农田水利学课程设计

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一．灌区概况及分布

（一）灌区自然地理和经济概况

本地区三面环河，西起清河，南频卫河，东至禹河；地势平坦，地形坡度

多在0.0015~0.004 之间。过去由于卫河南移，在本区的下中部横凿下一道陡坎；

同时，入禹河河口西北方形成一凹地和局部高地。

本地区土质肥沃，土壤质地属中粘壤土，微有结构，土壤含盐量为0.02% 宜于耕作。土中粘土含量为10%~15%，孔隙率为44.3%，干容重为1.40t/m , 透

水性中等。地下水埋深为5~15m，水质近于中性（PH=7.4 ），可溶性盐为0.05%。

本区多年平均降雨量为581.3 毫米，但时间分配不均，经常出现季节性干旱，

影响作物生长。年最大降雨量为877.7 毫米（1949 年），年最小降雨量为363.3

毫米（1963 年），年内降雨变率很大，七、八、九三个月降雨量占全年降雨总量

的70%。暴雨多发生在八、九月，由于本区土壤透水性较强，且地下水位较深，

因而形成的地面径流量不大，除凹地外，径流可及时排除。多年平均蒸发量970

毫米，月平均气温13~16℃，最高气温43℃，最低-10℃，每年12 月下旬开始结

冻，元月底解冻。

全区耕地面积约为113000 亩（100 等高线以下），由于南北方向有李家沟纵

切而过，把耕地分为东、西两部分，其面积分别为17000 亩和96000 亩。当地种

植的作物以小麦和玉米为主，其次是棉花、高粱和谷子等。

全区共分布有四个乡，即前进乡、胜利乡、合作乡和红旗乡。该区由于干旱

影响，作物产量低而不稳，急需发展灌溉，提高农业生产能力。

（二）地形和河道水量概况

1.地形

(1)灌区地形图一张（1/25000）；土地利用率为0.9。

(2)李家沟集水面积不大，平时干涸，雨季洪水期流水

(3)100 米等高线以上植被覆盖很好，暴雨季节基本无径流汇入本区。

二．灌区用水资料

根据邻近地区自然和农业条件相似的灌区作物大面积丰产灌溉经验，以及该

区的灌溉试验站试验资料，结合本区具体条件和增产的要求，分析拟定出本区各

种农作物中等干旱年（75%）的设计灌溉制度见表2.

表2 中等干旱年75%的作物设计灌溉制度

表2 中等干旱年75%的作物设计灌溉制度

作物种类作物种植面积

比（％）生长阶段灌水次数灌水定额

（m3/亩）

灌水日期灌水天数灌水率

起始终止

冬小麦60 分蘖 1 50 1/12 22/12 22 0.0237

返青 2 40 20/2 7/3 16 0.0260

拔节 3 40 1/4 16/4 16 0.0260

抽穗 4 40 26/4 10/5 15 0.0278 棉花25 播前 1 50 18/3 1/4 15 0.0145

幼苗 2 35 20/6 26/6 7 0.0217

结铃 3 35 19/7 19/7 7 0.0217

开花 4 35 12/8 12/8 7 0.0217

早秋15 播前 1 50 20/3 28/3 9 0.0145

拔节 2 35 25/6 30/6 6 0.0152

抽穗 3 35 5/8 10/8 6 0.0152

晚秋40 播前 1 45 9/6 20/6 12 0.026

拔节 2 35 1/7 10/7 10 0.0243

抽穗 3 35 26/7 4/8 10 0.0243

开花 4 35 15/8 24/8 10 0.0243 。A.灌水率图

灌水率图的修正

修正原则：（1）修正后的灌水率图应与水源供水条件相适应；

（2）尽量保证作物需水临界期的灌水不变，若需要提前或推迟灌水日期，前后不得超过3天，且以前提为主；

（3）修正后的灌水率图应当比较均匀，使得渠道水位和流量不发生剧烈变化；

宜避免经常停水特别避免小于5天的短期停水，保证渠道安全运行。

在修正灌水率图时，要以不影响作物需水为原则，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%。修修正灌水率图

考虑到主要作物冬小麦的需水临界期，取该时段的灌水率为设计灌水率，即q=0.026[m3/(s*100hm2)]

三．其他资料

（1）有效利用系数

η田= 0.90 η农渠= 0.90 η渠系= 0.65

（2）流量在2.5~5m /秒范围内修隧洞（片石拱）时，单价为30 万元/km ；同条

件下修建陡坡的单价为11.5 万元/km 。

（3）支渠控制面积3~6 万亩，斗渠控制面积3000~8000 亩。

（4 ）干支渠续灌；斗渠轮灌。

四．灌溉用水量

灌溉用水量计算表

1、灌区水源的种类、可靠性

2、灌区用水方案的拟定

表一设计年清河流量按旬统计表

六、灌排渠道布置

综合考虑灌区水源、灌溉要求、地形、土壤、水文地质条件、行政区划、交通用途，综合考

虑布置灌区灌排渠道。在灌区水源上游取水，布置一条总干渠和三条支渠，支渠下设斗渠、农渠、排水沟等。

（1）、渠首工程位置选择的原则和方案

该灌区水源应取清河为水源，河水水量稳定，水质较好，含盐量符合灌水要求。取水口取在1#断面和2#断面之间的凹岸处，以防止淤积造成取水建筑物堵塞并且1#

至2#断面间河床土质密实，2.5 米以下为坚硬岩层。适合修筑取水建筑物.

（2）、排水容泄区的选择

一支渠和二支渠控制灌溉区域的的容泄区为李家沟，其中二支渠的六斗渠控制的灌溉区域容泄区为卫河。其中二、三支渠中斗渠的多余水量也可以通过山谷基线排除，最后注入卫河。三支渠控制的灌溉区域的容泄区也可以为卫河和禹河。在三支渠的四斗渠控制的灌溉区域应设抽水站，将多余水从此处排入禹河（该区地势低洼且有高崖，积水不易排出）。该灌区其他区域，排水天然地势优越，无需太多排水设施及沟道排水。根据已知资料得知，本地区土壤透水性强，且地下水位较深，因而形成的地面径流量不大，除凹地外，径流可及时排除，所以，农沟的布置暂不考虑。

（3）、灌溉渠道的规划布置原则

1、干渠应布置在灌区的较高地带，以便自流控制较大的灌溉面积。

2、使工程量和工程费用最小。

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，并应为上下及渠道的布置创造良好的条件。

4、确保渠道工程安全可靠。

5、要考虑综合利用。

6、灌溉渠系规划应和排水系统规划结合进行。

7、灌溉渠系布置应和土地整理规划和农业区划密切结合，以提高土地利用率，方便生产

生活。

8、当渠线必须转弯时，土质干、支渠的弯道曲率半径应该大于干、支渠水面宽度的5倍。

9、对沿曲线方向宣泄的山洪、塬流应予以截导，防止进入灌溉渠道。

（4）、支渠以下田间工程的布置形式

1.适应农业现代化的要求，提高土地利用率，实现山、水、田、林、路的综合治理。

2.渠网配套，灌排自如，控制地下水位；既能适时适量灌溉，又可以及时排水，不使农田渍涝。

3.田面平整，田埂规整，适应农业机械化的要求。

4.改良土壤，提高土地肥力，促使农作物稳产高产。

5.合理利用各类土地，实现农、林、牧、副、渔的全面发展，注意保持生态平衡，促进农业持续发展。

田间工程的布置形式：在田间系统中，渠、沟、林、路的配合采用沟—路—渠的布置方式，以减少输水渠向排水沟的渗漏，道路旁为灌溉渠道和排水沟中间，在路的两侧植树，具体布置见下图：