灌区灌溉系统规划设计

成绩成绩评阅教师日期xx灌区灌溉系统的规划设计1.基本资料1.1概况灌区位于xx山以南，xx以北，(20m等高线以下的)总面积约12万亩。气候温和。无霜期长，适宜于农作物生长。年平均气温16.5℃，多年平均蒸发量1065mm，多年平均降水量1112mm。灌区人口总数约8万，劳动力1.9万。xx以西属xx乡，以东属xx乡。根据农业规划，xx山上以林、牧、副业为主，20m等高线以下则以大田作物为主，种植稻，麦，棉，豆等作物。灌区上游土质属中壤，下游xx一带属轻壤土。地下水埋深一般为4～5m,土壤及地下水的pH值属中性，无盐碱化威胁。xx山，龙尾山等属土质丘陵，表土属中粘壤土，地表5～6m以下为岩层，xx及xx等沟溪均有岩石露头，xxxx以南至xx边岩石遍布地表。xx等沟溪纵坡较大，下切较深，一般为7～8m，上游宽50～60m，下游宽70～90m，遇暴雨时易发洪水，近年来已在各沟，溪上游修多处小型水库，山洪已基本得到控制，对灌区无威胁。xx灌区为xx流域规划的组成部分，根据规划要求，已在xx峪上游20km处建大型水库一座，坝顶高程林50.2m，正常水位43.0m，兴利库容1.2×108m3，总库容2.3×108m3。xx灌区拟在该水库下游A-A断面处修建拦河坝式取水枢纽，引取水库水发电则利用尾水进行灌溉。A-A断面处河底高程30m，砂、卵石覆盖层厚2.5m，下为基岩，河道比降1/100，河底宽82m，河面宽120m，水库所供之水水质良好，含沙量极微，水量亦能完全满足灌区用水要求。1.2气象根据当地气象站资料，设计的中等干旱年(相当于1972年)4～11月水面蒸发量(80cm口径蒸发皿)及降水量见表1-1及表1-2。表1-1设计年蒸发量统计月份4567891011蒸发量(mm))97.5118.0143.7174.9196.5144.7101.175.6表1-2设计年降水量统计日月份4567891017.64.6212.717.418.533.41.97.3492.055.31.210.864.87.92.878.628.582.5919.1103.6112.52.1121.920137.52.31412.11.91.91510.0166.04.13.532.81724.5181.3191.6204.312.611.5211.818.5222.110.620.22.53.6231.410.74.52435.47.4256.2261.5271.1281.53.729307.7313.6合计72.9198.5107.339.825.037.3103.51.3种植计划及灌溉经验灌区以种植水稻为主，兼有少量旱作物（棉花），各种作物种植比例见表1-3。表1-3作物种植比例作物早稻中稻双季晚稻棉花种植比例(%))50305020根据该地区灌溉试验站观测资料，设计年(1972)早稻及棉花的基本观测数据如表1-4及表1-5所示；中稻及晚稻的丰产灌溉制度列于表1-6。表1-4早稻试验基本数据生育阶段复苗分孽前分孽后孕穗抽穗乳熟黄熟全生育期起止日期25/4-4//55/5-14//515/5-1//62/6-16//617/6-300/61/7-11//712/7-200/725/4-200/7天数101018151411987模比系数(%)7818252l138100田间允许水层深深(mm)10-30-55010-40-88020-50-88020-50-110020-50-99010-40-550湿润--渗透强度(mmm/d)1.31.31.31.31.31.31.3--附注①全生育期需水系数=1.0。②泡田期渗漏量S1=87表1-5棉花试验基本数据生育阶段幼苗期现蕾期开花结铃期吐絮期全生育期起止日期(日//月)21/4-166/617/6-288/729/7-266/827/8-6//1121/4-6//11模比系数(%)下水补给量占占作物需水水量的(%)10202225--计划湿润层深((m)0.4-0.550.5-0.660.6-0.770.7--附注①计划产量120kg籽棉。②需水系数K=2.67m3/kg。③土壤空隙率为48%(占土体的%)。④土壤适宜含水率上限为88%，下限为61.6%(占空隙%)。⑤田间最大持水率为88%(占空隙%)。⑥播种时，计划层土壤储水量为102m3/亩。eq\o\ac(○,7)泡田日期4月13日，灌水定额105mm，泡田期间渗漏量S1=86mm。表1-6中稻、双季晚稻设计年丰产灌溉制度中稻双季晚稻灌水次序灌水时间(日/月)灌水定额((m3/公顷)灌水次序灌水时间(日/月)灌水定额(mm3/公顷)17/550119/750226/525227/71534/62531/825410/62547/820520/630512/82562/730623/83078/730727/830814/730831/830922/73096/9301029/7301012/9301110/8251119/930201230/920灌溉定额3200(m3/公顷)灌溉定额3355(m3/公顷)2灌溉制度计算2.1早稻早稻逐日耗水：根据基本资料及水量平衡方程（）可计算出作物相应生长阶段的蒸发量，有效降雨量，蓄水量，继而可得出逐日耗水量。具体过程见下表表2-1逐日耗水量计算表生育期复苗分蘖前分蘖后孕穗抽穗乳熟黄熟全生育期起止日月4.25-5..45.5-5.1145.15-6..16.2-6.1166.17-6..307.1-7.1117.12-7..204.25-7..20天数101018151411987阶段水面蒸发量量（mm）34.7138.169.5671.8567.0662.0450.76394.08阶段需水系数αα1.0阶段需水量（mmm）34.7138.169.5671.8567.0662.0450.76394.08阶段渗透量（mmm）131323.419.518.214.311.7113.1阶段耗水量（mmm）47.7451.192.9691.3585.2676.3462.46507.21翌日耗水量（mmm）4.775.115.166.096.096.946.9441.1早稻灌溉制度取设计初始淹灌水层深度为10mm，具体做法是：当淹灌水层减去逐日耗水量，加上逐日降雨量后若小于最小田间允许最小水层深度则设计灌水，当大于最大田间允许水层深度则设计排水。表2-2早稻灌溉制度日期月日生育期设计淹灌水层((mm)逐日耗水量(mmm)逐日降雨量(mmm)淹灌水层(mmm)灌水量(mm))排水量(mm))⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻4.13泡田期30-507.82（=86/11）7.501051412.1104.6815108.9616101.141793.32181.385.51978.98204.371.16211.867.64222.161.62231.455.94.2410-30-5501045.925复苗10-30-5504.7735.23302630.462725.69281.522.422917.653012.885.138.1130233.3433.431.97492.03089.25分蘖前10-40-8805.111.226.0967.928.88728.552.27847.16942.051036.94112.534.33122049.221344.11143915分蘖后20-50-9905.1633.84166.034.681724.554.021848.861943.72038.542133.382210.638.822310.744.362439.22534.042628.88271.124.82283.723.362948.2303043.043137.886.132.722孕穗20-50-11006.0917.444.0331.939.84433.75527.66621.57745.4830839.39933.31027.211121.121245.03301338.94141.934.751528.661622.5717抽穗20-50-9906.0946.48301840.391934.32028.212122.122220.236.232330.142435.459.452553.36261.548.772742.682836.592930.53024.417.1乳熟10-40-5506.9447.4730240.53333.59426.65519.71612.77745.8340838.89931.951025.011118.0712黄熟湿润6.9451.13401344.191437.251510.040.31164.137.471730.531823.591916.65209.71合计507.0930629089.2校核验算：，10+306-89.2+290-507.09=9.71，故校核满足要求。表2-3早稻生育期设计灌溉制度灌水次数灌水时间灌水定额mmm3/亩14.25302025.1302035.29302046.7302056.12302066.17302077.1302087.74026.6797.124026.67合计--290193.32.2棉花灌溉制度全生育期需水量幼苗期：现蕾期：开花结铃期：叶絮期：棉花各生育阶段的需水量计算表2-4棉花各生育阶段需水量生育阶段幼苗期现蕾期结铃期吐絮期(m3/亩)57.6796.1276.989.71(m3/亩)57.67153.79230.69320.4湿润层增加水量计算幼苗期：WT1=667n（H1-H2）θ=667(0.5-0.4)48%=23.95m3/亩现蕾期：WT2=667n（H1-H2）θ=667(0.6-0.5)48%=23.95m3/亩结铃期：WT3=667n（H1-H2）θ=667(0.7-0.6)48%=23.95m3/亩吐絮期：WT3=0总结如表2-5表2-5湿润层增加水量生育阶段幼苗期现蕾期结铃期吐絮期(m3/亩)23.9623.9623.960(m3/亩)23.9646.7070.6570.65地下水补给量K按作物需水量的百分比计算,总结如下表表2-6地下水补给(K)值生育阶段幼苗期现蕾期结铃期吐絮期K(m3/公顷顷)5.76719.22416.91822.425(m3/公顷)5.76724.99144.90963.334净耗水量根据上面的各表汇总可得表2-7净耗水量（ET-K-WT）计算表生育阶段幼苗期现蕾期结铃期吐絮期ET-K-27.95352.94636.03267.275∑(ET-K-)27.95380.899116.9311184.2066计划湿润层最大、小储水量根据各旬得计划湿润层深度H和作物所要求得计划湿润层内土壤含水率得上限θmax、下限θmin，求出H土层内允许储水量上限Wmax、及下限Wmin表2-8计划湿润层最大、最小储水量幼苗期现蕾期结铃期吐絮期(m3/亩)126.78154.96183.13197.22(m3/亩)88.75108.47128.19138.05整个灌区降雨有效入渗量按天进行计算，按旬制图。且Po=P表2-9取值P<55<P<50P>5000.90.75例如四月降雨有效入渗量，21，22，-23，28日的降雨量分别为1.8mm，2.1mm，1.4mm，1.5mm，故其有效入渗量为0。其它月也用这样的方法做。由此可得入渗的有效降雨量如下表。表2-10渗入土层降雨量四月五月六月七月中旬下旬上旬中旬下旬上旬中旬下旬上旬中旬(m3/公顷)17.42089.7842.9317.2515.63045.04011.42(m3/公顷)17.4217.42107.2150.13167.38183.01183.01228.05228.05239.47八月九月十月下旬上旬中旬下旬上旬中旬下旬上旬中旬下旬(m3/公顷)20.578.7511.5005.91017.9039.1235.885.02(m3/公顷)260.04268.79280.29280.29286.2286.2304.1343.22379.1384.12根据以上数据绘制棉花灌溉制度图，如下图2-11棉花灌溉制度设计图附注：1-作物需水量E积累曲线2-渗入土壤内的降雨积累曲线3-WT积累曲线4-K值积累曲线5-计划湿润土层中的实际储水量W曲线6-计划湿润土层允许最小储水量Wmin曲线7-计划湿润土层允许最小储水量Wmin曲线Wo=112mm；m1m2m3为灌水定额根据早稻和棉花灌溉制度计算和资料，规划灌区作物得灌水制度表表2-12棉花、旱、中、双季晚稻灌水率计算作物作物所占面积（%）灌水次数灌水定额（m33/亩）灌溉时间（日//月）灌水延续时间（d）灌水率[m3//（s.万亩]早稻501（泡田）704月13日100.4052304月25日60.2893305月1日280.0624305月29日90.1935306月7日50.3476306月12日50.3477306月17日150.1168307月1日70.2489407月7日60.38610407月12日90.257中稻301（泡田）505月7日120.1452255月26日40.2173256月4日40.2174256月10日40.2175306月20日40.2606307月2日40.2607307月8日40.2608307月14日40.2609307月22日40.26010257月29日40.21711208月10日40.174双季晚稻501（泡田）507月19日60.4822157月27日40.2173258月1日40.3624208月7日40.2895258月12日40.3626308月23日40.4347308月27日40.4348308月31日40.4349309月6日40.43410309月12日40.43411309月19日40.43412209月30日40.289棉花2016.677月10日100.015216.677月20日300.013330.88月20日500.014对初步算得的灌水率图进行修正，在修正时，要不影响主要作物的需水要求为原则，尽量不改变主要作物的关键用水时间，若要调整，以向前移动为主，前后移动不超过三天，调整其他各次灌水间间时，要使修正后的灌水率图连续、均匀，此外，为了减少输水损失，并使渠道工作制度比较稳定，在调整时不应使灌水率数值相差悬殊。一般最小灌水率不应小于最大灌水率得40%。修正后的灌水率图见表2-13和图2-14、图2-15表2-13修正后的灌水率计算表见下表作物作物所占面积（%）灌水次数灌水定额（m33/亩）灌溉时间（日//月）灌水延续时间（d）灌水率[m3//（s.万亩]早稻501（泡田）704月13日100.4052304月25日60.43305月1日280.14305月29日90.15306月7日50.3476306月12日50.3477306月17日150.1168307月1日70.39407月7日60.310407月12日90.25中稻301（泡田）505月7日120.222255月26日40.223256月4日40.224256月10日40.225306月20日40.256307月2日40.257307月8日40.258307月14日40.259307月22日40.2510257月29日40.2511208月10日40.25双季晚稻501（泡田）507月19日60.42157月27日40.43258月1日40.34208月7日40.35258月12日40.36308月23日40.4347308月27日40.4348308月31日40.4349309月6日40.43410309月12日40.43411309月19日40.43412209月30日40.289棉花2016.677月10日100.013216.677月20日300.013330.88月20日500.013图2-14灌区初步灌水率图图2-15灌区修正后得灌水率图根据表2-133各月四种种作物的灌灌水情况得得到灌水净定额，用水水效率η=0.5（0.455~0.66），进而推推算个月份份得灌水毛毛定额例如四月份的综综合净灌水水定额=770+300=1000m3/亩4月：5月：6月：7月：8月：9月：计算人畜用水量量取南方农村每人或或畜耗水440L/dd（25～40）灌区人畜年用水水量：人利用水的系数数为0.75表2-16灌溉溉用水推算算表项目各种作物A（%）45678910合计各次净灌溉用水水量（m3）早稻501003654660------中稻30--27028852272----双季晚稻50------390960660--棉花20------56.0273.9----全灌区净灌溉用用水量（m3）1003063421628.0221105.9660--全灌区毛灌溉用用水量（m3）240854.4820.83907.22242654.1661584--10060.88附注面积按122万亩计算算，灌区作作物用水系系数取0.63灌溉渠道规划布布置3.1具体布置置本灌区灌溉渠道道分为干、支支、斗、农农四级固定定渠道。本本灌区属于于小坡度地地区。一支支布置在整整个灌区的的西面，与与等高线成成一定的角角度。二支支布置在xxx和xx之间，三三支布置在在整个灌区区的东面，即即整个灌区区由三条支支渠控制。农农渠沿条田田长边布置置，条田垂垂直与等高高线纵向布布置，条田田规格为7700m××300mm。布置简图图如下图3-1灌溉渠系系布置3.2典型支渠渠的设计流流量计算灌溉面积：规划面积为：110.344+10.33410%%=11..37万亩渠道设计流量推推算：推求求典型（三三支渠）所所属斗、农农渠的设计计流量。eq\o\aac(○,1)计算算支渠的设设计流量：：以三支渠渠为典型渠渠道推算各各渠流量（三三支的面积积为11..37/33=3.779万亩。设设计经验灌灌水率三支渠分为4组组轮灌：1、2、3斗渠为一一个轮作组组；4、5、6斗渠为一一个轮作组组；7、8、9、10斗渠为一一个轮作组组；11、12、13斗渠为一一个轮灌组组。首先工工作的斗渠渠有3条，工作作农渠有99条。取农田水利用系系数：。则则农渠净流流量为：eq\o\aac(○,2)计算算毛渠的设设计流量：：灌区土壤属于中中粘壤