农田水利学：4章灌溉渠道系统

渠道道内蒙古河河套灌区区河南人民民胜利渠渠灌区山东位山山灌区江苏苏南南地区日本的渠渠道日本的渠渠道丽江古城城的渠道道丽江古城城的渠道道灌溉系统统的组成成拦河坝冲沙闸进水闸节制闸排沙渠干渠渠斗渠渠支渠渠农渠农沟支沟沟斗沟沟干沟沟容泄区退水渠泄水闸渠首工程程输配水工工程固定渠道道：干、支、、斗、农农临时渠道道：毛渠等田间工程程灌溉渠系系规划规划原则则干支渠的的规划布布置形式式斗、农渠渠的规划划布置渠线规划划步骤渠系建筑筑物的规规划布置置灌溉渠道道的规划划原则1）尽量将将干、支支渠布置置在较高高地带，，以便控控制最大大的灌溉溉面积；；2）与土地地利用规规划、农农业区划划密切结结合，并并适当考考虑行政政区划；；3）与排水水沟的布布置相配配合，统统一布局局；4）渠线尽尽可能短短直，以以减少占占地和工工程量；；5）确保渠渠道工程程安全可可靠；6）斗、农农渠的布布置要满满足机耕耕要求；；7）要考虑虑综合利利用干、支渠渠的规划划布置（一）山山区、丘丘陵区灌灌区水库山塘河流地形特点点：地形复杂杂，岗冲冲交错，，坡度较较陡地面高程程较高耕地分散散，很少少有大片片集中耕耕地渠道布置置特点：：1)渠道位置置高，自自流水头头容易保保证；2)渠线较长长，多弯弯曲，多多填挖方方，多建建筑物，，工程量量大；3)受山洪威威胁大，，应设置置防洪泄泄洪设施施；4)山丘区塘塘堰及小小型水库库多，渠渠道布置置应考虑虑与之相相通，形形成长藤结瓜瓜系统。干、支渠渠的规划划布置（一）山山区、丘丘陵区灌灌区渠道布置置形式：：1.干渠沿等等高线布布置多见于分分水岭与与山溪或或河流间间的狭长长地带渠线长而而缓2.干渠沿主主要分水水岭布置置多见于浅浅丘岗地地比降由地地面坡度度决定干、支渠渠的规划划布置（一）山山区、丘丘陵区灌灌区水库山塘河流渠道布置置水库山塘河流渠道布置置水库山塘河流干渠支渠渠道布置置干、支渠渠的规划划布置（二）平平原型灌灌区地形特点点：地形开阔阔平坦;耕地集中中，面积积较大山前平原原：靠近山麓麓，地势势较高，，排水条条件好；；冲积平原原：位于河流流中下游游平原坡坡水地区区，地面面坡度平缓，地地下水位位较高。。渠道布置置：干渠多沿沿等高线线布置，，支渠垂垂直等高高线河流干渠一支渠二支渠三支渠干、支渠的规规划布置（三）圩垸型型灌区地形特点：分布于沿江、、湖滩地和三三角洲地区，，地形平坦低低洼；多河湖港汊，，水网密集；；汛期外河水位位常高于圩内内地面，四周周有圩堤，四四周高，中间间低渠系布置：以排为主，兼兼顾灌溉；一般提排提灌灌，少有自流流排灌斗、农渠的规规划布置考虑因素：农业耕作与机机械化地形灌排条件土壤土地平整规格格：斗渠长3000-5000m，宽500-1000m（平原地区））农渠长500-1000m，宽200-400m斗、农渠的规规划布置灌排沟渠布置置形式相间布置相邻布置支渠渠支渠渠斗渠渠斗沟沟斗渠渠斗沟沟农渠农渠农沟农沟渠系建筑物的的规划布置1引水建筑物：：2配水建筑物：：3交叉建筑物：：4衔接建筑物：：5泄水建筑物：：6量水建筑物：：进水闸分水闸、节制制闸遂洞、渡槽、、倒虹吸、涵涵洞、桥梁跌水、陡坡溢流堰、泄水水闸、退水闸闸、退水渠巴歇尔量水槽槽1引水建筑物：：2配水建筑物：：3交叉建筑物：：4衔接建筑物：：6量水建筑物：：田间工程规划划最末一级固定定渠道（农渠渠）和固定沟沟道（农沟））之间条田范范围内的临时时沟渠、田间间道路、稻田田的格田和田田埂、土地平平整等。意义：发挥灌排工程程效益提高农作物产产量节约用水提高劳动生产产率现状：薄弱环节不规范、不配配套田间渠系布置置纵向布置横向布置灌水方向与农农渠垂直农渠-毛渠-输水垄沟-灌水沟（畦））较复杂地形灌水方向与农农渠平行农渠-毛渠-灌水沟（畦））地面坡向一致致，坡度较小小地形稻田区的格田田田埂：高20-30cm宽30-40cm格田：长100-150m宽15-20m斗渠渠斗沟沟农渠农沟田埂排水口进水口一、灌溉渠道道流量概述设计流量最小流量加大流量设计渠道断面面及渠系建筑筑物的主要依依据实际运行过程程中，渠道流流量是变化的的满足灌溉设计计标准条件下下用水要求的的最大流量（（毛流量）灌溉设计标准准条件下，渠渠道工作过程程中输送的最最小流量，校校核水位渠道运行过程程中可能出现现的最大流量量，确定渠堤堤堤顶高程二、灌溉渠道道水量损失渠道水量损失失渠道水面蒸发发损失渠床渗漏损失失闸门漏水和渠渠道退水〈5%，忽略管理上予以限限制，设计时时一般不考虑虑不可避免，设设计时要考虑虑影响渠道渗漏漏损失的因素素渠床土壤性质质地下水埋深及及出流条件渠道输水时间间渠道断面形式式和尺寸输水损失的估估算经验公式经验系数经验公式估算算渠道输水损损失每公里渠道输水损失系数数渠床土壤透水系数渠床土壤透水指数渠道损失流量量渠道长度经验系数估算算渠道输水损损失渠道水利用系系数渠系水利用系系数QnQg田间水利用系系数灌溉水利用系系数经验系数估算算渠道输水损损失三、渠道的工工作制度续灌轮灌集中编组插花编组在一次灌水延延续时间内自自始自终连续续输水同一级渠道在在一次灌水延延续时间内轮轮流灌水加大输水流量量、缩短输水水时间、减少少输水损失渠道设计流量量推算L支L斗nk干渠支渠斗渠水源轮灌渠道的设设计流量1自上而下分配配末级续灌渠渠道的田间净净流量（1）计算支渠（（末级续灌渠渠道）的设计计田间净流量量（2）由支渠分配配到每条农渠渠的田间净流流量2自下而上推算算各级渠道的的设计流量（1）计算农渠的的净流量（2）推算各级渠渠道的设计流流量（毛流量量）续灌渠道的设设计流量OABCQ1Q2Q3Q4水源源L1L2L3渠道最小流量量和加大流量量的计算渠道最小流量量渠道加大流量量以最小灌水率率为依据，方方法同设计流流量加大系数设计流量一、渠道纵横横断面设计原原理纵横断面设计计必须满足：：通过所需要的的流量水位要保证下下级渠道的取取水纵横向稳定经济、安全一般按明渠均均匀流公式设设计渠道过水断面面面积谢才系数水力半径渠底比降渠床糙率系数数水力最佳断面面设计流量Q、比降I、糙率系数n相同的情况下下过水断面积积最小的渠道道断面——经济断面圆形断面梯形断面渠道设计的依依据渠底比降渠床糙率系数数渠道的边坡系系数渠道断面的宽宽深比渠道的不冲不不淤流速渠底比降影响到工程造造价和控制面面积影响因素地面坡度下级渠道的水水位要求渠床土质水流含沙量设计流量一般根据经验验初选，然后后试算确定渠床糙率系数数取值应符合实实际重要工程要通通过试验确定定反映渠床粗糙糙程度的技术术参数影响工程造价价、输水能力力、渠道水位位渠道的边坡系系数m1影响渠道稳定定根据渠床土质质、渠道深度度等选定渠道断面的宽宽深比渠道底宽与水水深的比值影响渠道工程程量和渠床稳稳定工程量最小水力最优断面面断面稳定过深窄，易冲冲刷；过宽浅，易淤淤积渠道的不冲不不淤流速vcd<vd<vcs（临界）不冲冲流速渠床土壤性质质水流含沙情况况渠道断面水力力要素C.A.吉尔什砍公式式（临界）不淤淤流速渠道水力计算算确定渠道过水水断面的水深深h和底宽b一般断面的水水力计算（试试算法）水力最优梯形形断面的水力力计算一般断面的水水力计算（试试算法）假设b、h值计算过水断面面的水力要素素计算渠道流量量结束校核渠道输水能力校核渠道流速速YESYESNONO取整数b，h=b/αvcd<vd<vcs渠道横断面结结构挖方注意地