第四章渠道灌溉系统4-3(园艺)
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（一）灌水定额法
1.续灌渠道设计流量
Q设 0.36Tt系田
m A
i
i
0.36Tt水
m A
i
i
t ——1天灌水时数，自流 为24h,提灌为18~22h
23
【例4-1】 某灌区某支渠灌溉面积1.1万亩，其中蔬
菜0.35万亩，棉花0.75万亩；灌水定额为棉
花40m3/亩，蔬菜50m3/亩；10天灌毕；灌 溉水利用系数0.75，求该支渠设计流量。 解：
六、各级渠道设计流量推算（一般算法自学） A
B C D
n 各级渠道设计流量推算步骤： k
28
各级渠道设计流量推算步骤：
调查收集资料
确定渠道工作制度 选择典型支渠
求Q农毛
求Q斗毛
求Q支田净
求Q斗田净 求Q农田净
针对典 型支渠
求Q支毛 求Q农净
求η支水
求其它支渠Q支毛
求 干 渠 各 段 设 计 流 量
s
25
（二）灌水率法
Q设＝Q净/η渠 水率1.3m3/（s· 万亩），田间水利用系数0.96，农渠水利 用系数0.95，斗渠水利用系数0.90，求该斗渠设计流量。
【例4-3】 某灌区一条斗渠控制灌溉面积4000亩。设计灌
26
第三节
灌溉渠道流量推算
六、各级渠道设计流量推算（一般算法自学）
〖例 〗 某灌区灌溉面积A万亩，灌区有一条干渠，
38
Q
轮灌
轮灌 每组2天
每组2天
Q
续灌4天
39
A
B
C
D
4天 2天 轮灌每组 轮灌每组2天 续灌
n
k
40
第三节
灌溉渠道流量推算
四、各级渠道设计流量推算 A
B
C
D
n
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k
41
水
又 支水
Am综净 W干毛
Q干田净 Q干毛
渠系 田
Q支田净 支系 田 Q支毛
18
第三节
灌溉渠道流量推算
三、渠道输水损失
（一）用经验系数估算输水损失水量 2.用经验系数估算流量
Q渠毛
Q渠净
渠
Q农净 Q农田净
Q支毛
Q支田净
支水
田
19
重点点评：
1. 渠道设计流量的定义、确定方法、作用
6
灌溉渠道流量： 设计流量 最小流量 加大流量 定义、用途、如何确定?
7
二、渠道设计流量
1. 定义： 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。一般用Ｑ设表示。
单位为m3/s。
2. 用途： ①确定渠道设计断面主要依据。 ②确定建筑物规模尺寸的主要依据
8
二、渠道设计流量
2. 渠道的设计（毛）流量、净流量、田间净流量
3. 水利用系数
20
第三节
灌溉渠道流量推算
四、渠道的工作制度
1. 续灌：渠道在一次灌水延续时间内，自始至 终连续输水的工作方式。 ①续灌的优点：工程量小，各单位受益均衡 缺点：输水时间长，输水损失大 ②一般干、支渠续灌
21
第三节
灌溉渠道流量推算
四、渠道的工作制度
六、各级渠道设计流量推算（一般算法自学）
④计算斗渠、支渠设计流量 Q斗设 Q斗净 斗 L斗计 Q斗净 100
kQ农设 1 斗 L斗计 100
Q3支设 Q3支净 支 L支计Q3支净 100 nQ斗设 1 支 L支计 100
支、斗渠的计算长度： 支、斗渠进水口至最远 轮灌组中点的距离
下设三条支渠，干渠各段长度、各支渠长度及灌溉面
积已知。全灌区土壤、水文地质等自然条件和作物种
植情况相近，第三条支渠灌溉面积适中，可作为典型
支渠。三支渠斗渠间距已知，同时灌溉的斗渠数为n
条，每条斗渠上同时灌溉的农渠k条，农渠间距已知。 灌区渠系布置如图，设计灌水模数q设，田 已知。
27
第三节
灌溉渠道流量推算
2. 轮灌：同级渠道在一次灌水延续时间内轮流输水 的工作方式。（集中轮灌、插花轮灌） ①优点：输水时间短，输水损失小 流量集中，便于与农业耕作配合 ②缺点：渠道断面大，工程量大 各单位受益可能不均衡 ③一般斗、农渠轮灌 ④轮灌组划分：轮灌组数目2~3组为宜；应使各 组灌溉面积相近，以利配水。
22
五、渠道设计流量简化计算方法
分段计算流量时，不用经验系数估算。
34
结 束
35
垂向渗漏阶段示意图
顶托渗漏阶段示意图
36
垂向渗漏阶段示意图
顶托渗漏阶段示意图
37
土壤透水参数表
渠床土壤 粘土 重壤土 中壤土 轻壤土 砂壤土 透水性 弱 中弱 中 中强 强 A 0.7 1.3 1.9 2.65 3.4 m 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5
3.渠道净流量：
农渠净流量
Q农净＝Q农田净/η田
斗渠净流量
Q斗净＝同时工作的各农渠毛流量之和
支渠净流量
Q支净＝同时工作的各斗渠毛流量之和
干渠净流量
Q干净＝同时工作的各支渠毛流量之和
4
一、灌溉渠道流量的基本概念
4.渠道损失流量
渠道输水过程中损失的流量Q损 5.渠道毛流量（渠道设计流量） 渠道毛流量=渠道净流量＋损失流量 Q农毛=Q农净＋Q农损 Q斗毛=Q斗净＋Q斗损 Q支毛=Q支净＋Q支损
灌溉渠道流量推算
六、各级渠道设计流量推算（一般算法自学）
②计算农渠净流量
Q农净
Q农田净
田
③计算农渠设计流量
Q农设 Q农净 Q农损 Q农净 农 L农计 Q农净 100 Q农净 1 农 L农净 100
农渠的计算长度是实际长度的一半。
31
第三节
灌溉渠道流量推算
5
一、灌溉渠道流量的基本概念
6. 渠道加大流量：考虑到在灌溉工程运行过程中可能出现 的一些难以准确的估计的附加流量，把设计流量适当 放大后所得的安全流量。 确定渠道堤顶高程，校核不冲流速 Q加大 = JQ设（表4-6） 7. 渠道最小流量：在灌溉设计标准下，渠道在工作过程中 输送的最小流量。 校核上下级渠道的水位衔接条件，确定是否修建节 制闸，校核不於流速。 Q最小= (40%~50%)Q设，且h最小≥70%h设
则：
——每公里渠道损失流量与 净流量的比值 Ａ、ｍ——土壤渗水系数和渗 水指数（表4-1）
L——渠道的最大平均工 作长度，km
Q损 LQ净
11
第三节
灌溉渠道流量推算
三、渠道输水损失
（一）用经验公式估算输水损失流量 2. 顶托渗流情况下的渗水损失 估算方法：
Q
' 损
Q损 LQ净
3. 确定： Ｑ设＝Ｑ净＋Ｑ损
Ｑ净——净流量
Ｑ设 ——设计流量（即毛流量）
Ｑ损——输水损失流量
9
三、渠道输水损失
水面蒸发
漏（退）水损失 输水损失
渠床渗漏损失 渠道输水损失≈渠床渗漏损失
10
第三节
灌溉渠道流量推算
三、渠道输水损失
（一）用经验公式估算输水损失水量
1. 自由渗流情况下的渗水损失
A m 100Q净
注意：设计流量也 可用经验系数计算
32
第三节
灌溉渠道流量推算
六、各级渠道设计流量推算（一般算法）
3.计算其它各条支渠设计流量
支水
Q3支田净 Q3支设
Q1支设 Q1支田净
Q1支田净 A1支 q设
Q2支田净 A2支 q设
支水
Q2支设
Q2支田净
支水
33
第三节
灌溉渠道流量推算
29
第三节
灌溉渠道流量推算
六、各级渠道设计流量推算（一般算法自学）
1.确定渠道工作制度 干、支续灌，斗、农轮灌。 2.选择典型支渠 选三支为典型支渠（为了简化计算） ①计算农渠田间净流 Ｑ支田净＝Ａ三支ｑ设 Ｑ斗田净＝Ｑ支田净/n Ｑ农田净＝Ｑ斗田净/k 或 Ｑ农田净＝Ｑ支田净/(nk)
30
第三节
γ——地下水顶托修正系数（小于１，表4-2） Q’损 —— 有地下水顶托影响的渠道损失流量
12
第三节
灌溉渠道流量推算
三、渠道输水损失
（一）用经验公式估算输水损失水量 3. 采取防渗措施后的渗水损失
估算方法：
Q Q
" 损
Q损 LQ净
' 损
或
" 损
Q
LQ净
β——渠床渗漏水量折减系数（小于１，4-3） Q”损 —— 采取防渗措施后的渗漏损失流量
Q设
0.36Tt水
m A
i
i
40 0.75 50 0.35 0.73 m3 s 0.3610 24 0.75
24
2.轮灌渠道设计流量
Q设 0.36t系田 T N
m A
i
iwk.baidu.com
m AN
i i
0.36Tt水
【例 4-2】仍用上例资料，支渠分出四条斗渠，并 分为两组轮灌，求斗渠和支渠的设计流量。 解 （1）计算轮灌斗渠的设计流量
Q斗设 m A N 40 0.75 / 4 50 0.35 / 4 2 0.37m s
i i 3
0.36Tt水
0.3610 24 0.75
Q 支设
0.36Tt水
m A
i
i
40 0.75 50 0.35 0.74m3
0.3610 24 0.75
第四章 渠道灌溉系统
第三节 灌溉渠道流量推算
1
内容提要
渠 道 灌 溉 系 统
输配水工程 渠系 及渠 系建 筑物 规划 渠 道 设 计 水源（或渠首）工程 田间渠系的布置 田间工程 条田、格田的规划
渠道横断面设计
渠道流量推算
地面灌概
渠道纵断面设计
2
一、灌溉渠道流量的基本概念
流量：系指单位时间内通过某一断面的水量，常用符 号Q来表示，单位有m3/s。
渠道设计流量：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。用符号Q设来表 示。 田间净流量：某渠道流量中扣除各种损失灌入田间的 有效流量。
Q田净＝mA/(3600Tt) 式中，m为灌水定额（m3/亩）；A为灌溉面积（亩）； T为灌水天数；t为每天灌水小时数。
3
一、灌溉渠道流量的基本概念
六、各级渠道设计流量推算（一般算法）
4.推算干渠设计流量 一般分段计算流量，各段采用不同断面。
CD段： QCD Q3支设 1 CD LCD 100
BC段： QBC Q2支设 QCD 1 BC LBC 100
AB段： QAB Q1支设 QBC 1 AB LAB 100
渠
如：干渠 Q干净 Q干毛
Q净 Q毛
Q支净 Q支毛
支渠
15
第三节
灌溉渠道流量推算
三、渠道输水损失
②渠系水利用系数：
灌溉渠系的净流量与毛流量的比值（表4-4）。
渠系(干系)
Q
i 1
n
农净 i
Q干毛
干 支 斗 农
支系 支 斗 农
斗系 斗 农
16
第三节
灌溉渠道流量推算
三、渠道输水损失
③田间水利用系数： 实际灌入田间的有效水量和末级固定渠道 放出水量的比值，用η田表示。
A农 m农综净 Q农田净 田 W农净 Q农净
一般取0.9~0.95
17
第三节
灌溉渠道流量推算
三、渠道输水损失
④灌溉水利用系数： 实际灌入农田的有效水量和渠首引入水量的 比值，用η水表示。
13
第三节
灌溉渠道流量推算
三、渠道输水损失
（一）用经验公式估算输水损失水量 【例】：某渠道长10ｋｍ，设计净流量 为5m3/s, 沿渠土质为中粘壤土，试计算该 渠道的设计流量。
14
第三节
灌溉渠道流量推算
三、渠道输水损失
（二）用经验系数估算输水损失量
1. 水的利用系数 ①渠道水利用系数：某渠道净流量与 毛流量的比值，即：
1.续灌渠道设计流量
Q设 0.36Tt系田
m A
i
i
0.36Tt水
m A
i
i
t ——1天灌水时数，自流 为24h,提灌为18~22h
23
【例4-1】 某灌区某支渠灌溉面积1.1万亩，其中蔬
菜0.35万亩，棉花0.75万亩；灌水定额为棉
花40m3/亩，蔬菜50m3/亩；10天灌毕；灌 溉水利用系数0.75，求该支渠设计流量。 解：
六、各级渠道设计流量推算（一般算法自学） A
B C D
n 各级渠道设计流量推算步骤： k
28
各级渠道设计流量推算步骤：
调查收集资料
确定渠道工作制度 选择典型支渠
求Q农毛
求Q斗毛
求Q支田净
求Q斗田净 求Q农田净
针对典 型支渠
求Q支毛 求Q农净
求η支水
求其它支渠Q支毛
求 干 渠 各 段 设 计 流 量
s
25
（二）灌水率法
Q设＝Q净/η渠 水率1.3m3/（s· 万亩），田间水利用系数0.96，农渠水利 用系数0.95，斗渠水利用系数0.90，求该斗渠设计流量。
【例4-3】 某灌区一条斗渠控制灌溉面积4000亩。设计灌
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第三节
灌溉渠道流量推算
六、各级渠道设计流量推算（一般算法自学）
〖例 〗 某灌区灌溉面积A万亩，灌区有一条干渠，
38
Q
轮灌
轮灌 每组2天
每组2天
Q
续灌4天
39
A
B
C
D
4天 2天 轮灌每组 轮灌每组2天 续灌
n
k
40
第三节
灌溉渠道流量推算
四、各级渠道设计流量推算 A
B
C
D
n
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k
41
水
又 支水
Am综净 W干毛
Q干田净 Q干毛
渠系 田
Q支田净 支系 田 Q支毛
18
第三节
灌溉渠道流量推算
三、渠道输水损失
（一）用经验系数估算输水损失水量 2.用经验系数估算流量
Q渠毛
Q渠净
渠
Q农净 Q农田净
Q支毛
Q支田净
支水
田
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重点点评：
1. 渠道设计流量的定义、确定方法、作用
6
灌溉渠道流量： 设计流量 最小流量 加大流量 定义、用途、如何确定?
7
二、渠道设计流量
1. 定义： 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。一般用Ｑ设表示。
单位为m3/s。
2. 用途： ①确定渠道设计断面主要依据。 ②确定建筑物规模尺寸的主要依据
8
二、渠道设计流量
2. 渠道的设计（毛）流量、净流量、田间净流量
3. 水利用系数
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第三节
灌溉渠道流量推算
四、渠道的工作制度
1. 续灌：渠道在一次灌水延续时间内，自始至 终连续输水的工作方式。 ①续灌的优点：工程量小，各单位受益均衡 缺点：输水时间长，输水损失大 ②一般干、支渠续灌
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第三节
灌溉渠道流量推算
四、渠道的工作制度
六、各级渠道设计流量推算（一般算法自学）
④计算斗渠、支渠设计流量 Q斗设 Q斗净 斗 L斗计 Q斗净 100
kQ农设 1 斗 L斗计 100
Q3支设 Q3支净 支 L支计Q3支净 100 nQ斗设 1 支 L支计 100
支、斗渠的计算长度： 支、斗渠进水口至最远 轮灌组中点的距离
下设三条支渠，干渠各段长度、各支渠长度及灌溉面
积已知。全灌区土壤、水文地质等自然条件和作物种
植情况相近，第三条支渠灌溉面积适中，可作为典型
支渠。三支渠斗渠间距已知，同时灌溉的斗渠数为n
条，每条斗渠上同时灌溉的农渠k条，农渠间距已知。 灌区渠系布置如图，设计灌水模数q设，田 已知。
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第三节
灌溉渠道流量推算
2. 轮灌：同级渠道在一次灌水延续时间内轮流输水 的工作方式。（集中轮灌、插花轮灌） ①优点：输水时间短，输水损失小 流量集中，便于与农业耕作配合 ②缺点：渠道断面大，工程量大 各单位受益可能不均衡 ③一般斗、农渠轮灌 ④轮灌组划分：轮灌组数目2~3组为宜；应使各 组灌溉面积相近，以利配水。
22
五、渠道设计流量简化计算方法
分段计算流量时，不用经验系数估算。
34
结 束
35
垂向渗漏阶段示意图
顶托渗漏阶段示意图
36
垂向渗漏阶段示意图
顶托渗漏阶段示意图
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土壤透水参数表
渠床土壤 粘土 重壤土 中壤土 轻壤土 砂壤土 透水性 弱 中弱 中 中强 强 A 0.7 1.3 1.9 2.65 3.4 m 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5
3.渠道净流量：
农渠净流量
Q农净＝Q农田净/η田
斗渠净流量
Q斗净＝同时工作的各农渠毛流量之和
支渠净流量
Q支净＝同时工作的各斗渠毛流量之和
干渠净流量
Q干净＝同时工作的各支渠毛流量之和
4
一、灌溉渠道流量的基本概念
4.渠道损失流量
渠道输水过程中损失的流量Q损 5.渠道毛流量（渠道设计流量） 渠道毛流量=渠道净流量＋损失流量 Q农毛=Q农净＋Q农损 Q斗毛=Q斗净＋Q斗损 Q支毛=Q支净＋Q支损
灌溉渠道流量推算
六、各级渠道设计流量推算（一般算法自学）
②计算农渠净流量
Q农净
Q农田净
田
③计算农渠设计流量
Q农设 Q农净 Q农损 Q农净 农 L农计 Q农净 100 Q农净 1 农 L农净 100
农渠的计算长度是实际长度的一半。
31
第三节
灌溉渠道流量推算
5
一、灌溉渠道流量的基本概念
6. 渠道加大流量：考虑到在灌溉工程运行过程中可能出现 的一些难以准确的估计的附加流量，把设计流量适当 放大后所得的安全流量。 确定渠道堤顶高程，校核不冲流速 Q加大 = JQ设（表4-6） 7. 渠道最小流量：在灌溉设计标准下，渠道在工作过程中 输送的最小流量。 校核上下级渠道的水位衔接条件，确定是否修建节 制闸，校核不於流速。 Q最小= (40%~50%)Q设，且h最小≥70%h设
则：
——每公里渠道损失流量与 净流量的比值 Ａ、ｍ——土壤渗水系数和渗 水指数（表4-1）
L——渠道的最大平均工 作长度，km
Q损 LQ净
11
第三节
灌溉渠道流量推算
三、渠道输水损失
（一）用经验公式估算输水损失流量 2. 顶托渗流情况下的渗水损失 估算方法：
Q
' 损
Q损 LQ净
3. 确定： Ｑ设＝Ｑ净＋Ｑ损
Ｑ净——净流量
Ｑ设 ——设计流量（即毛流量）
Ｑ损——输水损失流量
9
三、渠道输水损失
水面蒸发
漏（退）水损失 输水损失
渠床渗漏损失 渠道输水损失≈渠床渗漏损失
10
第三节
灌溉渠道流量推算
三、渠道输水损失
（一）用经验公式估算输水损失水量
1. 自由渗流情况下的渗水损失
A m 100Q净
注意：设计流量也 可用经验系数计算
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第三节
灌溉渠道流量推算
六、各级渠道设计流量推算（一般算法）
3.计算其它各条支渠设计流量
支水
Q3支田净 Q3支设
Q1支设 Q1支田净
Q1支田净 A1支 q设
Q2支田净 A2支 q设
支水
Q2支设
Q2支田净
支水
33
第三节
灌溉渠道流量推算
29
第三节
灌溉渠道流量推算
六、各级渠道设计流量推算（一般算法自学）
1.确定渠道工作制度 干、支续灌，斗、农轮灌。 2.选择典型支渠 选三支为典型支渠（为了简化计算） ①计算农渠田间净流 Ｑ支田净＝Ａ三支ｑ设 Ｑ斗田净＝Ｑ支田净/n Ｑ农田净＝Ｑ斗田净/k 或 Ｑ农田净＝Ｑ支田净/(nk)
30
第三节
γ——地下水顶托修正系数（小于１，表4-2） Q’损 —— 有地下水顶托影响的渠道损失流量
12
第三节
灌溉渠道流量推算
三、渠道输水损失
（一）用经验公式估算输水损失水量 3. 采取防渗措施后的渗水损失
估算方法：
Q Q
" 损
Q损 LQ净
' 损
或
" 损
Q
LQ净
β——渠床渗漏水量折减系数（小于１，4-3） Q”损 —— 采取防渗措施后的渗漏损失流量
Q设
0.36Tt水
m A
i
i
40 0.75 50 0.35 0.73 m3 s 0.3610 24 0.75
24
2.轮灌渠道设计流量
Q设 0.36t系田 T N
m A
i
iwk.baidu.com
m AN
i i
0.36Tt水
【例 4-2】仍用上例资料，支渠分出四条斗渠，并 分为两组轮灌，求斗渠和支渠的设计流量。 解 （1）计算轮灌斗渠的设计流量
Q斗设 m A N 40 0.75 / 4 50 0.35 / 4 2 0.37m s
i i 3
0.36Tt水
0.3610 24 0.75
Q 支设
0.36Tt水
m A
i
i
40 0.75 50 0.35 0.74m3
0.3610 24 0.75
第四章 渠道灌溉系统
第三节 灌溉渠道流量推算
1
内容提要
渠 道 灌 溉 系 统
输配水工程 渠系 及渠 系建 筑物 规划 渠 道 设 计 水源（或渠首）工程 田间渠系的布置 田间工程 条田、格田的规划
渠道横断面设计
渠道流量推算
地面灌概
渠道纵断面设计
2
一、灌溉渠道流量的基本概念
流量：系指单位时间内通过某一断面的水量，常用符 号Q来表示，单位有m3/s。
渠道设计流量：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。用符号Q设来表 示。 田间净流量：某渠道流量中扣除各种损失灌入田间的 有效流量。
Q田净＝mA/(3600Tt) 式中，m为灌水定额（m3/亩）；A为灌溉面积（亩）； T为灌水天数；t为每天灌水小时数。
3
一、灌溉渠道流量的基本概念
六、各级渠道设计流量推算（一般算法）
4.推算干渠设计流量 一般分段计算流量，各段采用不同断面。
CD段： QCD Q3支设 1 CD LCD 100
BC段： QBC Q2支设 QCD 1 BC LBC 100
AB段： QAB Q1支设 QBC 1 AB LAB 100
渠
如：干渠 Q干净 Q干毛
Q净 Q毛
Q支净 Q支毛
支渠
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第三节
灌溉渠道流量推算
三、渠道输水损失
②渠系水利用系数：
灌溉渠系的净流量与毛流量的比值（表4-4）。
渠系(干系)
Q
i 1
n
农净 i
Q干毛
干 支 斗 农
支系 支 斗 农
斗系 斗 农
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第三节
灌溉渠道流量推算
三、渠道输水损失
③田间水利用系数： 实际灌入田间的有效水量和末级固定渠道 放出水量的比值，用η田表示。
A农 m农综净 Q农田净 田 W农净 Q农净
一般取0.9~0.95
17
第三节
灌溉渠道流量推算
三、渠道输水损失
④灌溉水利用系数： 实际灌入农田的有效水量和渠首引入水量的 比值，用η水表示。
13
第三节
灌溉渠道流量推算
三、渠道输水损失
（一）用经验公式估算输水损失水量 【例】：某渠道长10ｋｍ，设计净流量 为5m3/s, 沿渠土质为中粘壤土，试计算该 渠道的设计流量。
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第三节
灌溉渠道流量推算
三、渠道输水损失
（二）用经验系数估算输水损失量
1. 水的利用系数 ①渠道水利用系数：某渠道净流量与 毛流量的比值，即：