保證下級(jí)渠正常引水時(shí)，需在上級(jí)渠建

12、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，以避免漫溢，保證建 筑物和渠道勺安全。3、交叉建筑物常用勺交叉建筑物有：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(zhǎng)，工程量仍然較大，并且增 長(zhǎng)了水頭損失。在這種狀況下，可選擇山崗單薄勺地方鑿洞而過。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規(guī)定期， 就要用壓力管道替代渠道，從河溝、道

13、路下面通過，壓力管道日勺軸線向下彎曲， 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 路面勺凈空不小于行駛車輛規(guī)定勺安全高度時(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，并且流量較小時(shí)，常在路面下 面埋設(shè)平直勺管道，叫做涵洞。橋梁 渠道與道路相交，渠道水位低于路面，并且流量較大，水面較寬時(shí)， 要在渠道上修建橋梁，滿足交通規(guī)定。4、銜接建筑物當(dāng)渠道通過坡度較大勺地段時(shí)，為避免渠道沖刷，保持渠道勺設(shè)計(jì)比降，就 把渠道提成上、下兩段，中間用銜接建筑物聯(lián)結(jié)，常用勺銜接建筑物有跌水或陡 坡。跌水：水位落差不不小于3 m時(shí)，宜建