农田水利学第三章灌溉系统规划设计--渠道设计

1、 灌溉系统规划设计第五节 灌溉渠道设计 一、渠道流量概述一、渠道流量概述 1、设计流量、设计流量l在在灌溉设计标准灌溉设计标准下为满足灌溉要求而要求的最大流量下为满足灌溉要求而要求的最大流量，l作用：作用：确定渠道断面和建筑物尺寸的主要依据确定渠道断面和建筑物尺寸的主要依据。l对应于设计灌水率时的流量，不是在灌溉期间出现对应于设计灌水率时的流量，不是在灌溉期间出现的最大流量的最大流量l设计流量是渠道的设计流量是渠道的毛流量毛流量Qg=Qn+Ql返返回回返返回回 灌溉系统规划设计二、渠道 输水损失与相关系数 1.渠道损失蒸发、入渗和漏水；自由入渗和顶托入渗。 2.渠道输水损失估算（经验公式）mn

2、QA100 灌溉系统规划设计-每公里渠道输水损失系数；A土壤透水系数；m透水指数；Qn渠道净流量 渠道流量越大，损失比例越小 集中轮灌的依据。 渠道输水损失水量：Ql=*L*Qn 若考虑地下水顶托或渠道防渗时，需乘修正系数或折减系数。mnQA 灌溉系统规划设计4、灌溉水资源利用系数的几个概念（简） 1）渠道水利用系数 c=Qn/Qg反映一条渠道的损失情况，或同一级渠道的平均损失情况 2）渠系水利用系数 s=干支斗农反映灌溉渠系的损失情况 灌溉系统规划设计 3）田间水利用系数 储存于计划湿润层中的水量与灌入田间的水量之比。与灌水方法和田间工程状况有关；是反映灌水技术水平的重要指标； 4）灌溉水利

3、用系数水fs 灌溉系统规划设计三、渠道流量推算 1、渠道工作制度 （1）续灌在一次灌水延续时间内，渠道连续输水 干渠、支渠多采用续灌优点： 可以使得用水单位受益均匀 避免水量过于集中，减少渠道规模，便于组织生产 灌溉系统规划设计（2）轮灌 同一级渠道在一次灌水延续时间内轮流供水 一般用于斗渠和农渠 在发生最小流量时（支渠流量较小时），支渠可能轮灌 优点 缩短渠道的输水时间，水量集中，减少水量损失 田间渠道流量大，利于提高灌水效率和灌水效果n缺点 渠道流量大，工程量大：流量由上级渠道控制，不是控制面积决定。 影响渠道的均衡受益 轮灌与续灌渠道演示 灌溉系统规划设计2、轮灌渠道的流量设计（以支渠为

4、例） （1）思路： 支渠是续灌渠道，其流量由控制面积确定。 斗渠及其以下渠道为轮灌渠道，其流量由上级渠道控制。 灌溉系统规划设计举例 干渠控制多条支渠，其中某支渠灌溉面积1万亩，灌水率是0.63m3/s/万亩，进行续灌，田间水利用系数0.9；每条支渠控制4条斗渠，24条农渠，则（1）每条支渠需要分到农渠末端的净流量1.0*0.63/0.9=0.7 （2）若斗、农渠轮灌，分4个轮灌组，2条斗渠、6条农渠同时工作，则6条农渠承担支渠上的净流量，为0.12 若斗渠、农渠续灌，则每条农渠末端的净流量0.03 灌溉系统规划设计（2）设计步骤 1）计算支渠的设计田间净流量（灌倒计划湿润层的水）Q支田净=A

5、支q设 2）计算由支渠分配到每条农渠的净流量Q农田净Q支田净/（nK) 轮灌中只有部分农渠同时供水，这些渠道必须容纳其上级续灌渠道的全部流量 灌溉系统规划设计 3）自下而上计算每条渠道的净流量和设计流量 A 农渠流量 Q农净Q农田净/n田 Q农毛Q农净（1+L农/100）B.斗渠流量 Q斗净K*Q农毛Q斗毛Q斗净*（1+L斗/100）C.支渠流量 Q斗净n*Q斗毛 灌溉系统规划设计3、最小流量与加大流量 1）最小流量 最小灌水率出现时的流量 用于校核水位线，确定节制闸的位置。 2）加大流量 出现非常情况，或者种植结构改变时，短历时出现的流量。 用于确定堤顶高程。 用加大系数计算。 灌溉系统规划设计二、渠道纵横断面设计 （一）渠道设计要求（1）满足输水要求；（2）满足稳定要求 横向稳定（坡面稳定）：渠道水流在坡面上部发生摇摆 渠道在与流向垂直的两侧方向出现侵蚀，如渠岸崩塌、冲刷而变宽等现象。 纵向稳定：渠底的冲刷或淤积，也影