第四章_灌溉渠道系统

应用渠道最小流量可以校核下一级渠道的水位控制条件 和确定修建节制闸的位置等。
一、灌溉渠道流量概述
3．加大流量
渠道的净流量：需要渠道提供的灌溉流量。 渠道的毛流量：计入水量损失后的流量。 设计流量是渠道的毛流量，它是设计渠道断面和渠系建筑 物尺寸的主要依据。
一、灌溉渠道流量概述
2．最小流量
最小流量：在灌溉设计标准条件下，渠积进行计算。
五、渠系建筑物的规划布置
渠系建筑物：各级渠道上的建筑物 1．引水建筑物
引水方式 无坝引水 有坝引水
引水建筑物 渠首进水闸
作用 调节引入干渠的流量
由拦河坝、冲沙闸、 雍高水位，冲刷进水闸前的淤 进水闸等组成的灌 沙，调节干渠的进水流量，满 溉引水枢纽 足灌溉对水位及流量的要求 大坝、进水闸等 水泵站 调节河道流量 提高水位
一、田间工程规划要求和规划原则
2．田间工程规划原则
必须在农业发展规划和水利建设规划的基础上进行； 必须着眼长远、立足当前,全面规划,分期实施,当年增产 必须因地制宜,讲求实效,要有严格的科学态度,注重调查研
究,走群众路线。
要以治水改土为中心,实行山、水、田、林、路综合治理,
创造良好的生态环境,促进农、林、牧、副、渔全面发展。
支渠
三、斗、农渠的规划布置
2. 斗渠的规划布置
斗渠的长度和控制面积随地形变化很大。山区、丘陵地区的 斗渠长度较短，控制面积较小，平原地区的斗渠较长，控制 面积较大。 我国北方平原地区一些大 型自流灌区的斗渠长度一般 为3～5km．控制面积为 3000～5000亩。 斗渠的间距主要根据机耕 要求确定，和农渠的长度相 适应。
二、干、支渠的规划布置形式
1）山区、丘陵区灌区的干、支渠布置 山丘、丘陵区的干渠一般沿灌区上部边缘布置，大体 上和等高线平行，支渠沿两溪间的分水岭布置。 在丘陵地区，如灌区内有主要岗岭横贯中部，干渠可 布置在岗脊上，大体和等高线垂直，干渠比降视地面坡 度而定，支渠自干渠两侧分出，控制岗岭两侧的坡地。
临时渠道
一、灌溉渠系概述
1. 灌溉渠系的组成 1. 灌溉渠系的组成
第一节 灌溉渠系规划
退、泄水渠道包括渠首排沙渠、中途泄水渠和渠尾退水渠。 主要作用：定期冲刷和排放渠首段的淤沙、排泄入渠洪 水、退泄渠道剩余水量及下游出现工程事故时断流排水等， 达到调节渠道流量、保证渠道及建筑物安全运行的目的。 中途退水设施一般布置在重要建筑物和险工渠段的上游。 干、支渠的末端应设退水渠道。
三、田间渠系布置
田间渠系指条田内部的 灌溉网 , 包括毛渠、输水 垄沟和灌水沟、畦等。 1、纵向布置 灌水方向垂直农渠，毛 渠与灌水沟、畦平行布 置。
农渠
适用于：土地平整差、 地形变化复杂、坡度 （i>1/400）较大的条田。
灌水沟
坡向
三、田间渠系布置
农渠
坡向
2、横向布置
灌水方向和农渠平行， 毛渠和灌水沟、畦垂 直。 适用于：坡向一致、 坡度较小（ i<1/400 ） 的条田。
五、土地平整
• 田面平整，符合灌水技术要求
• 工程量小，工作效率高
• 注意保持土壤肥力
• 改良土壤，扩大耕地
一般畦灌地面高差应小于±5cm；水平畦灌地面高 差应在±1.5cm；沟灌地面高差应小于±10cm；格 田田面高差应不大于±3cm.
第三节 灌溉渠道流量推算
流量是指单位时间内通过某一过水断面的水量，常用 符号Q表示，单位有m3/s、L/s、m3/h。 1 m3/s=1000 L/s 1 L/s=3.6 m3/h 1m3/h=0.278 L/s
三、斗、农渠的规划布置
4.灌溉渠道和排水沟道的配合
灌排相邻布置：在地面 向一侧倾斜的地区，渠道只 能向一侧灌水，排水沟也只 能接纳一边的径流，灌溉渠 道和排水沟道只能并行，上 灌下排，互相配合。
灌排相邻 适用：单一坡向地形
三、斗、农渠的规划布置
4.灌溉渠道和排水沟道的配合
灌排相间布置：在地形 平坦或有微地形起伏的地 区，宜把灌溉渠道和排水 沟道交错布置，沟、渠都 是两侧控制，工程量较省。
山前洪积冲积扇，除地面坡度较大外，也具有平原地区 的其他持征。河谷阶地位于河流两侧，呈狭长地带，地面 坡度倾向河流，高处地面坡度较大，河流附近坡度平缓， 水文地质条件和土地利用等情况和平原地区相似，这些地 区的渠系规划具有类似的特点，可归为一类。
干渠多沿等高线布置，支渠垂直等高线布置。
一干 支 渠
二、条田规划
条田：末级固定灌溉渠道（农渠）和末级固定沟道（农沟） 之间的田块，有的地方称为耕作区。
它是进行机械耕作和田间工程建设的基本单元，也是组织 田间灌水的基本单元。 条田的布置满足 排水、机耕和田间用水管理三个方面要求 排水要求：农沟间距100～200m； 机耕要求：条田长度以400～800m为宜； 田间用水管理要求：条田长度不超过500～600m。
灌水沟
四、稻田区的格田规划
• 田埂一般高25~30cm，宽30~40cm，坡度1：1
• 农渠直接向格田灌水；
• 每块格田设单独的进排水口
• 格田长边往往沿等高线布置 根据我国南方各省经验：
丘陵地区格田面积一般为 1～3亩，宽20～30m，长 60～80m； 平原地区格田面积一般为3～5亩，宽25～40m，长约100m左右
一、灌溉渠系概述
2.灌溉渠道的规划原则
1)干渠应布置在灌区的较高地带，其他各级渠道亦应布置在 各自控制范围内的较高地带。 2)使工程量和工程费用最小。一般来说，渠线应尽可能短直， 以减少占地和工程量。
3)灌溉渠道的位置应参照行政区划确定，尽可能使各用水单 位都有独立的用水渠道，以利管理。
一、灌溉渠系概述
节制闸
五、渠系建筑物的规划布置
3．交叉建筑物 作用：穿越山岗、河沟、道路 类型：
隧洞：穿越山岗 渡槽：穿越河沟、道路，渠低高程较高 倒虹吸：穿越河沟、道路，渠底高程较低 涵洞：与道路相交，渠道水位低于路面且流量较小；与 河沟相交，河沟洪水位低、流量小，排洪涵洞 桥梁：与道路相交，渠道水位低于路面且流量大、水面 宽
圩口闸 支渠
适用： 面积小， 四周高， 中间低
圩堤 外河
干渠
套闸
一圩一站，干渠沿圩边布置
圩口闸 支渠 圩堤
适用： 面积小， 中间高， 周边低。 泵站 一圩一站，排灌沟渠并列
外河
干渠
三、斗、农渠的规划布置
1. 斗、农渠的规划要求
适应农业生产管理和机械耕 作要求； 便于配水和灌水，有利于提 高灌水工作效率； 有利于灌水和耕作的密切配 合； 土地平整工程量较少。
2. 灌溉渠道的规划原则 2. 灌溉渠道的规划原则
4)斗、农渠的布置要满足机耕要求。 5)灌溉渠系规划应和排水系统规划结 合进行。应避免沟、渠交叉，以 减少交叉建筑物。
6) 灌溉渠系布置应和土地利 用规划（如耕作区、道路、 林带、居民点等规划）相 配合。
第一节 灌溉渠系规划
二、干、支渠的规划布置形式
五、渠系建筑物的规划布置
3．交叉建筑物 倒虹吸
渡槽
4.衔接建筑物
当渠道通过坡度较大的地段时，为了防止渠道 冲刷，保持渠道的设计比降，就把渠道分成上、 下两段，中间用衔接建筑物联结，这种建筑物常 见的有跌水和陡坡， – 跌水：用于跌差较小的陡坎(<3m) – 陡坡：用于跌差较大、地形变化均匀(>3m )
换算关系
在灌溉实践中，渠道的流量是在一定范围内变化的，设计 渠道的纵横断面时，要考虑流量变化对渠道的影响。
一般以设计流量作为确定渠道过水断面的依据，同时考虑 非常规情况下的加大流量和最小流量。
一、灌溉渠道流量概述
1．设计流量
设计流量：在灌溉设计标准条件下，为满足灌溉用水要求， 需要渠道输送的最大流量。通常是根据设计灌水模数（设计 灌水率）和灌溉面积进行计算的。
灌排相间 适用：平坦，或有微起伏
四、渠线规划步骤
干、支渠道的渠线规划大致可分为三个步骤： 1）查勘 2）纸上定线 3）定线测量 在平原地区和小型灌区，可用比例尺等于或大于万分之一的 地形图进行渠线规划，先在图纸上初定渠线，再进行实际调 查，修改渠线，然后进行定线测量。一般不测带状地形图。 斗、农渠的规划也可参照这个步骤进行。
水库
干 渠
河 流
支 山塘 渠
位于分水岭与山溪或河流之 间
190 185
180
170 160
170 160 150
干
干 渠
排
支渠
150
水 沟
河
渠
流
位于浅丘岗地或两沟河之间开阔的缓坡丘陵地
二、干、支渠的规划布置形式
２）平原区灌区的干、支渠布置
这类灌区大多位于河流中、下游地区的冲积平原，地形 平坦开阔，耕地集中连片。
第四章 灌溉渠道系统
渠道系统的概念：指从水源取水、通过渠道及其附 属建筑物向农田供水、经由田间工程进行农田灌 水的工程系统。 渠道系统的组成： 渠首工程（取水枢纽） 输配水工程（渠道） 田间工程
灌溉排水系 统示意图
第一节 灌溉渠系规划
一、灌溉渠系概述
1.灌溉渠系的组成
组成：由各级灌溉渠道和退水渠组成 按使用时间分类：固定渠道、临时渠道 按控制面积大小和水量分配层次分类： • 干渠（总干渠、分干渠） • 支渠 • 斗渠 • 农渠 • 毛渠：临时渠道
三、斗、农渠的规划布置
3. 农渠的规划布置
农渠是末级固定渠道，控制范 围为一个耕作单元。农渠长度根 据机耕要求确定，在平原地区通 常为500～100m，间距为200～ 400m，控制面积为200～600亩。 丘陵地区农渠的长度和控制面 积较小。在有控制地下水位要求 的地区，农渠间距根据农沟间距 确 定。
水库取水 抽水取水
五、渠系建筑物的规划布置
渠系建筑物：各级渠道上的建筑物 2．配水建筑物 1）分水闸 建在上级渠道向下级渠道分水的地方。 斗、农渠的进水闸惯称为斗门、农门。 结构形式有开敞式和涵洞式两种。
五、渠系建筑物的规划布置
2．配水建筑物
2）节制闸 垂直渠道中心线布置。作用： 渠道进水口渠低高程较高，进 水困难，在分水口下游设节制闸 下级渠道轮灌时，在轮灌组分 界处设节制闸 在泄水闸和被保护建筑物之间 设节制闸
跌水 陡坡
4．衔接建筑物
跌 水
陡 坡
五、渠系建筑物的规划布置
５．泄水建筑 物 作用：防止由于沿渠坡面径流汇入渠道或因下级（游） 渠道事故停水而使渠道水位突然升高，进而威胁渠道 安全 位置： 重要建筑物和大填方段的上游 山洪入渠处的下游 类型：溢流堰，泄水闸
五、渠系建筑物的规划布置
6．量水建筑物 作用：控制和量测水量，以维持灌溉工程的正常运行，实施科 学的用水管理 位置： 各级渠道进水口：量测入渠水量 末级渠道：量测进入田间水量 退水渠：量测退泄水量 类型： 量水堰（三角形、矩形、梯形薄壁堰） 巴歇尔水槽 水位－流量 流速仪
第二节 田间工程规划
田间工程：最末一级固定沟、渠范围内的农田建 设工程，包括： 临时渠系、灌水沟、畦、水稻格田 毛沟、腰沟、墒沟、隔水沟 田间道路、小型建筑物、土地平整等
一、田间工程规划要求和规划原则
1．田间工程规划要求
田间工程要有利于调节农田水分状况、培育土壤肥力和实 现农业现代化。 有完善的田间灌排系统； 田面平整，灌水时土壤湿润均匀,排水时田面不留积水 田块的形状和大小要适应农业现代化需要，有利于农业 机械作业和提高土地利用率。
河
渠
二 支 渠
三 支 渠
流
二、干、支渠的规划布置形式
3）圩垸区灌区的干、支渠布置 特点：地势低洼，在最高洪水位和最低于洪水位之间； 河湖港汊密布、洪水位高于地面，必须依靠筑堤圈圩才 能保证正常的生产和生活，一般没有常年自流排灌的条 件，普遍采用机电排灌站进行提排、提灌。面积较大的 圩垸，往往一圩多站，分区灌溉或排涝。 排水是主要问题 一般中间低，四周高。 干、支渠布置: 干渠多沿圩堤布置 灌溉系统级别较少,通常只有干、支两极。
干、支渠的布置形式主要取决于地形条件。 1）山区、丘陵区灌区的干、支渠布置
一般需要从河流上游引水灌溉，输水距离较长。
干、支渠道的特点是：渠道高程较高，比降平缓，渠线较长 而且弯曲较多，深挖、高填渠段较多，沿渠交叉建筑物较多。 渠道常和沿途的塘坝、水库相联，形成长藤结瓜式水利系统， 以求增强水资源的调蓄利用能力和提高灌溉工程的利用率。