农田水利实习报告

农田水利工程

课程设计

     院系：环境科学与工程学院

     专业：水土保持与荒漠化防治

     班级：2009级

     姓名：

     学号：

     指导老师：

     日期：2012年12月 

目录

1 灌区基本概况    1

1.1 地理位置    1

1.2 地形特点及内部水系    1

1.3 气候条件    1

1.4 植被及种植概况    1

1.5 土壤质地及地下水概况    1

1.6 其他情况    2

1.7 水文地质概况    2

1.8 水源条件    2

1.9 气象资料    2

1.10 种植计划及灌溉经验    4

2 作物灌溉制度的制定    6

2.1 早稻灌溉制度的制定    6

2.1.2 泡田灌溉制度    6

2.1.2 生育期灌溉制度    6

2.2 棉花灌溉制度的确定    12

2.2.1 棉花播前灌    12

2.2.2 生育期灌溉制度    12

3 灌水率    16

3.1 灌水率计算    16

3.2 修正灌水率    18

4 各级灌排渠道的规划    19

4.1 干渠的规划    19

4.2 支渠和支沟的布置    19

4.3 典型支渠的布置    19

4.4 一般建筑物布置    20

5 各级渠道设计流量的推求    21

5.1 渠道编号及控制面积量取    21

5.2 渠道工作制度的确定    22

5.3 典型支渠（二支渠）及其所属斗、农渠的设计流量的推求    22

5.4 干渠各段流量的推求    23

6 干渠纵断面设计    24

6.1 干渠控制水位的推求    24

6.2 干渠设计水位线的确定    24

6.3 渠道纵断面设计    25

6.4 渠道横断面设计    27

7 附图    30

1 灌区基本概况

1.1 地理位置

马清河灌区北部为界荣山，西为马清河和马头山，南为马清河，东为龙尾河和龙尾山。灌区主要包括20m等高线以下的面积，总面积12万亩，该灌区土地利用系数为0.8。

1.2 地形特点及内部水系

灌区北高南低，区内有三条近似南北向的自然河溪和河道，自西向东依次为吴家沟、申溪、龙尾河，均汇入马清河。

1.3 气候条件

灌区气候温和，无霜期长，适宜农作物生长，年均气温为16.5℃，多年平均年降水量为1112mm，多年平均年蒸发量为1065mm。

1.4 植被及种植概况

界荣山上以林业、牧业、副业为主马头山以林业为主。其中20m等高线以下以大田作物水稻、小麦、棉花和豆类为主，是本次规划的设计区域，总面积约12万亩。

1.5 土壤质地及地下水概况

灌区上游土质属中壤，下游龙尾河一带为轻沙壤土，地下水埋深一般为4m~5m，土壤及地下水PH值为中性，无盐碱化威胁。

1.6 其他情况

灌区人口总数约8万，劳动力人口为1.8万，申溪以西属兴隆乡，以东属大胜乡。

1.7 水文地质概况

界荣山、龙尾山等属土质丘陵，表土属中黏壤土，地表5m~6m以下为页岩，申溪及吴家沟等溪沟均为岩石露头，马头山陈村以南至马清河边岩石遍布地表。吴家沟等河溪纵坡较大，下切较深，一般为7m~8m，上游河宽50m~60m，下游70m~90m，遇暴雨时易发生洪水，近年来在各沟、溪上游已修建多处小型水库，山洪对灌区无威胁。

1.8 水源条件

本灌区为马清河流域规划的组成部分，流域内与马清河灌区相关的情况如下：

已在兴隆峪上游20km处建大型水库一座，坝顶高程为50.2m。正常水位为43.0m，兴利库容为1.2×108m3，总库容为2.3×108m3。水库水质良好，含沙量极微，水量亦可完全满足灌区灌溉用水要求。灌区拟在该水库下游修建拦河坝引水枢纽，引取上游水库发电尾水进行灌溉，本设计中要求通过干渠设计水面线的推求，确定拦河坝的坝址和坝顶高程。

1.9 气象资料

本次设计采用典型设计年法对灌区的用水量进行设计，根据当地气象资料设计典型年为中等干旱年（P=75%，相当于1972年），该年4月~11月水面蒸发量（80cm口径蒸发皿）及降水资料见表1-1和表1-2。

表1-1                   设计年各月蒸发量统计      单位：mm

月份	4	5	6	7	8	9	10	11
蒸发量	97.5	118.0	143.7	174.9	196.5	144.7	101.1	75.6

表1-2                设计年逐日降雨量统计         单位：mm

日	4月	5月	6月	7月	8月	9月	10月
1	7.6						4.6
2	12.7		17.4				18.5
3		3.4	1.9			7.3
4		2.0
5	5.3	1.2			10.8
6	4.8	7.9					2.8
7	8.6	28.5
8							2.5
9							19.1
10							3.6
11		2.5				2.1
12	1.9	6.4
13	7.5					2.3
14	12.1		1.9				1.9
15				10.0
16		6.0		4.1		3.5	32.8
17		24.5
18	1.3
19					1.6		11.5
20	4.3				12.6
21	1.8
22	2.1	10.6	49.2	2.5		18.5
23	1.4	10.7		4.5		3.6
24			35.4	7.4
25
26			1.5				6.2
27		1.1
28	1.5	3.7
29
30				7.7
31				3.6
合计	72.9	108.5	107.3	39.8	25.0	37.3	103.5

1.10 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，各种作物种植比例见表1-3。

表1-3                         作物种植比

作物	旱稻	中稻	双季稻	棉花
种植比例（%）	50	30	50	20

根据该地区灌溉试验站观测资料，设计年（1972年）旱稻及棉花的基本观测数据见表1-4和表1-5，中稻及晚稻的丰产灌溉制度见表1-6。

表1-4                       早稻试验基本数据

生育阶

段	复苗	分蘖前	分蘖后	孕穗	抽穗	乳熟	黄熟	全生育期
起止日期（日/月）	25/4~ 4/5	5/5~ 14/5	15/5~ 1/6	2/6~ 16/6	17/6~ 30/6	1/7~ 11/7	12/7~ 20/7	25/4~ 20/7
天数	10	10	18	15	14	11	9	87
模比系数（%）	7	8	18	25	21	13	8	100
田间允许水层深（mm）	10~30~50	10~40~80	20~50~90	20~50~100	20~50~90	10~40~50	湿润
渗透强度（mm/d）	1.3	1.3	1.3	1.3	1.3	1.3	1.3

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~ 16/6	17/6~ 28/7	29/7~ 26/8	27/8~ 25/9	21/4~ 25/9
模比系数（%）	18	30	24	28	100
地下水补给占作物需水量的（%）	10	20	22	25
计划湿润层深（m）	0.4~0.5	0.5~0.6	0.6~0.7	0.7

 

表1-6                   中稻、双季稻设计年丰产灌溉制度

中稻			双季稻
灌水次序	灌水时间（日/月）	灌水定额（m3/亩）	灌水次序	灌水时间（日/月）	灌水定额（m3/亩）
1（泡田）	7/5	50	1（泡田）	19/7	50
2	26/5	25	2	27/7	15
3	4/6	25	3	1/8	25
4	10/6	25	4	7/8	20
5	20/6	30	5	12/8	25
6	2/7	30	6	23/8	30
7	8/7	30	7	27/8	30
8	14/7	30	8	31/8	30
9	22/7	30	9	6/9	30
10	29/7	25	10	12/9	30
11	10/8	20	11	19/9	30
			12	30/9	20
灌溉定额	320（m3/亩）		灌溉定额	335（m3/亩）

注：早稻泡田期为4月13日，泡田定额为70m3/亩。

2 作物灌溉制度的制定

2.1 早稻灌溉制度的制定

2.1.1 泡田灌溉制度

  泡田定额已给定为70m3/亩。

2.1.2 生育期灌溉制度

  早稻生育期灌溉制度用水量平衡方程计算，以1d为时段逐日计算时段末的水层深度，计算完成后进行水量校核，校核无误后，列表汇总灌溉制度及总灌水定额。其中起始水层深度应为泡田后建立的田面水层深，可取初始生育阶段允许水层深的一个值。

水量平衡方程

式中：—时段初田面水层深度，mm；

—时段末田面水层深度，mm；

—时段内降雨量，mm；

—时段内灌水量，mm；

—时段内田间耗水量，mm；

—时段内田间排水量，mm。

其中：

式中：—逐日需水量，mm；

—稻田逐日渗漏强度，mm。

式中：ETi—各生育阶段作物需水量，mm；

—各生育阶段天数，d。

式中：—各生育阶段需水量模比系数；

—全生育期作物需水量，mm。

式中：—需水系数；

—全生育期水面蒸发量，mm。

由于水稻全生育期为25/4~20/7，故水稻全生育期蒸发量5月计算至7月。

所以。又全生育期需水系数=1.0，。其他参考数据见表1-4。

表2-1                           逐日耗水量计算

生育期	复苗	分蘖前	分蘖后	拔节孕穗	抽穗开花	乳熟	黄熟	全生育期
起止日期（日/月）	25/4~ 4/5	5/5~ 14/5	15/5~ 1/6	2/6~ 16/6	17/6~ 30/6	1/7~ 11/7	12/7~ 20/7	25/4~ 20/7
天数	10	10	18	15	14	11	9	87
阶段需水量	30.56	34.93	78.59	109.15	91.69	56.76	34.93	436.58
逐日需水量	3.06	3.49	7.86	10.92	9.17	5.68	3.49
田间耗水量	4.36	4.97	9.16	12.22	10.47	6.98	4.97

表2-2                        早稻生育期灌溉制度计算表

日期		生育期	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
4	24					20.0
	25	复苗	10~30~50	4.36		15.
	26					11.28
	27					6.92	20
	28				1.5	24.06
	29					19.7
	30					15.34
5	1					10.55
	2					5.76	20
	3				3.4	24.37
	4				2.0	21.58
	5	分蘖前	10~40~80	4.97	1.2	17.99
	6				7.9	21.11
	7				28.5	44.81		4.81
	8					35.21
	9					30.42
	10					25.63
	11				2.5	23.34
	12				6.4	24.95
	13					20.16
	14					15.37
	15	分蘖后	20~50~90	9.16		10.58	30
	16				6.0	41.79
	17				24.5	61.5		11.5
	18					45.21
	19					40.42
	20					35.63
	21					30.84
	22				10.6	36.65
	23				10.7	42.56
	24					37.77
	25					32.98
	26					24.5
	27				1.1	20.81
	28				3.7	19.72	30
	29					44.93
	30					40.14
	31					35.35
6	1					26.19
	2	孕穗	20~50~100	12.22	17.4	34.43
	3				1.9	27.17
	4					18.01	30
	5					38.58
	6					29.69
	7					20.53
	8					11.37	30
	9					32.21
	10					23.05
	11					13.	30
	12					34.73
	13					25.57
	14				1.9	18.31	30
	15					39.15
	16					29.99
	17	抽穗	20~50~90	10.47		20.83
	18					11.67	30
	19					32.51
	20					23.35
	21					14.19	30
	22				49.2	84.23		-34.23
	23					40.84
	24				35.4	67.68		-17.68
	25					40.84
	26				1.5	33.18
	27					24.02
	28					14.86	30
	29					35.7
	30					26.54
7	1	乳熟	10~40~50	6.98		14.32
	2					2.1	30
	3					19.88
	4					7.66	30
	5					25.44
	6					13.22
	7					1	30
	8					18.78
	9					6.56	30
	10					24.34
	11					12.12
	12	黄熟	湿润	4.79	10.0 4.1
	13
	14
	15
	16
	17
	18
	19
	20

                               599.38    231.4             430    68.22

                          （未包括黄熟期耗水）

校核：

式中：—生育期泡田后建立的起始水层深度，mm；

      —生育期末田面的水层深度，mm。

 

与7月11日淹灌水层相符，计算无误。

表2-3                  早稻生育期设计灌水制度表

灌水次数	灌水日期	灌水定额
			m3/亩
1	27/4	20	13.4
2	2/5	20	13.4
3	15/5	30	20
4	28/5	30	20
5	4/6	30	20
6	8/6	30	20
7	11/6	30	20
8	14/6	30	20
9	18/6	30	20
10	21/6	30	20
11	28/6	30	20
12	2/7	30	20
13	4/7	30	20
14	7/7	30	20
15	9/7	30	20
合计		430	286.8

已知泡田定额为70m3/亩，故总灌溉定额为：

    m3/亩。

2.2 棉花灌溉制度的确定

2.2.1 棉花播前灌

由基本资料可知播前灌之前土壤计划深润层深度0.4内的平均含水率，播前灌定额为将计划湿润层深度范围的土壤由平均初始含水率灌至含水率上限所需水量。即：

m3/亩。

2.2.2 生育期灌溉制度

    采用水量平衡方程，以生育阶段作为时段计算各时段的水量参数，然后用作图法求生育期的灌溉制度。统计降雨量时以次降雨进行统计，将各次降雨放在该次降雨的最后一天为宜，为了作图的简单，本次课程设计以旬为单位，将每旬中各次有效降雨合起来放在本旬的最后一天来进行计算。

   （1）水量平衡方程

     

式中：—时段初土壤计划湿润层内的储水量，m3/亩；

—时段末土壤计划湿润层内的储水量，m3/亩； 

—时段内由于土壤计划湿润层增加而增加的水量，m3/亩；

—时段内保存在土壤计划湿润层内的有效降雨量，m3/亩；

—时段内的地下水补给量，m3/亩，分各生育阶段进行计算；

—时段内的灌溉水量，m3/亩；

—时段内的作物田间需水量，m3/亩；

其中：

式中：—时段初土壤计划湿润层的深度，m；

—时段末土壤计划湿润层的深度，m；

—土壤孔隙率；

—增加的计划湿润层深度内的土壤平均体积含水率，以占孔隙的百分数计，一般小于田间持水率。具体可根据当地土壤剖面的含水率特点来选取，本设计中取值可参考基本资料表2-1-5。

式中：—各次降雨的降雨入渗系数；与次降雨的特点及土壤性质、下垫面等因素有关，具体取值参考《农田水利学》（第三版）P41。

—时段内的各次降雨量，m3/亩，连续各天的降雨之和为一次降雨。

式中：—地下水补给系数，即各时段地下水补给量占本时段作物需水量的比例。

式中：—各生育阶段需水量模比系数；

—全生育期需水量，m3/亩。

—以产量为指标的需水系数，即单位产量的需水系数，m3/kg，本设计为2.67m3/kg；

—计划产量，kg/亩，本设计中棉花的籽棉产量为120kg/亩。

  

式中：—各时段内计划湿润层内允许储水量的上限和限，m3/亩；

—各时段内计划湿润层内允许土壤最大含水率和最小含水率，以占孔隙体积的百分数计；

—时段末土壤计划湿润层的深度，m；

    —时段内的灌溉水量，m3/亩。

  （2）相关数据：

    1.计划产量120kg/亩子棉。

    2.需水系数K=2.67m3/kg。

3.土壤空隙率为48%（占土体的百分数），注意为体积含水率。

4.土壤适宜含水率的上限=70%（占孔隙体积的百分数），下限=35%（占孔隙体积的百分数）。

5.田间最大持水率为70%（占孔隙体积的百分数）。

6.播种时，计划湿润层储水量为72m3/亩。

7.播前灌之前土壤计划湿润层0.4m内平均含水率为=40%（占孔隙体积百分数）。

8.增加的计划湿润层的平均含水率可按50%（占孔隙体积的百分数）计。

9.土壤容重。

（3）相关计算

    m3/亩；

   m3/亩；

   72m3/亩。

   其他数据见下表：

表2-4                         棉花灌溉制度计算表

生育阶段	幼苗期	现蕾期	开花结铃期	吐絮期
起止日期（日/月）	21/4~ 16/6	17/6~ 28/7	29/7~ 26/8	27/8~ 25/9
土壤适宜   含水率（%）	55~70	60~70	70~80	50~70
	57.67	96.12	76.90	.71
	5.77	19.22	16.91	22.43
	104.48	107.4	31.88	27.94
	150.16	180.91	240.25	210.22
	94.38	128.7	180.91	150.16
	188.9	218.4	168.3	157.1
	55.8	51.5	60.1	60.1

表2-5                      棉花灌溉制度表

灌水次数	灌水日期	灌水定额
			m3/亩
1	10/5	55.8	37.2
2	20/6	51.5	34.3
3	31/7	60.1	40.7
4	10/8	60.1	40.7
合计		227.5	152.9

又播前灌  m3/亩，故总灌溉定额为：

 204.38m3/亩。

3 灌水率

3.1 灌水率计算

根据4种作物的灌溉制度及作物种植比，依次计算各种作物各次灌水率。的一次灌水延续时间：早、中稻泡田8~12d，双季晚稻泡田5~7d；各类水稻生育期内一次灌水延续时间3~5d；棉花生育期内一次灌水延续时间5~10d。

式中：—灌水率，；

—各种作物种植面积占灌区面积的百分数；

—灌区各次灌水定额，m3/亩；

—各次灌水的延续时间，d。

表3-1                         灌水率计算表

作物	作物   所占面积	灌水次数	灌水定额 （m3/亩）	灌水时间	延续时间 （d）	灌水率
早稻	50%	1	13.4	27/4	5	0.15
		2	13.4	2/5	13	0.05
		3	20	15/5	13	0.08
		4	20	28/5	7	0.16
		5	20	4/6	4	0.28
		6	20	8/6	3	0.38
		7	20	11/6	3	0.38
		8	20	14/6	4	0.29
		9	20	18/6	3	0.38
		10	20	21/6	5	0.23
		11	20	28/6	7	0.17
		12	20	2/7	2	0.58
		13	20	4/7	3	0.38
		14	20	7/7	2	0.58
		15	20	9/7	8	0.15
中稻	30%	1	50	7/5	19	0.09
		2	25	26/5	9	0.10
		3	25	4/6	5	0.17
		4	25	10/6	10	0.09
		5	30	20/6	12	0.09
		6	30	2/7	6	0.18
		7	30	8/7	6	0.18
		8	30	14/7	8	0.13
		9	30	22/7	7	0.15
		10	25	29/7	12	0.07
		11	20	10/8	10	0.07
双季稻	50%	1	50	19/7	8	0.36
		2	15	27/7	5	0.17
		3	25	1/8	6	0.24
		4	20	7/8	5	0.23
		5	25	12/8	11	0.13
		6	30	23/8	4	0.43
		7	30	27/8	4	0.43
		8	30	31/8	6	0.29
		9	30	6/9	6	0.29
		10	30	12/9	7	0.25
		11	30	19/9	11	0.16
		12	20	30/9	8	0.15
棉花	20%	1	37.2	10/5	8	0.18
		2	34.3	20/6	8	0.16
		3	40.7	31/7	8	0.20
		4	40.7	10/8	8	0.20

3.2 修正灌水率

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，若必须调整移动，以往前移动为主，前后移动不超过三天，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，为了减少输水损失，并使渠道工作制度比较平稳，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的40%，在修正的灌水率图中取灌水延续时间较长（达到20~30d）的最大灌水率值作为设计灌水率。其中

早稻=0.70；

中稻=0.45；

双季稻=0.70；

棉花=0.20。

4 各级灌排渠道的规划

4.1 干渠的规划

由于灌区北高南低，区内有三条近似南北向的自然河溪和河道，自西向东依次为吴家沟、申溪、龙尾河，均汇入马清河，故将干渠走向初步拟定为自西向东，沿灌区上部边缘，大体上和40m等高线平行布置。这样能满足灌区范围的自流灌溉。

在兴隆峪上游20km处建大型水库一座，坝顶高程为50.2m。正常水位为43.0m，兴利库容为1.2×108m3，总库容为2.3×108m3。水库水质良好，含沙量极微，水量亦可完全满足灌区灌溉用水要求。在该水库下游大约40米等高线处修建坝高位10米的拦河坝引水枢纽，与拟定的干渠衔接，引取上游水库发电尾水进行灌溉。干渠经过马头山时，通过对比分析采用绕山方式，在经济上比较可行。

4.2 支渠和支沟的布置

支渠尽量沿两沟之间的分水岭布置，为了满足全灌区的自流灌溉，总共布置了13条支渠，支沟尽可能利用天然沟道，视沟道的具体情况可截弯取直。支渠和支沟均只控制一侧。

4.3 典型支渠的布置

选择第二支渠为典型支渠，布置斗、农级渠（沟）道。为满足田园化要求，干、支、斗、农各级沟渠尽可能垂直布置，同一级沟渠控制面积也尽可能相等，以利于轮灌组的划分。由于灌区内部地形平坦，局部地区稍有微地形起伏，故将斗、农级渠（沟）道相间布置，即把灌溉渠道和排水沟交错布置，沟渠都是两侧控制，工程量较省。

4.4 一般建筑物布置

 （1）一般建筑物

    干渠通过吴家沟，申溪是分别布置一个渡槽，在干渠末端布置一个退水建筑物（泄水闸）将灌溉剩余的水直接排入龙尾河。

支渠上的一般建筑物包括支渠从干渠分水的分水建筑物如分水闸，支渠末端的退水建筑物，支渠穿路建筑如涵洞或渡槽，节制闸等。

斗渠上的一般建筑物包括分水斗门，过路建筑物，节制闸等。

 （2）其他建筑物及其安全措施

     在渡槽上游处修建泄洪闸，以保护渡槽，泄水直接排入天然河道；在干渠北侧开挖截流沟，防止降雨沿坡地直接入干渠，并在适当处将截流沟截取的雨水集中排入天然沟道。

5 各级渠道设计流量的推求

5.1 渠道编号及控制面积量取

通过量测，灌区面积为A总=8.912万亩（1亩=0.0667hm2，1hm2=10000m2），灌区有一条干渠，长14.6925km，干渠下分13条支渠，具体布置见附图1。各支渠长度及控制面积见表5-1。灌区主要作物为水稻，设计净灌水率为0.7m3/（s.万亩），沿渠为粘壤土，地下水位较低，不影响自由渗流。把第二支渠作为典型支渠，该支渠有斗渠，斗渠间距为0.5km，每条斗渠上有四条农渠，农渠间距为286.3米。

表5-1                     支渠控制灌溉面积

支取编号	灌溉面积（亩）
一	6838.347
二	7427.424
三	7036.528
四	7683.612
五	7683.612
六	7746,562
七	7593.245
八	7593.245
九	7593.245
十	7593.245
十一	7593.245
十二	7593.245
十三	4224.539
合计	94203.184

5.2 渠道工作制度的确定

干、支渠实行续灌，斗、农渠实行轮灌。

5.3 典型支渠（二支渠）及其所属斗、农渠的设计流量的推求

1、计算农渠的设计流量 

二支渠的田间净流量为：

（m3/s）

因为斗、农渠分两组轮灌，同时工作的斗渠有，同时工作的农渠有4条，所以，农渠的田间净流量为：

（m3/s）

取田间水利用系数，则农渠的净流量为：

    (m3/s)

灌区土壤属粘壤土，可知土壤透水性参数：A=0.7，m=0.3。据此可计算农渠每公里输水损失系数：

    

农渠的毛流量为：

    L农=1.285km

    (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4条，所以斗渠的净流量等于4条农渠的毛流量之和：

    （m3/s） 

    

斗渠的毛流量为：

    L斗=0.8km

    （m3/s）

3、计算三支渠的设计流量

支渠的净流量为：

    L =6.42km

    （m3/s）

支渠每公里输水损失系数为：

    

支渠的毛流量为：

    （m3/s）

5.4 干渠各段流量的推求

1、BC段的设计流量

（m3/s）

（m3/s）

2、AB段的设计流量

（m3/s）

（m3/s）

3、OA段的设计流量

（m3/s）

（m3/s）

6 干渠纵断面设计

6.1 干渠控制水位的推求

设计渠道比降：干渠1/5000；支渠1/2000；斗渠1/1000；农渠1/800；渡槽比降1/1000~1/500。

主渠采用混凝土护面，其糙率系数，支渠用浆砌石砌筑并经过良好修整，其糙率系数。斗渠用浆砌石砌筑并经过中等修整无凸出部分，其糙率系数。农渠为土渠，其糙率系数。

渠道的不冲不淤流速。，，，Co取值见下表。

表6-1                      不淤流速系数Co值

渠道流量和宽深比		Co
>10		0.2
=5~10	20	0.2
	20	0.4
5		0.4

6.2 干渠设计水位线的确定

渠底高程=设计渠道水位-渠道设计水深

提顶线高程=渠底高程+渠高

表6-2                      纵断面水位推算表

	O点上游水头	O点下游水头	Ａ点上游水头	A点下游水头	B点上游水头	B点下游水头	C点上游水头
设计水位/m	30.00	29.91	28.41	28.38	23.88	23.86	19.86
渠底高程/m		27.47	25.97	26.33	21.83	22.06	18.06
提顶线高程/m		31.04	29.54	29.39	24.	24.79	20.79

6.3 渠道纵断面设计

1、灌溉渠道设计水位的推算

为了满足自流灌溉的要求，各级渠道入口处都应具有足够的水位。这个水位是根据灌溉面积控制点的高程加上各种水头损失，自下而上逐级推算得到。水位公式如下：

    

各渠段水头损失计算见下表：

表6-3                     局部水头损失系数表

	干渠入口	支渠入口	斗渠入口	农渠入口	农渠出口
	0.3	0.1	0.1	0.1	0.3

表6-4                     各渠段水头损失计算表

	O点	OA段	A点	AB段	B点	BC段	C点
断面面积		10.95		9.03		6.95
		1.50		4.50		4.00
	2.40	2.40	2.25	2.25	2.06	2.06	1.41
		68.91		67.78		66.31
		1.22		1.10		0.97
	0.30		0.10		0.10		0.10
		0.001		0.001		0.001
		1.50		4.50		4.00
	0.09		0.03		0.02		0.01

	二支渠 沿程	二支渠 局部	四斗渠沿程	四斗渠局部	农渠 沿程	农渠 出口	控制点
断面面积		3.61		1.82		0.70
	7.70		0.80		1.29
	1.41	1.41	0.91	0.91	0.79	0.79
	37.68		29.46		32.61
	0.70		0.48		0.29
		0.10		0.10		0.30
	0.002		0.002		0.002
	15.40		1.60		2.57
		0.04		0.03		0.01

设控制点高程为Ao =0.00m，控制点与附近末级渠道设计水位的高差⊿h=0.2m。

设计水位计算见下：

农渠出口水头=控制点高程+水位差=0.00+0.2=0.2m

农渠入口水头=农渠出口水头+农渠出口水头损失+农渠沿程水头损失=0.2+0.01+2.57=2.78m

斗渠入口水头=农渠入口水+农渠入口水头损失+斗渠沿程损失=2.78+0.03+1.6=4.41m

支渠入口水头=斗渠入口水头+斗渠入口局部水头损失+支渠沿程损失=4.41+0.04+15.40=19.85m

C点上游水头=支渠入口水头+支渠入口水头损失=19.85+0.01=19.86m

B点下游水头= C点上游水头+BC段沿程水头损失=19.86+4.00=23.86m

B点上游水头= B点下游水头+ B点局部水头损失=23.86+0.02=23.88m

A点下游水头= B点上游水头+ＡＢ段沿程水头损失=23.88+4.5=28.38ｍ

Ａ点上游水头=Ａ点下游水头+ Ａ点局部水头损失=28.38+0.03=28.41m

O点下游水头=Ａ点上游水头+OA段沿程水头损失=28.41+1.50=29.91m

O点上游水头= O点下游水头+ O点局部水头损失=29.91+0.09=30.00m

6.4 渠道横断面设计

1、渠道横断面设计步骤

 (1) 假设b、h值  先假设b、h值，再选定适当的宽深比a，用公式计算相应的水深。设计水深

     (2)计算渠道过水断面积的水力要素  根据假设的b、h值计算相应的过水断面面积A、湿周P、水力半径R和谢才系数C，计算公式如下：

    

    23

    

          

(3)计算渠道流量  

(4)校核渠道输水能力  上面计算出来的渠道流量（Q计算）需满足条件： 

(5)校核渠道流速  渠道设计流速应满足条件：

    

2 各渠道断面设计见下表：

表6-5                          各渠道断面设计表

糙率系数n	OA段渠道	AB段渠道	BC段渠道	第二支流	斗渠渠道	农渠渠道
渠道比降	0.015	0.015	0.015	0.025	0.03	0.025
不淤流速系数Co	0.001	0.001	0.001	0.002	0.002	0.002
设计流量（m3/s）	0.2	0.2	0.2	0.4	0.4	0.4
设计底宽b	26.29	20.34	14.34	5.74	1.65	0.55
选择边坡系数m	4.00	4.00	3.50	2.50	2.00	1.30
选择宽深比b/h	0.20	0.20	0.20	0.20	0.00	0.00
设计水深h(m)	1.	1.95	1.95	1.77	2.20	2.43
过水断面积A(m2)	2.44	2.05	1.80	1.42	0.91	0.53
湿周P	10.95	9.03	6.95	3.94	1.82	0.70
水力半径R	8.97	8.18	7.17	5.39	3.82	2.37
谢才系数C	1.22	1.10	0.97	0.73	0.48	0.29
计算流量（m3/s）	68.91	67.78	66.31	37.97	29.46	32.61
计算流速(m/s)	26.34	20.33	14.34	5.73	1.65	0.55
淤积流速(m/s)	2.40	2.25	2.06	1.46	0.91	0.79
冲刷流速(m/s)	1.03	0.90	0.76	0.96	0.51	0.30
渠道输水能力检测	12	12	12	12	12	12
加大流量（m3/s）	0.0020	0.0006	0.0003	0.0025	0.0017	0.0062
加大水深	30.50	24.00	17.06	7.06
安全超高(m)	2.69	2.29	2.02	1.63
渠高Ｈ(m)	0.87	0.77	0.71	0.61
提顶宽度D(m)	3.57	3.06	2.73	2.24
	2.99	2.59	2.32	1.93

7 附图

1.渠系规划平面布置图

2.各级渠道断面图