水利灌渠改建工程毕业设计

水利灌渠改建工程毕业设计 4 5 6 6 6 6 6 6 6 7 7 8 8 8 9 9 9 9 9 9 21 23 23 30 31 33 33 34 43 43 43 44 44 44 45 45 45 条件及现有的水利设施进行重新布设灌溉渠道。由设计的原则是要保证灌溉水头满足渠道自流条件，以程配套不全等方面进行重新设计，使该灌区的灌溉提农业是国民经济的基础。搞好农业是关系到我国社问题，是实现四个现代化的一个重要方面。实数千年来，我们的祖先在发展农业生产的同时，一直和水旱灾害进在对抗御旱涝灾害，改良土壤、发展农业和林木业等生产起了重大作用。但是另一方面，我国水资源并不丰富，特别是北方地区水资源紧缺，供需全，有的老化失修，抗旱除涝标准较低，效益不高，远不能适应今发展的需要。因此，大力发展灌渠改建工程仍是今后的长期任务水旱灾的能力，而且要提高科学管理的水平、改进技术装备，进渍、治碱的工程经济效益，实现农田水利现代化，把农田水利事1田湖大垸自然条件及社会状况田湖大垸地形呈不规则的梯形，北宽南窄。该垸地势平坦，地面高程平均为29m，最高的地方曾家台为30.7m，最像底的西湾渔场一带为28.5m，整个大垸四周高，中间低的动力2200人以上，自该区北围垦成耕地以来，在党的政策指引下，当地政府做了大量工作，兴利除害，为防洪、排涝治渍抗旱做了大量工作，并受到了显年增加，该垸初期的总产量9.5万斤上升到904万斤，增加了近百倍，人均收入也随之而近年来，又发展了棉花、西瓜等经济作物，更加提该垸年平均日照时数1945-1988小时，占可照时数的44-45%，日照时数量最多的是时，占该月数可照时数的34%。若以小于2℃的气温为霜期指数，该地平均无霜期为256天，占全年的71%。一般从据田湖实验站有限资料统计，年平均降雨量为1100mm，最大的1983年，年降雨量为最多，降雨达200.7mm，占年平均降雨量的18.2%，最小的是元月，多年平均为30mm，仅950mm多，占全年降雨量的90%左右，月降雨量大于100mm的月份一般在5-8月，这段时1.5倍。水面蒸发及叶面腾发量都很大，因此月蒸发量的较大值均出现在此间。其各月平均蒸发量均在100.00mm以上，其中最大值达248mm，此间蒸发总量均在全年蒸发总量的60%以上。4月-10月是水稻主要生长期，蒸发量强，蒸发大于平均降雨量70mm左右，易较低，作物需水量小，蒸发量也小，月最小蒸发量仅在30mm左右，只相当于最大蒸发量根据城关站资料统计，该地区年径流深一般在315mm左右，年径流总量为6.3亿立方序号年份序号年份11978655.319891396.3219791114.919901171.1319801402.819911142.1419811180.519921232.6519821334.219931054619831633.8199484171984815.41995949.781985986.419961033.1919861017.4201997879.719871183.42119981135.319881135.3矿排放废水，所以，水中有害物含量较轻。水质完全满足田湖大垸耕作层绝大部分为灰潮沙泥土，距地表0.3m、0.5m、0.8m的地层分别为粉质粘土。经实验测定，其室内渗透系数分别为3.13×10-4cm/s，9.26×10-7cm/s和6.93×冲积层，后人工围垦呈耕地，其地下水补给丰富，成网，对地下水位有所降低，但仍保持在距耕作层0.6m左右。另外，大垸内有一定的排2现有灌溉设施状况领导下，在田湖人民的努力下，已将长湖和田关河、朱拐河大堤填高和加固，的威胁，另外在外河水位上涨，中干渠水位较高的情况下，由于田湖大垸堤防大垸的涝水主要由三才电排站排出，三才电排站装机4×155KW，闸底高25.2m，主要垸内沟渠纵横，对降低地下水位起到一些积极作名称长度Km高程m低宽m边坡堤顶高程流量m3/s首尾小荆河10.327.326.51/80008432.031.0朱拐河6.528.027.31/8000832.532.0大基建河427.026.51/80008432.031.5胜利河3.227.026.61/80004331.030.5紫家河2.7526.526.21/80002331.531.0千亩幸福河3.327.026.61/80004331.531.0九大河2.827.527.01/800056.531.030.5排12.927.527.21/80004531.030.5排1张家沟3.827.026.51/8000221:1.530.029.5排1刘家沟3.826.826.51/8000221:1.530.029.5排1孙家沟3.827.026.51/8000221:1.530.029.5排1东李河3.827.026.51/8000221:1.530.029.5排13.426.626.21/8000221:1.529.829.4排1东田河26.626.21/8000221:1.529.829.4排1西田河2.826.626.21/80008831.030.5排1马塘河2.026.626.21/8000221:1.529.529.2排1西李沟3.226.826.51/8000221:1.530.029.5电排河3.0项目名称mm闸底高程m设计流量m3/s闸顶高程m灌排面积亩，Km2朱拐闸3.5m/孔4.528.0834.5凡场闸4.4m/2孔4.028.034.012000小基建闸2m/孔2.528.0231.0排5Km2大基建闸3m/孔2.727.5531.0排3Km2九大河闸2m/孔2.827.5331.0排3Km2胜利河2m/孔2.528.0331.0灌9000亩三才电排闸塘堰情况统计表名称现有(处)水面面积(亩)容积22383.93910.55110.1877合计39226.1九遇，伏旱最多平均十年五、六遇，占干旱次数的53%，秋旱和冬旱次之。夏旱的发生具溉工程有：朱拐河、朱拐闸、凡场闸、小荆河等主干渠工程，其详细资料可参见表1-1。朱拐河、小荆河，中干渠均可取水，且水量丰沛，但由调蓄工程，作物在生育期对降雨的使用率不太高。所以朱拐河是1956年兴建的人工河渠，通过朱拐闸与长湖相连，是田湖大垸灌溉用水的两侧提顶高程33.0m，闸孔两孔，每孔宽3m，设计拐河低2米，闸前设计水位30.5m，田关河设防水位32.5m，除汛期外，基本满足随要随开的要求。但由于田关河上游刘岭闸的控制，影1、按照灌排分家的基本要求，重新规划灌溉渠道，以满足水稻灌溉和抗旱的要求，3、在现有的排渍沟道的基础上，结合已建的基建排灌站，加宽沟道，使垸内形成深4、加固外河堤防，以抵御洪水的侵袭，确保大垸1、对田湖大垸现有水利资料进行整理，并结合当地情况，提出今后灌溉规划的设计2、校核现有工程的实际能力，进行规划设计，编制该3、通过经济分析，估算规划经济效益，论证其可行性，并对规划实施后的利、弊提3灌溉制度的确定是一个水稻集中产区，本次规划的种植结构包括早稻、中稻、双年。灌溉设计保证率取85%。表3-1序号年份序号年份119831633.819791114.9219801402.819931054319891396.319961033.1419821334.219861017.4519921232.61985986.4619871183.41995949.7719811180.51997879.7819901171.11994841919911142.1201984815.419981135.3211978655.319881135.3灌溉标准采用灌溉保证率85%。生育期补水量较小，此时处于丰水期完全可满足引水在水稻生育期期间任何一个时段内，农田水分的变化，决定1+P+m-WC-d=h2P---时段内降雨量；生育阶段返青分蘖前分蘖后拔节孕穗抽穗乳熟黄熟全生育期起始日期25/4~2/53/5~10/511/5~26/527/5~12/613/6~27/628/7~6/77/7~14/725/4~14/7天数889881模比系数%6.526.612.719.610.610.014.0田间允许水层深5-30-5020-50-7020-50-8030-60-9010-30-8010-30-6010-20渗透强度（mm/d）日45678912．217．5217．931．64．445．83．02．351．560．17817．994．84．10．37．911．21．916．343．735．62．11．96．70．217．94．70．4日4567890．95．80．47．216．0205．3217．210．6222323．312．22．1247．039．3255．419．14．0262．31．02726．120．58．12818．812．46．42917．91．2302．1315．510．279．3145．081．1165．840．6家庭为单位，在自家庭院内育苗，不需引用河水育苗，所叶面及棵间蒸发量：需水系数α与需水量E相关较好，故水稻需水量采取E=αE0进E-----水稻需水量(mm)用列表计算法设计灌溉保证率为85%干旱年的水稻灌溉制度。生育阶段返青分蘖前分蘖后孕穗抽穗乳熟黄熟全生育期延续日期25/4~2/53/5~10/511/5~26/527/5~12/613/6~27/628/7~6/77/7~14/725/4~14/7天数889881阶段水面蒸发量（mm）3056．5104．381．120412．9阶段需水系数α0．80．850．921．251．481．421．2阶段需水量244896127．52724466．5阶段渗漏量889881阶段耗水量3256144．53632547．5逐日耗水量4778．59442、各生育阶段渗漏量Si=S×ti生育期设计灌水层逐日耗水量逐日耗水量淹灌水层变化灌水量排水量月日42410.125复苗期5~30~504．05．411．5267．52728．5252824．52920．53016．55112．528．53分蘖前20~50~707．041．540434．5527．5620．5743．530836．5929．522．5分蘖后20~50~807．045．53038．511．242．716．3521．946．939．932．931．725．12048．1302141．12234．12327．1247．027．12520．12643．13027拔节孕穗30~60~908．534．62818．844．92917．954．33045．83137．3612．231252．530344435．555730648．5740831．594．827．859．34050．842．3抽穗开花10~30~809．01．935．243．769．930．93017．939．830．821．87．220205．316．32132．3252223．32314．32430．3252519．140．4262．333．72726．150．828乳熟10~30~604．012．459．22930．225302．128．37124．3220．3316．345．818．1514．1610．17黄熟落干4．089∑515．5235．533555灌水次数灌水日期灌水定额mmm3/亩127/42516.723/54026.737/53020411/53020520/53020626/5302072/6302085/63020910/64026.721/62516.724/62516.7合计335224对于玉米，在整个生育期中任何一个时段t，土壤计划湿Wt+Wo=Wr+P0+K+M-Wr---由于计划湿润层增加而增加的水土壤计划湿润层深度系指在棉花进行灌溉时，计划调节控制土壤水分状况的土层深0=地下水补给量系指地下水借土壤毛细管作用上升大小与地下水埋藏深度、土壤性质、作物种类、作物需水强度、计划在作物生育期内计划湿润层是变化的，由于计划湿润层增加土层深度（cm）30～4040～5050～60孔隙占土体(%)555750.5土壤含水率（占孔隙%)494650生育阶段播种出苗拔节孕穗开花灌浆成熟起止日期5.1～316.1～2021～7.1011～318.1～319.1～20计划湿润层深（cm）312020213120模比系数%62330236土层允许最大含水率（占孔隙%)646462606060土层允许最小含水率（占孔隙%)404039383835地下水补给系数(%)557土层孔隙率(%)5858555750.550.5⑤播种时，计划层土壤含水率（占土体％）25%;播前灌水定额:M1=667nH(θm0=生育期阶段值：WT1＝667×（0.3-0.3）WT2＝667×（0.3-0.3）55%×490WT3＝667×（0.4-0.3）55%×4917.98m3/亩WT4＝667×（0.5-0.4）57%×4WT5＝667×（0.6-0.5）50.5%×5WT6＝667×（0.6-0.6）50.5%×5002＝5%×20＝13＝7%×20＝1.44＝10%×21＝2.15＝12%×31＝3.726＝12%×20＝2.4生育期阶段值：Wmin1=667×58%×0.3×4046.42m3/亩Wmin2=667×58%×0.3×4046.42m3/亩Wmin3=667×55%×0.4×3957.23m3/亩Wmin4=667×57%×0.5×3872.24m3/亩Wmin5=667×50.5%×0.6×3876.8m3/亩Wmin6=667×50.5%×0.6×3570.74m3/亩生育期阶段值：Wmax1=667×58%×0.3×6474.28m3/亩Wmax2=667×58%×0.3×6474.28m3/亩Wmax3=667×55%×0.4×6290.98m3/亩Wmax4=667×57%×0.5×60114.06m3/亩Wmax5=667×50.5%×0.6×60121.26m3/亩Wmax6=667×50.5%×0.6×60121.26m3/亩逐旬减去（ET-WT-k）值，即至A点引直线平行于（ET-WT-k）曲线，当遇有降雨时再玉米灌溉制度参数表生育期播种出苗拔节孕穗开花灌浆成熟E阶段值18.637.271.39371.318.618.655.8127.1220.1291.4310WT阶段值0017.9817.4916.8400017.9835.4752.3152.31K阶段值1.5512.13.732.41.552.553.956.059.7712.17ET-WT-K17.0553.25105.17178.57229.32245.52阶段值5月上00中31.0431.04下42.1673.20上073.20中68.89142.09下55.02197.11上5.74202.85中0202.85下69.85272.70上17.18289.88中61.85351.73下31.23382.969月上0382.96中0382.96玉米灌溉水量表表3-11灌溉次数灌水日期灌水定额16/47028/530313/53044/730514/730622/740合计230作物作物所（%）灌水次数灌水定额（立方米/亩）灌水时间灌水延续时间（d）灌水率×万亩）]始终早稻508013/422/418/40.4622526/428/427/430.483404/53/540.584305/58/57/540.435309/512/511/540.4363018/521/520/540.4373024/527/526/540.4383031/53/62/640.439304/66/65/630.58408/612/610/650.462520/622/621/630.482523/625/624/630.4830.01507/516/512/50.1722526/529/528/540.223254/67/66/640.2242510/613/612/640.2253020/623/622/640.266302/75/74/740.267308/711/710/740.2683014/717/716/740.2693022/725/724/740.262529/731/740.222010/813/812/840.17双季晚稻50.015019/723/721/750.58227/731/729/750.173255/83/850.294207/811/89/850.2352512/816/814/850.2963023/826/825/840.4373027/830/829/840.4383031/84/92/950.359306/910/98/950.353012/916/914/950.353019/923/921/950.352030/94/102/1050.23玉米201（播前灌）7011/420/46/40.122307/59/58/530.2333012/514/513/530.234303/75/74/730.2353013/715/714/730.2364020/723/722/740.23根据上表计算成果，绘制灌水率图,见附图2。由图可见，时期的灌水率大小相差较（1）在修正灌水率图时，要以不影响作物需水要求为原则，尽量不改变主要作物关键用水期的各次灌水时间，若必须调整移动，以往前移动为主，前后不要超一般最小灌水率不应小于最大灌水率的40%。4灌排渠系的规划布置1、使自流灌溉面积最大。将干、支渠尽可能沿其控制范围的较高地带布置，以保证2、使工程量和工程费用最小。渠线尽可能短直，少占耕地，尽量少与河沟、交通线尽可能满足自流灌溉形式，根据区域地地形特点，采用单一系统形式，一支渠二支渠三支渠长度（公里）2.93.12.6灌溉面积（万亩）0.5920.560.878积见表4-1。全灌区土壤、水文地质等自然条件和作物种植情况相近，第二条支渠面积适中，可作为典型支渠，该支渠有四条斗渠，斗渠间距950米，长度为760米，每条斗渠有农田净=0.56×0.58=0.325(m3/s)田支净/n×k=0.325/2×3=0.054(m3/s)Q农净=Q农田净/η=0.054/0.95=0.057(m3/s)农=A/(100×Qm农净)=0.7/100×0.0570.4=0.058(m3/s)Q斗净=3×Q农毛=3×0.058=0.174(m3/s)斗=A/(100×Qm斗净)=0.7/100×0.=0.175(m3/s)Q2支净=2×Q斗毛=2×0.175=0.35(m3/s)支=A/(100×Qm支净)=0.7/100×=0.358(m3/s)Q田一支净＝A一支×q田净=0.592×0.58=0.343(m3/s)Q田三支净＝A三支×q田净=0.878×0.58=0.509(m3/s)支毛=0.343/0.908=0.378(m3/s)支毛=0.509/0.908=0.561(m3/s)以不低于设计流量的40%计算Q一支最小=Q一支毛×0.4=0.378×0.4=0.151(m3/s)Q二支最小=Q二支毛×0.4=0.358×0.4=0.143(m3/s)Q三支最小=Q三支毛×0.4=0.561×0.4=0.224(m3/s)渠道加大流量是以设计流量为基础，给设计流量乘以加大系数。本次设计取加大系Q一支加大=Q一支毛×1.35=0.378×1.35=0.51(m3/s)Q二支加大=Q二支毛×1.35=0.358×1.35=0.483(m3/s)Q三支加大=Q三支毛×1.35=0.561×1.35=0.5757(m3/s)降较均匀，灌溉渠道布置在高处，其下一级渠道是单向引出，单向灌布置形式，将排水沟布置在低处，形成灌溉渠道和排水沟并5灌溉渠道纵横断面设计在选择比降时要尽量扩大自流灌溉的面积，同时又不要使渠区的地形条件和其他灌区的经验，支渠比降定为1/6000，斗渠比降定为1/5000，农渠比根据土壤资料查表取m=1.0。根据设计过水流量要求，充分考虑现有土渠现状，确定混凝土防渗后的支渠断面仍采用梯形，底宽取b=0.8米，设计水深为h=0.75米，边坡比采用m=1.0，支渠纵向比X=b+2h(1+m2）1/2C=n-1R1/6式中Q-渠道过水流量（m3/s）ω-过水断面面积m2R-水力半径C-谢才系数i-渠道比降表5-1wb/h0.81.001.803.630.5039.540.650.360.80.80.893.320.4538.960.510.340.90.80.861.433.230.4438.780.480.330.930.80.772.980.4138.240.380.310.80.751.162.920.4038.120.360.311.070.80.600.842.500.3437.060.230.281.330.80.480.612.160.2836.050.150.250.80.460.582.100.2835.860.140.241.740.80.350.401.790.2234.660.090.212.290.80.200.201.370.1532.270.030.164一支渠断面设计参数表Q设计V不冲V不淤V设计h一支渠0.3780.770.3-0.40.310.770.510.1510.890.48表5-3wb/h0.81.001.803.630.5039.540.650.360.80.80.891.503.320.4538.960.510.340.90.80.863.230.4438.780.480.330.930.80.771.212.980.4138.240.380.311.040.80.752.920.4038.120.360.310.80.600.842.500.3437.060.230.281.330.80.480.612.160.2836.050.150.251.670.80.460.582.100.2835.860.140.240.80.350.401.790.2234.660.090.212.29二支渠断面设计参数表表5-4Q设计V不冲V不淤V设计h二支渠0.3580.770.3-0.40.310.750.4830.1430.860.46表5-5wb/h2.033.860.5339.940.760.370.990.873.460.4739.190.560.3510.851.573.400.4639.080.540.341.1810.811.453.280.4438.810.480.331.2410.721.243.040.4138.270.390.321.390.530.812.500.3236.840.220.2710.440.632.240.2836.000.160.252.2710.430.612.220.2835.890.150.242.3310.350.471.990.2434.970.100.222.8610.200.241.570.1532.510.040.165.00Q设计V不冲V不淤V设计h三支渠0.5610.800.3-0.40.350.870.7570.2241.010.53用梯形，底宽取为b=0.5米，设计水深为h=0.59米，边坡比采用m=1.0，支渠纵向比X=b+2h(1+m2）1/2C=n-1R1/6式中Q-渠道过水流量（m3/s）ω-过水断面面积m2R-水力半径C-谢才系数i-渠道比降表5-7wb/h0.51.001.503.330.4538.920.550.370.500.50.951.383.190.4338.650.490.360.530.50.811.052.780.3837.800.350.330.620.50.720.882.540.3537.240.270.310.690.50.600.662.200.3036.370.190.280.830.50.590.642.170.3036.290.180.280.850.50.450.431.770.2435.060.100.241.110.50.35