农田水利课程设计灌区书

1、灌区开发的必要性、可行性分析1.灌区开发的背景灌区三山环抱，南水，其间有吴家河，申溪、龙尾河等天然河流，水资源丰富，土地肥沃。不过长期以来，由于地势较高，一直没有自流的灌溉，水资源利用率很低，灌水劳动力消耗很大。人民迫切希望通过科学的治理方法，来改变靠天吃饭的现状。缺水已经造成制约当地经济社会发展的瓶颈，当地党和高度重视，决定抓住“十二五”时期加快水利发展的机遇，解决当地人民用水问题。2.规划概况灌区总控制面积 11 万亩，设计后灌溉面积 8.8 万亩。规划确定在上游筑坝，从马头山谷处引水，充分利用当地地势优势，沿北面山区修建干渠，其间跨吴家河，申溪处修建渡槽两座，修建 4 条支渠，农渠若干。

2、沟道充分利用天然河道排水优势，沿吴家河，申溪，沙溪修建支沟 3 条，并在第 3 第 4 支渠中间修建支沟 1 条，斗、农沟若干。规划后水田占 75%，旱地 5%，沟塘水面 7%，村庄道路等非耕地面积 13%。3. 灌区水资源及其利用情况（1）地表水，多年平均流量为 37.1m3/s，保证率为灌区过境地表水为80%，年来水量约 11.7 亿立方米,58 月多年平均径流量较大，达 62.5m3/s。（2）水水平均埋深为 1.12，48 月份埋深较高，水充沛。（3）水资源利用情况水位较低，其他天然河流水位也很低，不能满足自流灌溉，只能采用抽水提水，而且灌水没有固定的灌溉。水分配的不均匀也给水的利用带

3、来了，申溪与龙尾沟之间的间距过大，中间部分地区无法获得水源，因此灌溉极为不便。4.灌区建设的必要性灌区幅员辽阔，土地连片，土壤肥沃，地势较为平坦，气候适宜，雨、热、光同季，水土资源丰富，农业开发增产潜力很大，灌区的建设对巩固国有商品粮，促进地区经济、社会和生态环境的良性发展具有意义。（1）灌区建设是提高农业综合生产能力，保障国家粮食安全的需要在过去 20，我国粮食总量从 3500 亿千克增加到 4695 亿千克（2004 年底），基本实现粮食的供需总量平衡，但略有缺口，每年仍要从国口粮食 350 亿千克左右。以 2004 年底粮食总量为基础，按人均消费粮食 400kg 计算，为满足 2020

4、年 14.3 亿的粮食需求，我国的粮食需求量将达到 5720 亿千克，如维持现有的生产能力，粮食自给率只能达到 74%左右，尚有 1487.2 亿千克的粮食缺口。的商品粮主要为华北平原和东北平原。华北地区有地缺水，水超采严重，粮食增产能力有限，因此，要充分利用好每一块能够生产 粮食的土地，为国家产出粮食，保障国家粮食安全。（2）灌区建设是提高农民收入、主义新农村的需要项目区农业生产以水田为主。由于受自然条件的影响，经常发生旱、涝、等。对生产危害性最大。旱涝导致农作物单产不高，总产不稳，经济效益不好。而水田具有极强的抗灾能力，是高产、稳产、高效益旱涝保收的农田，所以要布置跟多水田。近年的生产实践

5、证明，种植水稻是改造低产田，变水害为水利的一项重要措施，水田效益为旱田效益的 23 倍，尤其近年水稻旱育稀植、大棚工厂化育秧、 钵育摆栽等技术的大面积推广，使水稻产量大幅度提高，广大农民种稻积极性不断高涨。项目区水田面积迅猛增长，灌区规划水田面积 75%，可以使农民增收。可见灌区建设对于农场脱贫致富，增强实力，繁荣边境地区经济，提高人民生活水平、建设社会义新农村具有现实意义。（3）灌区建设是优化水资源配置、推动农业生产力发展的需要灌溉农业是最有生产力的现代化农业，其中水利是农业现代化的基础产业，因此，发展优质高效、高产的绿色产品不能没有灌溉。伴随着水稻科学种田水平 的提高，水稻产量在逐步提高，

6、群众种稻积极性空前高涨，可以说农业生产已经进入了一个质量、效益、生态综合发展的现代化农业建设新阶段，为其服务的水利工程建设也必须不失时机的由单纯防洪排涝逐步转移到既除害又兴利的排灌工程建设上，实现水利现代化。（4）灌区建设是改善生态环境、保持农业可持续发展的需要近些年来，由于农业灌溉用水增加，而取水又，大部分水田是打井抽取水灌溉，致使水位下降了很多。引江水灌溉，可缓解人与自然争水的。相对于旱田，水田是一种人造湿地，用地表水灌溉，不仅可充分发挥资源优势和生态经济潜力，优化经济结构，而且具有优化小区气候功能。如果去开垦湿地对自然生态有所影响，那么开发水田就是一种湿地的恢复和补遗，对建设有利于人们生

7、产和生活的良好生态环境有百利而无一害。5.灌区建设的可行性（1）地形条件灌区依山，耕地区域较为平坦，山在北面，耕地位于南面，阳光充沛。沿山布置干渠，能满足自流灌溉，山体之间有多条沟道，高程相对较低，高处平均沟底高程为 19m，低处沟底平均高程为 12m，普遍低于地面高程，可用于排水，节省工程量。灌区平坦的地面便于机械化耕作，便于整体规划，也减少了水头损失。灌区高程为 18m 左右，最高达 20m，最低有 17m，能满足水、肥、气的要求，不像高程很大的地区，难以满足气体稀薄度等要求。（2）地质条件灌区土地为中粘壤土，孔隙率为 50%，田间持水率占孔隙率的80%。通气透水，保水保温效果好，可保持较

8、高水位，和较高的土壤含水率（田间持水率大），边坡较为稳定，可以修建边坡系数较小的。土壤耐冲刷能力也较好，可以满足较高的流速。土壤肥性较高，可提供较好的种植条件。土壤开挖填筑方便，便于修建。土壤的力学性能稳定，可以修建较为稳定的水工建筑物，不发生较大的沉降和液化失稳。（3）气候条件区内气候温和，年平均气温为 16.5，无霜期平均 231 天。多年平均降雨量 1241mm，多年平均蒸发量 1165mm。（4）土地资源土地面积广阔，总面积达 11 万亩。河道，村庄、水塘等占 20%左右，其余可全用于灌溉耕地。（5）水资源水资源充沛。前面以分析。（6）群众需求群众平时取水极为不便，生活和生产都很，强烈

9、需求灌区规划。规划期间将会得到群众大力支持规划后群众将会努力灌区。（7）经济效益灌区规划后将会产生很好的经济效益。（8）环境效益灌区规划不仅不会给当地带来环境，同时还会减少水资源的开发，并将水资源进行合理分配，增加耕地面积，增加绿化面积，对防止沙尘，防止水流失，防止土壤肥性减小等有很好的作用。一、作物灌溉制度和灌水率图设计1. 确定灌溉设计标准选定灌溉设计保证率 P=80%，经过频率计算分析，相应的设计代表年为 1971 年。2早稻逐日耗水量计算表3.早稻期灌溉制度计算表灌区早稻期灌溉制度设计表日期期设计淹灌水层逐日耗水量逐日降雨淹灌水层变化灌水量排水量月日4242025返青期10-30-50

10、4.11.417.3260.213.4270.329.6202825.52921.43017.3510.613.8223.733.4329.3425.25分蘖10-40-604.71.522617.3712.6833.441.3936.61031.91127.21222.51317.81413.1150.829.220167.932.4早稻逐日耗水量计算表期返青分蘖孕穗抽穗乳熟全期起止日期25/4-4/55/5-1/62/6-16/617/6-26/627/6-6/77/7-14/725/4-14/7天数1028阶段水面蒸发量.60102.8048.4031.1058.4037.00310.3

11、0阶段需水系数1.20需水模比系数%7242422149100阶段需水量26.0789.3789.3781.9252.1333.51372.36阶段渗漏量15.0042.0022.5015.0015.0012.00121.50阶段耗水量41.07131.37111.8796.9267.1345.51493.86翌日耗水量4.114.697.469.696.715.696.10171542.7186.344.31939.62034.92130.22225.52340.3601.12455.3256.156.7264.456.42716.8608.52855.329050.630-4.731-9.

12、461-14.12孕穗20-50-807.528.450320.9420.233.6534.460.563.456.4748.980.241.6934.11026.61149.130126.247.81340.31432.81525.31647.83017抽穗20-50-809.738.11828.4195674.72057.18042.1210.270.5221.562.32352.62442.92533.2261.625.127乳熟10-40-606.718.42811.72935303028.34.晚稻逐日耗水量计算表5.晚稻灌期溉制度计算表灌区晚稻期灌溉制度日期期设计淹灌水层逐日耗水量

13、逐日降雨淹灌水层变化灌水量排水量月日822.7203返青10-30-504.515.544.51154.526.520晚稻逐日耗水量计算表期返青分蘖孕穗抽穗乳熟全期起止日期3/8-10/811/8-2/93/9-22/923/9-2/103/10-13/1014/10-23/103/8-23/10天数8232010111082阶段水面蒸发量351.30阶段需水系数1.15需水模比系数%626272597100阶段需水量24.24105.04109.08101.0036.3628.28404.00阶段渗漏量12.0034.5030.0015.0016.5015.00123.00阶段耗水量36.2

14、4139.54139.08116.0052.8643.28527.00翌日耗水量4.536.076.9511.604.814.336.437121.623.918.8332.120425.4518.761270-305.737.9044.2826.821.196.922.310111213146期4.52274.50.718.284.50.514.294.529.720104.525.211分蘖10-30-606.119.1126.113136.10.637.530146.131.4156.125.3166.119.2176.113.1186.13730196.10.331.2206.125.

15、1216.119226.142.930236.136.8246.10.230.9256.124.8266.1119.7276.10.714.3286.113.321.5296.115.4306.10.7010316.11.3-4.8916.1-10.926.1-173孕穗20-50-807.03.949.97047.0446.957.00.440.367.033.377.026.387.01.520.897.01.345.130107.01.839.9117.03.136127.00.229.2137.022.2147.00.465.650157.058.6167.051.6177.044.6

16、187.037.6197.030.66.棉花灌溉制度设计水量平衡图解法棉花灌溉制度计算表期幼苗现蕾开始结铃吐絮起至期21/4-16/617/6-28/729/7-26/87/8-8/10全期需水总量（m/亩）ET=KY=2.07*180=372.6需水模系数（%）14253823各阶段需水量 ET（m/亩）52.1693.15141.5985.70ET 值累积（m/亩）52.16145.31286.90372.60207.09.232.8217.05.331.1227.02.626.723抽穗20-50-8011.647.762.82411.63.454.62511.6432611.631.4

17、2711.639.8202811.628.22911.62.619.23011.614.522.110111.648.759.2211.628.876.43乳熟10-30-504.829.55051.144.80.745.954.80.541.664.836.874.83284.827.294.822.4104.817.6114.812.8124.81810134.813.214黄熟0-304.320.629.5154.325.2164.320.9174.316.6184.312.3194.38204.33.7214.30.70.1224.3-4.2234.32.5-67.棉花生长期间降雨入渗

18、计算表棉花生长期降雨入渗计算日期次雨量(mm)降雨入渗系数次雨入渗量（mm）次雨入渗量（m/亩）累计量（m/亩）4 月 21 日0.0000.004 月 22 日0.0000.004 月 23 日0.0000.004 月 24 日0.500.0000.004 月 25 日1.400.0000.004 月 26 日0.200.0000.004 月 27 日0.300.0000.004 月 28 日0.0000.004 月 29 日0.0000.004 月 30 日0.0000.005 月 1 日0.600.0000.005 月 2 日23.70.921.3314.2214.225 月 3 日0.

19、00014.225 月 4 日0.00014.225 月 5 日1.500.00014.225 月 6 日0.00014.225 月 7 日0.00014.225 月 8 日33.40.930.0620.0434.265 月 9 日0.00034.265 月 10 日0.00034.265 月 11 日0.00034.265 月 12 日0.00034.265 月 13 日0.00034.265 月 14 日0.00034.265 月 15 日0.800.00034.265 月 16 日7.90.97.114.7439.005 月 17 日150.913.50948.00水补给系数（%）010

20、1010水补给量 K=kt(m/亩）0.009.3214.168.57K 值累积（m/亩）0.009.3223.4732.04计划湿润层深度（m）0.4-0.50.5-0.60.6-0.70.7-0.8允许储水量上限（m/亩）106.72133.4160.08186.76允许储水量下限（m/亩）64.0380.0496.05112.06计划湿润层增加获得水量 WT（m/亩)20.0120.0120.0120.01WT 累积（m/亩）20.0140.0260.0380.04净耗水量【ET-WT-K】（m/亩）32.1563.83107.4257.12【ET-WT-K】累积（m/亩）32.1595

21、.98203.39260.515 月 18 日6.30.95.673.7851.785 月 19 日0.00051.785 月 20 日0.00051.785 月 21 日0.00051.785 月 22 日0.00051.785 月 23 日40.30.936.2724.1875.965 月 24 日0.00075.965 月 25 日6.10.95.493.6679.625 月 26 日4.400.00079.625 月 27 日16.80.915.1210.0889.705 月 28 日0.00089.705 月 29 日0.00089.705 月 30 日0.00089.705 月 3

22、1 日0.00089.706 月 1 日0.00089.706 月 2 日0.00089.706 月 3 日0.00089.70日20.20.918.1812.12101.826 月 5 日34.40.930.9620.64122.466 月 6 日3.400.000122.466 月 7 日0.000122.466 月 8 日0.200.000122.466 月 9 日0.000122.466 月 10 日0.000122.466 月 11 日0.000122.466 月 12 日6.20.95.583.72126.186 月 13 日0.000126.186 月 14 日0.000126.

23、186 月 15 日0.000126.186 月 16 日0.000126.186 月 17 日0.000126.186 月 18 日0.000126.186 月 19 日560.7542.0028154.186 月 20 日57.10.7542.8328.55182.736 月 21 日0.200.000182.736 月 22 日1.500.000182.736 月 23 日0.000182.736 月 24 日0.000182.736 月 25 日0.000182.736 月 26 日1.600.000182.736 月 27 日0.000182.736 月 28 日0.000182.7

24、36 月 29 日0.000182.736 月 30 日0.000182.737 月 1 日0.000182.737 月 2 日3.900.000182.737 月 3 日0.000182.737 月 4 日0.000182.737 月 5 日0.000182.737 月 6 日0.000182.737 月 7 日37.90.934.1122.74205.477 月 8 日26.80.924.1216.08221.557 月 9 日6.90.96.214.14225.697 月 10 日0.000225.697 月 11 日0.000225.697 月 12 日0.000225.697 月 1

25、3 日0.000225.697 月 14 日0.000225.697 月 15 日0.000225.697 月 16 日40.30.936.2724.18249.877 月 17 日8.60.97.745.16255.037 月 18 日0.000255.037 月 19 日0.000255.037 月 20 日10.30.99.276.18261.217 月 21 日0.000261.217 月 22 日0.000261.217 月 23 日33.50.930.1520.1281.317 月 24 日0.000281.317 月 25 日29.70.926.7317.82299.137 月

26、26 日0.000299.137 月 27 日0.000299.137 月 28 日0.000299.137 月 29 日0.000299.137 月 30 日0.000299.137 月 31 日0.000299.138 月 1 日0.000299.138 月 2 日2.700.000299.138 月 3 日0.000299.138 月 4 日0.000299.138 月 5 日0.000299.138 月 6 日0.000299.138 月 7 日0.700.000299.138 月 8 日0.500.000299.138 月 9 日0.000299.138 月 10 日0.000299

27、.138 月 11 日0.000299.138 月 12 日0.000299.138 月 13 日0.600.000299.138 月 14 日0.000299.138 月 15 日0.000299.138 月 16 日0.000299.138 月 17 日0.000299.138 月 18 日0.000299.138 月 19 日0.300.000299.138 月 20 日0.000299.138 月 21 日0.000299.138 月 22 日0.000299.138 月 23 日0.000299.138 月 24 日0.200.000299.138 月 25 日0.000299.13

28、8 月 26 日100.000299.138 月 27 日0.700.000299.138 月 28 日13.30.911.977.98307.118 月 29 日0.000307.118 月 30 日0.700.000307.118 月 31 日1.300.000307.119 月 1 日0.000307.119 月 2 日0.000307.119 月 3 日3.900.000307.119 月 4 日400.000307.119 月 5 日0.400.000307.119 月 6 日0.000307.119 月 7 日0.000307.119 月 8 日1.500.000307.119 月

29、 9 日1.300.000307.119 月 10 日1.800.000307.119 月 11 日3.100.000307.119 月 12 日0.200.000307.119 月 13 日0.000307.119 月 14 日0.400.000307.119 月 15 日0.000307.119 月 16 日0.000307.119 月 17 日0.000307.119 月 18 日0.000307.119 月 19 日0.000307.119 月 20 日9.20.98.285.52312.639 月 21 日5.30.94.773.18315.819 月 22 日2.600.00031

30、5.819 月 23 日47.70.942.9328.62344.439 月 24 日3.400.000344.439 月 25 日0.000344.439 月 26 日0.000344.439 月 27 日0.000344.439 月 28 日0.000344.439 月 29 日2.600.000344.438.棉花灌溉设计图（详细见附图）作物需水量 E 累积曲线；渗入土壤内的降雨量累积曲线；WT 累积曲线；4-K 值累积曲线；计划湿润土层中的实际储水量 W 曲线；计划湿润土层允许最小储水量 Wmin 曲线；9 月 30 日14.50.913.058.7353.1310 月 1 日48.7

31、0.943.8329.22382.3510 月 2 日28.80.925.9217.28399.6310 月 3 日29.50.926.5517.7417.3310 月 4 日0.700.000417.3310 月 5 日0.500.000417.3310 月 6 日0.000417.3310 月 7 日0.000417.3310 月 8 日0.000417.337-计划湿润土层允许最大储水量 Wmax 曲线注：由于降雨应该为按次画入，故图中使用每天的降雨入渗累积变化有错误。下次会注意的9. 灌水率表灌水率计算表作物所占面积（%）灌水次数灌水量灌水（m3/亩）灌水时间（日/月）灌水延续时间（d

32、）灌水率【m3/(s亩)】始终中间日早稻80113590.004.154.244.16100.838022013.334.274.294.2830.418032013.335.155.175.1630.418045033.336.26.66.450.628053020.006.116.136.1230.628063020.006.166.186.1730.628073020.006.297.16.3030.628082013.337.37.57.430.41晚稻80113590.007.238.28.7100.838022013.338.58.78.630.418032013.338.98.1

33、18.1030.418043020.008.138.168.1540.468053020.008.188.218.2040.468063020.008.228.248.2330.628077046.679.39.79.550.868083020.009.99.119.1030.628095033.339.149.1891650.6280102013.339279.3092840.318011106.6710121014101330.21棉花2017046.6789818814100.112027046.678279691100.1110.初步灌水率图（详见附图）11.修正后的灌水率图修正原则：

34、在修正灌水率图时，要以不影响作物需水要求为原则，尽量不要改变主要作物关键用水期的各次灌水时间，若必须要调整，以往前调整为主，前后移动不要超过 3 天。调整其他各次灌水时，要使修正后的灌水率图比较均匀，连续。此外，为减少输水损失，并使工作制度比较稳定，在调整时，不应使灌水率值相差悬殊。一般最小灌水率不应小于最大灌水率的40%。3两个重要数据：q 设=0.75m /（万亩s）由图3q 最小=0.46 m /（万亩s）二、灌区总体规划1. 骨干灌排系统布置根据资料，的水量丰富，水质较好，初步确定为灌溉水源，灌水源到引出时，直接将右侧山体开挖成河道，因为其厚度以布置隧洞，直接开挖。根据要求，取水口初步

35、选择在马头站附近，干渠沿 23.520m 等高线布置。干渠上设置四条支渠，分别为支 1，支 2，支 3，支 4。支渠垂直于干渠布置，支渠控制面积要几本接近。支 1 在布置时沿着左侧等高线较低的地方布置，沿线向下可能出现地势略有 增高，则开挖下段，填上端，保证沿线一直向下。排水承泄区：以天然河道作为排水，还有龙尾沟、丁沟、沙溪与围城的低洼区（图中最右下角），作为，也用于承泄。利用吴家沟、申溪和龙尾河 3 条天然河道作为排水支沟，并在申溪和龙尾河 之间开挖一条人工支沟。支渠与支沟相间平行布置，间距基本相等，这样支渠与支渠间的控制 面积相近，而支沟与支沟之间的控制面积也可以相近。2. 典型支渠的选择

36、与布置典型支渠选取支 3 渠，垂直于干渠布置，长度为 4600m，控制面积约 3.1 万亩。其上布置 12 条斗渠，分两边布置，每边 6 条，每条长平均 2000m，间距为 800m，斗渠垂直于支渠布置。每条斗渠上布置 18 条农渠，农渠垂直于斗渠，间距为100m（由农沟间距确定，计算如下）。农沟农渠相邻布置。3. 农沟间距计算（1）农沟沟深计算农沟的沟深计算公式：D=H + h + SH作物要求的水埋深，这里取 H=1m。h当两沟只讲的中心点水已降至H 时，水位与沟水位之差。 这里取h = 0.25m。S排水农沟中水深，排水时，沟内水深很浅，这里可以取平均值，S=0.15m。故：D=H +

37、h + S=1 + 0.25 + 0.15=1.4 m（2）计算农沟的沟间距不透水层埋藏深为 12.6m ；土层的渗透系数 K=1.3 米/日；给水度 =0.015；排水时间 t = 5 d；h0=1.40.15 =1.25 ,h1=0.7,D=0.4故：含水层平均厚度 H =12.6-1.4 +0.15+0.7/2=11.7根据公式 L = *( K * H * t /( * (4 * h0 /0.7 )=246.8 m = 1/ (1 +8 * H/( * L)* (2 * H /D )=0.74L1= L *经过迭代计算：L1 = 182.632 m =0.667L2 = 167.084

38、 m =0.657L3=162.2 m=0.651L4=160.67 m=0.648L5=159.93 m=0.647L6= 159.68 m=0.646L7= 159.4 m=0.646故：L =159.4m取沟间距小于计算值即可，这里取整数：L =100 m4. 渠系建筑物的规划设计（1）干、支渠渠系建筑物布置（2）斗、农渠渠系建筑物布置以支 3 渠为典型，共 12 条斗渠，216 条农渠，每条农渠上设置一个斗门，每条农渠上布置一个农门。共 12 个斗门，216 个农门。干 0A支 1干 AB支 2C支 3干 CD支 4合计干渠进水闸11支渠分水闸111节制闸泄水闸11渡槽公路桥10合计1

39、436451529三、灌溉设计1、干渠长度及控制灌溉面积2、工作制度工作制度采用轮灌方式，并采用集中编组，12条斗渠每 6 条一组，18 条农渠每 9 条一组。（见图）渠道支 1支 2支 3支 4合 计干渠长度1.88km4.25km4.38km375km14.26km长度4.5km4.2km4.6km5.3km18.6km毛 面 积1.6 万亩2.9 万亩3.1 万亩34 万亩11 万亩灌溉面积1.28 万亩2.32 万亩2.48 万亩2.72 万亩8.8 万亩3、典型支渠设计流量推算取支 3 为典型支。由修正后的灌水率图得 q 设=0.75m3/（s万亩)（1） 计算农渠的设计流量支 3

40、渠田间净流量=A3q 设=2.480.75=1.860m3/sQ 支 3因为斗农分两组轮灌，同时工作的斗渠有 6 条，同时工作的农渠有 9 条所以农渠的田间净流量为：=Q 农/（nk）=1.860/54=0.0344m3/sQ 农取田间水利用系数f=0.95，则农渠净流量为：Q 农净=Q 农/f=0.0363m3/s灌区土壤为中粘壤土，查表得土壤透水性参数：A=1.9、m=0.4。据此可计算农渠每公里输水损失系数为：m0.4农=A/(100Q 农净 )=1.9/(1000.0363 )=0.0716农渠毛流量Q 农毛=Q 农净（1农L 农）=0.0363(10.07160.463)=0.037

41、5 m3/s(2)计算斗渠的设计流量 因为一条斗渠内同时工作的农渠有 9 条，所以斗渠的净流量为：Q 斗净=9Q 农毛=90.0375=0.3375 m3/s农渠分两组轮灌，各组要求斗渠供给的净流量相等。斗渠平均工作长度取 L 斗=1.34km斗渠每公里输水损失系数为：m0.4斗=A/(100Q 斗净 )=1.9/(1000.3375 )=0.0293斗渠毛流量为：Q 斗毛=Q 斗净（1斗L 斗）=0.3375（10.02931.34）=0.3508 m3/s（3）计算支 3 渠的设计流量斗渠也分两组轮灌。同时工作的斗渠为 6 条。支渠平均长度取为 L 支 3=3.68km支渠净流量为：Q 支

42、 3 净=6Q 斗毛=60.3508=2.1048 m3/s支渠每公里输水损失系数为：m0.4支 3=A/(100Q 支 3 净 )=1.9/(1002.1048 )=0.0141支渠毛流量为：Q 支 3 毛=Q 支 3 净（1支 3L 支 3）=2.1048（10.01413.68）=2.2140 m3/s（4）计算支 3 渠的灌溉水利用系数支 3 水=（2） BC 段的设计流量QBC 净=QCD 毛Q 支 3 毛=2.5502.214=4.764 m3/s0.4BC=A/(100QBC 净m)=1.9/(1004.764 )=0.0102QBC 毛=QBC 净（1BCLBC）=4.764(

43、10.01024.38)=4.977m3/s（3） AB 段的设计流量QAB 净=QBC 毛Q 支 2 毛=4.9772.071=7.048 m3/s0.4AB=A/(100QAB 净m)=1.9/(1007.048 )=0.0087QAB 毛=QAB 净（1ABLAB）=7.048(10.00874.25)= 7.309m3/s（4） 0A 段的设计流量Q0A 净=QAB 毛Q 支 1 毛=7.3091.143 =8.452 m3/s0.40A=A/(100Q0A 净m)=1.9/(1008.452 )=0.0081Q0A 毛=Q0A 净（10AL0A）=8.452(10.00811.88)

44、= 8.581m3/s6、推求典型支渠及其他各级的最小流量取支 3 渠为典型支渠。有灌水率图得 q 最小=0.46 m3/s（1）计算农渠的最小流量支 3 渠田间净流量Q 支 3=A3q 设=2.480.46=1.1408m3/s因为斗农分两组轮灌，同时工作的斗渠有 6 条，同时工作的农渠有 9 条所以农渠的田间净流量为：Q 农=Q 农/（nk）=1.1408/54=0.0212m3/s取田间水利用系数f=0.95，则农渠净流量为：Q 农净=Q 农/f=0.0222m3/s灌区土壤为中粘壤土，查表得土壤透水性参数：A=1.9、m=0.4。据此可计算农渠每公里输水损失系数为：m0.4农=A/(1

45、00Q 农净 )=1.9/(1000.0222 )=0.0871农渠毛流量Q 农毛=Q 农净（1农L 农）=0.0222(10.08710.463)=0.0231 m3/s(2)计算斗渠的最小流量因为一条斗渠内同时工作的农渠有 9条，所以斗渠的净流量为：Q 斗净=9Q 农毛=90.0231=0.2079 m3/s农渠分两组轮灌，各组要求斗渠供给的净流量相等。斗渠平均工作长度取 L 斗=1.34km斗渠每公里输水损失系数为：m0.4斗=A/(100Q 斗净 )=1.9/(1000.2079 )=0.0356斗渠毛流量为：Q 斗毛=Q 斗净（1斗L 斗）=0.2079（10.03561.34）=0

46、.2178 m3/s（3）计算支 3 渠的最小流量斗渠也分两组轮灌。同时工作的斗渠为 6 条。支渠平均长度取为 L 支 3=3.68km支渠净流量为：Q 支 3 净=6Q 斗毛=60.2178=1.3068 m3/s支渠每公里输水损失系数为：m0.4支 3=A/(100Q 支 3 净 )=1.9/(1001.3068 )=0.0171支渠毛流量为：Q 支 3 毛=Q 支 3 净（1支 3L 支 3）=1.3014（10.01713.68）=1.3833 m3/s（4）计算支 3 渠的灌溉水利用系数支 3 水=CD 段的最小流量QCD 净=Q 支 4 毛=1.517 m3/s0.4CD=A/(1

47、00QCD 净m)=1.9/(1001.517 )=0.0161QCD 毛=QCD 净（1CDLCD）=1.517(10.01613.75)=1.609m3/sBC 段的最小流量QBC 净=QCD 毛Q 支 3 毛=1.6091.383=2.992 m3/s0.4BC=A/(100QBC 净m)=1.9/(1002.992 )=0.0123QBC 毛=QBC 净（1BCLBC）=2.992(10.01234.38)=3.152m3/sAB 段的最小流量QAB 净=QBC 毛Q 支 2 毛=3.1521.294=4.446 m3/s0.4AB=A/(100QAB 净m)=1.9/(1004.44

48、6 )=0.0105QAB 毛=QAB 净（1ABLAB）=4.446(10.01054.25)=4.644m3/s0A 段的最小流量Q0A 净=QAB 毛Q 支 1 毛=4.6440.714 =5.358 m3/s0.40A=A/(100Q0A 净m)=1.9/(1005.358 )=0.0097Q0A 毛=Q0A 净（10AL0A）=5.358(10.00971.88)= 5.456m3/s7、推求典型支渠、其他支渠及干渠的加大流量取流量加大系数 J=1.25，故各加大流量为：3Q 支 1 大=JQ 支 1 设=1.251.143=1.429m /s3Q 支 2 大=JQ 支 2 设=1.

49、252.071=2.589 m /s3Q 支 3 大=JQ 支 3 设=1.252.214=2.768m /s3Q 支 4 大=JQ 支 4 设=1.252.429=3.036m /s3Q0A 大=JQ0A 设=1.258.581=10.726m /s3QAB 大=JQ AB 设=1.257.309=9.136 m /s3QBC 大=JQBC 设=1.254.977=6.221m /s3QCD 大=JQCD 设=1.252.550=3.188m /s8、干渠各段流量计算结果表：m3/s9、水位推算支 4 渠渠首是最难灌溉的地方，故支 4 渠A0=20m，由其往干渠渠首推求设计水位，过程见表。渠

50、道0A支 1AB支 2BC支 3CD支 4设计流量8.5811.1437.3092.0714.9772.2142.5502.429加大流量10.7261.4299.1362.5896.2212.7683.1883.036最小流量5.4560.7144.6441.2943.1521.3831.6091.517校核：H 干渠 0AH 支 1H 干渠 ABH 支 2H 干渠 BCH 支 3H 干渠 CDH 支 4满足设计要求10干渠横断面设计（1）各断面要素干渠各段相同的数据比降i=1:5000，边坡系数 m=1.5，糙率 n=0.025;初始b=2m断面要素计算表：h(m)A(m2)湿周P(m)水

51、力半径 R(m)系数C(m1/2/s)Q 计算（m3/s)V(m/s)1.053.7545.7860.64937.2171.5910.424CD 最小1.063.8055.8220.65437.2631.6210.4261.104.0155.9660.67337.4451.7440.4341.154.2846.1460.69737.6641.9050.4451.204.5606.3270.72137.8752.0740.4551.254.8446.5070.74438.0802.2510.4651.305.1356.6870.76838.2772.4360.474CD 设计1.335.3136

52、.7950.78238.3932.5510.480A0(m)h(m)L(km)iH 进（m）干 0A23.630.151.880.00020.2024.35支 1 渠20.000.154.500.000250.2521.53干 AB22.330.154.250.00020.3023.63支 2 渠20.000.154.200.000250.3121.51C21.000.154.380.00020.3022.33支 3 渠20.000.154.600.000250.2821.58干 CD20.000.153.750.00020.1021.00支 4 渠20.000.150.0002520.151

53、.355.4346.8670.79138.4692.6300.4841.405.7407.0480.81438.6552.8320.4931.456.0547.2280.83838.8353.0430.503BC 最小1.476.1817.3000.84738.9063.1300.506CD 加大1.486.2467.3360.85138.9413.1740.5081.496.3107.3720.85638.9763.2180.5101.506.3757.4080.86139.0113.2630.5121.556.7047.5890.88339.1823.4910.5211.607.0407.

54、7690.90639.3493.7290.5301.657.3847.9490.92939.5113.9760.5391.707.7358.1290.95139.6704.2330.5471.758.0948.3100.97439.8254.4990.5561.778.2398.3820.98339.8864.6080.559AB 最小1.788.3138.4180.98739.9164.6630.5611.798.3868.4540.99239.9464.7190.5631.808.4608.4900.99639.9764.7740.5641.818.5348.5261.00140.0064

55、.8310.5661.828.6098.5621.00540.0364.8870.568BC 设计1.838.6838.5981.01040.0664.9440.5691.848.7588.6341.01440.0955.0020.5711.858.8348.6701.01940.1255.0600.5731.909.2158.8511.04140.2705.3550.5811.929.3708.9231.05040.3275.4760.5840A 最小1.939.4478.9591.05540.3565.5370.5861.949.5258.9951.05940.3845.5980.5881

56、.959.6049.0311.06340.4125.6600.5892.0010.0009.2111.08640.5525.9750.5982.0310.2419.3191.09940.6346.1690.602BC 加大2.0410.3229.3551.10340.6616.2350.6042.0510.4049.3911.10840.6886.3010.6062.1010.8159.5721.13040.8236.6370.6142.1511.2349.7521.15240.9546.9830.622AB 设计2.2011.6609.9321.17441.0847.3400.6302.21

57、11.7469.9681.17841.1097.4130.6312.2512.09410.1121.19641.2117.7080.6372.3012.53510.2931.21841.3368.0870.6452.3512.98410.4731.24041.4598.4760.6530A 设计2.3613.07410.5091.24441.4838.5550.6542.3713.16510.5451.24841.5078.6350.6562.4013.44010.6531.26241.5798.8770.6602.4113.53210.6891.26641.6038.9580.6622.42

58、13.62510.7251.27041.6279.0400.664AB 加大2.4313.71710.7611.27541.6519.1220.6652.4413.81010.7981.27941.6759.2050.6672.4513.90410.8341.28341.6989.2890.668(2)详细计算步骤如下OA 断：取：Q=8.581m3/s；i=1:5000；n=0.02533V不冲= O.75m /s；V不淤=0.4 m /s。1）初设 b=2m，h=1mm=1.5；2）计算断面各水力要素A= 3.50；P= 5.61； R=0.62； C= 36.983）计算输水流量（Q计算

59、）Q计算=1.446m3/s4）校核输水能力（计算)/Q=0.8310.05从上看出，流量校核不满足要求，需更换 h重新计算。计算结果如上表。从表中得知 hd=2.36m5）校核流速：Vd=Q/A= 0.68m /s校核：V不淤 Vd V不冲6）所以过水断面尺寸是：2.5014.37511.0141.30541.8169.7120.6762.5514.85411.1941.32741.93110.1460.6832.6015.34011.3741.34942.04510.5920.6912.6115.43811.4101.35342.06710.6830.6920A 加大2.6215.5371

60、1.4471.35742.08910.7740.693bd=2.0mhd=2.36m7）加大水深3QOA大=10.726m /shj=2.62m8）安全h= hj/4+0.2=0.855m9）坝顶宽度D= hj+0.3=2.92m10)断面结构，采用半挖半填式要保证工程费用最小，则挖填土方相等。设挖方深度为 X。（b+mx）x=(1.11.3)2a(d+bd=2.0mhd=2.20m4）加大水深3QAB大=9.136m /shj=2.43m5）安全h= hj/4+0.2=0.808m6）坝顶宽度D= hj+0.3=2.73mBC 断：取：Q=4.977m3/s；i=1:5000；n=0.025