第五章灌溉渠道系统
第五章灌溉渠道系统
第五章灌溉渠道系统指从水源取水、经过渠道和建筑物向农田供水，并由田间工程进行灌溉的工程系统。
按输水方式的不同可分渠道灌溉系统和管道灌溉系统两大类。
组成：A.渠首工程（取水枢纽）B.输配水工程（渠道）C.田间工程。
§5—1 灌排渠系规划布置一、灌排渠系的组成及布置原则（一）灌排渠系的组成1、灌溉系统:（1）渠首工程（2）灌溉渠道：干、支、斗、农渠等固定渠道有些情况下可能多于或少于四级。
（3）渠系建筑物（4）田间渠系工程：毛渠(临时渠道)、灌水沟哇等2、退水、泄水渠道主要用于保证渠系安全运行。
一般在干、支渠末端应设置退水渠。
3、排水系统（1）田间排水工程：毛沟、小沟、墒沟等（2）排水沟：干、支、斗、农沟（3）排水建筑物：排水闸、涵、站等（4）排水容泄区：河流、湖泊、大江、大湖、大海等（二）灌排渠系的布置原则1、干渠布置在高处，以控制较大面积。
对于局部高低存在的情况，可以考虑采用其他灌水方法解决。
2、布置使得工程量和工程费用最低。
渠道顺直、减少建筑物数量和规模。
渠道填方和挖方量尽可能接近。
大部分需要进行方案比较才能确定。
3、考虑行政区划，尽可能用水单位和渠道独立。
4、斗渠、农渠满足机械化耕作要求；各级渠道相互垂直，间距适宜。
5、考虑水资源的综合利用。
发电、养殖、工业和城镇供水等。
6、灌溉渠系布置必须和排水系统布置相结合。
尽量利用原有的水系。
尽量避免沟、渠交叉，减少交叉建筑物。
7、和土地利用规划相结合。
渠道布置考虑道路、林带、居民点位置，减少拆迁费用。
二、丘陵山区灌排渠系的规划布置水利特点是：排水比较通畅，但干旱问题比较突出。
山丘灌溉渠道布置的关键是布置干渠。
（一）干渠的两种布置形式（1）干渠沿等高线布置（2）干渠垂直于等高线布置支、斗、农渠布置支渠垂直于干渠，其间距由地形条件决定。
斗渠间距一般为：400~800m；农渠间距一般为：100~200m两种布置形式：（1）灌排相邻适用于单一坡向地形（2）灌排相间适用于平坦，或有微起伏山丘区渠道可采用“长藤结瓜”式布置。
灌溉渠道系统及田间工程规划+精品PPT
– 干渠多沿圩堤布置 – 灌溉系统级别较少。
四、斗渠和农渠规划
• 斗农渠渠规划要求
– 适于管理和机械耕作要求 – 便于配水 – 有利于灌水和耕作措施地配合 – 土地平整工程量小
• 斗渠布置
– 长度3－5Km， – 控制面积3000～5000亩
农渠布置
• 布置要求
– 满足机耕要求
• 平原地区长度500－1000米，间距200－400米
2、配水建筑物
• 主要包括节制闸和分水闸 • 分水闸：控制向下级渠道配水流量，包括支渠
分水闸和斗门、农门。 • 节制闸：抬高上游水位或阻止水流下行。 • 节制闸使用条件：
– A 需要抬高水位时； – B 需要轮灌时； – C 建筑物、渠段或城市需要保护时，配合退
水闸使用。
3、交叉建筑物
• 1〕隧洞：遇到山岗或绕行费用过大时； • 2〕渡槽：渠道穿过沟道、道路时，若渠道
– 灌水方向垂直农渠 – 水流方向：农渠－毛渠－输水垄沟－沟（畦田） – 适于微地形起伏、平整较差的地区
横向布置
– 灌水方向与农渠平行 – 水流方向：农渠－毛渠－沟（畦田） – 与纵向布置相比，减少了输水垄沟 – 适于平坦地区，平整程度较好的地块。
谢谢大家！
第二节 田间工程规划
• 田间工程：
– 最末一级固定渠道和固定沟道中间的条田范围内的农 田建设工程，
• 临时渠道 • 排水小道 • 田间道路 • 小型建筑物（进、排水口） • 土地平整等 。
• 田间工程是合理灌溉、提高灌排效率、发挥工程 效益的基础。
田间工程规划要求
• 1、规划要求：
– A 灌、排系统完善；
• 2.退水、泄水渠道
– 主要用于保证渠系安全运行。一般在干、支渠 末端应设置退水渠。
灌溉渠道系统
– 机耕要求，以400－800米为宜 – 管理要求：一般需要在1－2d灌完
• 规格：宽度100－200米，长度400－800米。
田间渠系布置
• 纵向布置
– 灌水方向垂直农渠 – 水流方向：农渠－毛渠－输水垄沟－沟（畦田） – 适于微地形起伏、平整较差的地区
3、交叉建筑物
• 1〕隧洞：遇到山岗或绕行费用过大时； • 2〕渡槽：渠道穿过沟道、道路时，若渠 道底部高于沟道洪水位和满足交通要求 时采用，
– 若不满足，可利用倒虹吸。
3〕倒虹吸
• 利用压力沟道代替渠道从沟或路下穿过。 • 使用条件
• 渠道水位高于路面或沟、河水位，但渠道底部低 于路面或沟、河洪水位时； • 渠底高于路面，但是净空无法满足交通要求
• 田间工程是合理灌溉、提高灌排效率、发挥工 程效益的基础。
田间工程规划要求
• 1、规划要求：
– A 灌、排系统完善；
– 避免串灌串排 – 控制地下水位，防止渍害、盐碱化
– B 土地平整；
– 提高灌水均匀度，减少实际灌水定额
– C 适于机械化作业；
2、规划原则：
• 1〕 水利规划和农业规划相结合；
– 并非严格平行等高线
• 支渠大体和等高线垂直
3、圩区
• 圩区特点：
– 地势低洼，在最高洪水位和最低于洪水位之间； – 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。
四、斗渠和农渠规划
• 斗农渠渠规划要求
– – – – 适于管理和机械耕作要求 便于配水 有利于灌水和耕作措施地配合 土地平整工程量小
4、衔接建筑物
第五章灌溉渠道系统
第五章灌溉渠道系统灌溉渠道是农业生产中不可或缺的一种基础设施。
本章主要介绍灌溉渠道系统的基本概念、分类、特点、设计和管理等方面的内容。
一、概念灌溉渠道系统是指用于输送灌溉水的一系列设施和设备的总称。
灌溉渠道是其中最主要的组成部分，主要用于收集、输送和分配灌溉水。
其他组成部分还包括水库、泵站、引水渠、过水渠、溢洪道、防渗墙等。
二、分类根据渠道结构和设计方式的不同，灌溉渠道可以分为以下几种类型：1. 需水渠道需水渠道是指依靠自然水流，在无需抽水的情况下输送灌溉水的渠道。
其设计通常以降低水流速为主，使水能够有效地渗透到土壤中。
2. 抽水灌溉系统抽水灌溉系统是指通过水泵将地下水或地表水提升到需要的高度，再通过灌溉渠道输送到灌溉区。
其设计通常以提高输送能力和节约能源为主。
3. 间歇式灌溉渠道间歇式灌溉渠道是指通过控制和调节水流的时间和流量，使渠道交替进水和断水，从而实现节水、省电的灌溉渠道系统。
三、特点灌溉渠道系统具有如下特点：1.灌溉管道一般较长，需要考虑管道摩阻、压力损失等因素的影响。
2.灌溉渠道需要经常清淤、清洗等维护工作，以保证其正常的输送能力和使用寿命。
3.灌溉渠道需要考虑保持一定的水流速度和水面高度，以保证清水的积累和灌溉效果的达到。
4.灌溉渠道的设计应考虑水文地理和土壤条件等因素，以减少对环境和土地的影响。
四、设计灌溉渠道系统的设计应根据实际灌溉需要和灌区条件等因素进行综合评估和考虑。
一般需要确定以下参数：1.渠道截面形式和尺寸，以确定渠道流量和流速等参数。
2.渠道与灌区配合，以满足需要灌溉的地块的水分需要和使用水量等要求。
3.灌溉渠道与水源和水库配合，以确定灌溉需水量、抽水高度和输送水量等参数。
4.灌溉渠道的施工和管理，以确保灌溉渠道的正常运行和使用寿命。
五、管理灌溉渠道系统的管理应该从设计之初开始考虑，注重用坚强的灌溉维护队伍进行日常管理和长期维护。
具体措施包括：1.建立灌区管理制度和规范化操作流程，加强对灌区的监管和管理。
《灌溉排水工程学》第五章：灌溉工程(渠首、输配水工程、田间工程)及排水沟道系统
3、灌溉方式 灌溉方式的确定：根据作物组成、地形、土壤、水源等条 件，结合灌区分区和土壤改良区划，经分析论证后确定。 4、灌区道路、林带与居民点的规划布置 道路：应尽量与灌排系统的布置相协调。 林带：应充分利用渠、沟外坡、塘边、路旁的空地结合防 风、防沙种植树木。 居民点：应尽量少占耕地，以原有的自然村进行改建。 输电线路和通信线路应进行专项设计。
井水利用
1）管井：井径小、深度大，一般采用机
械提水，又称机井。
结构：把井壁管和滤水管连接起来，垂
直安装在已打成的井孔中，井壁管安装 粘 在隔水层部位和不拟开采的含水层高度 土 范围，滤水管安装在开采的含水层高度 球
范围，管井最下部为沉淀管（沉淀流入
井中的泥沙）。在取水的含水层段，井
滤 料
管与井孔的环状间隙中，填入经过筛选
无坝取水口 布置平面图
①河槽主流在凹岸； ②弯道处横向环流使其表层为清流； ③避开凹岸水流顶冲取水口。
横向环流：
引水角，即引水渠轴线与河道水流所形成的夹角，应为锐 角，通常采用30~45 °。 若灌区位置及地形条件限制，无法把渠首布置在凹岸而必 须放在凸岸时，可把渠首放在凸岸中点的偏上游处。
无 进水闸：控制入渠流量 坝 渠 首 冲沙闸：冲走淤积在进水闸前的泥沙 的 组 成 导流堤：平时导流引水、防沙，枯水期截断水流
百丈堤
鱼嘴 金钢堤 内 外江 江
飞沙堰 宝瓶口
都
宝 瓶
江
口
堰
全
景
图
飞沙 堰
鱼嘴
都江堰全景图
（2）有坝取水：当河流水源较丰富，而水位较低，不能 满足引水灌溉要求时，在河床上修拦河坝(又称壅水坝、 溢流坝或滚水坝)，抬高水位，以便自流引水灌溉。这种 引水方式叫有坝(或低坝)取水，所建工程称有坝渠首。
第五章灌溉管道系统ppt课件
系统日运 行小时数
可能同时供水
n的1 支管QQ数支0r
首部设计工作压力
HH 0 hf hj
灌水器的 工作水头
典型点高程与 水源水面的高差
九、管道系统的结构设计
埋深：
防止农业机械损坏管道 应大于最大冰冻层深度
坡度：
一般大致与地面坡度相同 特别平坦地区，1/100-1/1000
管道系统的结构设计
一、概述
国内外现状
美国：1亿亩，地面灌溉的50% 前苏联：1.66亿亩, 63% 以色列：300万亩, 90%以上 中国：5000万亩, 主要在北方地区
二、管道系统的组成
首部枢纽 取水 加压 水质处理
引水建筑物 泵站 沉沙 过滤设备 肥料化学药剂注入设备 控制器 压力、流量调节器 量测设备
输配水管网 总干管、干管、分干管、支管、毛管 灌水器
第五章 灌溉管道系统
一、概述 二、灌溉管道系统的组成与分类 三、灌溉管道系统的规划布置 四、管道的种类及其规格 五、管道附件 六、管道系统的工作制度 七、管道系统的流量与压力推算 八、管道系统的结构设计
一、概述
管道系统的优缺点
减少占地7%-13%，提高土地利用率 减少输水损失，提高灌溉水利用系数 减少灌水劳动强度和时间，提高劳动生产率 适应各种地形和各种灌水方法 有压管道耗费能源 投资一般高于渠道系统
空气阀：管道开始工作时，隆起部分常积累空 气，影响过水面积，发生水力冲击。安装空气 阀在管道充水时排除空气，充满水后自动关闭 流量调节器：自动调节流量
七、管道系统的工作制度
续灌 轮灌 随机取水
八、管道系统的流量与压力推算
选管材
初定管径
水头损失校核
树枝状管网的水力计算 沿程水头损失计算 局部水头损失计算 设计流量计算
第五章 (4)渠道灌溉系统
H 进＝Ao＋∆h + ∑ Li + ∑ ϕ
H进－渠道进水口设计水位 A0－渠道控制范围内较难灌到水的控制点的地面高程 ∆h －控制点地面与附近末级固定渠道设计水位的高差，一般取 0.1~0.2m L-渠道长度， i－渠道比降，ϕ－水流通过渠系建筑物的水头损失
• 参考表4－8
边坡系数 m
• 边坡系数：边坡在水平方向的投影长度和在 垂直方向投影长度的比值。 • 边坡系数关系到渠坡的稳定。（例：文峪河 大坝塌方与中日中心挖方压人）。 • 边坡系数土质、水文地质条件，挖方深度、 渠中水深等有关，一般可按表4～9，4～10经 验数值选用。
表4－10，4－11
2
A • 计算过水断面面积 R= P A。湿周P，水力半径 1 R和谢才系数C： 1 6 C= R n
求解过程(2)
• 计算渠道流量： Q＝AC Ri • 校核渠道输水能力，修改b，h，直到满 足以下条件为止：
Q实际－Q计算 Q实际
• 校核渠道流速：
≤ 0.05
V不淤 < V设 < V不冲
例
• 某灌溉渠道采用梯形断面，设计流量 Q ＝3.2m3／s，边坡系数m=1.5，渠道比降 i＝0.0005，渠床糙率系数 n＝0.025，渠 道不冲流速vcs=0.8m／s，该渠道为清水 渠道，无防淤要求，为了防止长草、最 小允许流速为0.4m／s。求渠道过水断面 尺寸。
如果上级渠道通过最小流量时，不能保证下级渠道取 得相应的最小流量时，就必须在上级渠道取水口的下 游修建节制闸，使上级渠道的水位抬高，使上下级渠 道的水位差等于分水闸的水头损失，这样，下级渠道 便可取得最小流量。
农田水利学灌溉渠道系统
按照水资源总量控制的要求，对灌区实行用水总量控制，同时根据 作物需水规律和土壤墒情等因素，制定合理的灌溉定额。
采用先进的测流计量技术
运用流速仪、超声波流量计等先进测流计量技术，准确掌握各级渠 道的流量、流速等参数，为水量调度和分配提供依据。
渠道维护与检修措施
定期检查与维护
定期对灌溉渠道进行全面检查， 及时发现并处理渠道淤积、渗漏、 滑坡等问题，确保渠道畅通和安
管道输水
定义
管道输水是利用管道将水从水源 地输送到灌溉区域的一种灌溉方
式。
优点
输水效率高，占地面积小，节约水 资源，适用于远距离输水和地形复 杂的地区。
缺点
投资大，维护成本高，对水质要求 高。
不同类型渠道比较
明渠与暗渠比较
明渠施工简单、造价低、维护方便， 但占地面积大、蒸发渗漏损失大、易 受污染和淤积；暗渠则相反。
农田水利学灌溉渠道系统
目 录
• 灌溉渠道系统概述 • 灌溉渠道类型与特点 • 灌溉渠道规划与设计 • 灌溉渠道运行管理 • 灌溉渠道系统评价与优化 • 未来发展趋势及挑战
01 灌溉渠道系统概述
定义与功能
定义
灌溉渠道系统是指用于农田灌溉的水利工程设施，包括渠道、闸门、泵站等组 成部分，旨在将水源地的水资源引至农田，满足农作物生长所需的水分。
多功能化利用
拓展灌溉渠道系统的综合功能，如生态廊道、休闲观光等，提升综 合效益。
技术创新在农田水利中应用前景
高效节水灌溉技术
喷灌、滴灌等高效节水灌溉技术将进一步提高水资源利用 效率。
智能化监控技术
利用传感器、远程监控等技术手段，实现对灌溉过程的实 时监控和精准管理。
生态修复技术
灌溉渠道系统课件
– 渠道顺直、减少建筑物数量和规模 – 渠道填方和挖方量尽可能接近。 – 用水单位和渠道独 立。
• 4、斗渠、农渠满足机械化耕作要求； – 各级渠道相互垂直，间距适宜。
• 5、考虑水资源的综合利用。
– 发电、养殖、工业和城镇供水等。
第一节 渠系概述
• 一、灌溉渠系组成： • 1.灌溉渠道
– 一般分为干、支、斗、农四级。 – 有些情况下可能多于或少于四级。
• 2.退水、泄水渠道
– 主要用于保证渠系安全运行。一般在干、支 渠末端应设置退水渠。
二、灌溉渠道的规划原则
• 1、 干渠布置在高处，以控制较大面积。 – 对于局部高低存在的情况，可以考虑采用其他灌水 方法解决。
✓改善生产环境； ✓改善生态环境 ✓改善生活环境 • 3〕因地制宜； • 4〕长远规划，预留发展余地。
条田规划
• 条田概念：
– 农渠河农沟之间的田块
• 条田的要求：
– 排水要求（100－200米）：
• 排涝：淹水时间和深度 • 降渍：控制地下水位
– 机耕要求，以400－800米为宜 – 管理要求：一般需要在1－2d灌完
– 若不满足，可利用倒虹吸。
3〕倒虹吸
• 利用压力沟道代替渠道从沟或路下穿过。 • 使用条件
• 渠道水位高于路面或沟、河水位，但渠道底部低 于路面或沟、河洪水位时；
• 渠底高于路面，但是净空无法满足交通要求
4〕涵洞：渠道与道路交叉，渠水 位低于路面，且流量较小时；
5) 桥梁 ：渠道与道路相交，渠道 水位低于路面，流量较大时采用。
• 1〕跌水：用于落差较小的陡坎； • 2〕陡坡：落差较大时；
5、泄水建筑物
• 泻水闸、溢流堰 • 作用：
农田水利：灌溉渠道系统
26
T
b
T
h
H
水
尺
O
HQ
D
P
L
图5－3 直角三角形量水堰图
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28
• 平原地区长度500－1000米，间距200－400 米
– 有地下水控制地区，农渠间距取决与农沟 间距。
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渠道和排水沟配合
• 灌排相邻布置
– 相邻布置地适用条件：单一坡度 – 单向控制：
• 相间布置
– 适用条件：平原地区 – 优点：
• 控制范围较大，沟渠数量少 • 双向控制
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– 主要用于保证渠系安全运行。一般在干、支渠末 端应设置退水渠。
4
5
灌溉渠道的规划原则
• 1、 干渠布置在高处，以控制较大面积。 – 对于局部高低存在的情况，可以考虑采用其他灌水方 法解决。
• 2、布置使得工程量和工程费用最低。
– 渠道顺直、减少建筑物数量和规模 – 渠道填方和挖方量尽可能接近。 – 大部分需要进行方案比较才能确定。
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5、泄水建筑物
• 泻水闸、溢流堰 • 作用：
– 防止下游渠道发生事故导致水位升高； – 排除进入渠道其他水量 – 冲洗泥沙（多泥沙河流引水闸后），称冲沙闸
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6、量水建筑物
• 测量渠道流量。 • 三角堰、巴歇尔量水堰、抛物线型量水堰。 • 量水堰是灌区计划用水和按方收费的基础。 • 包括建筑物量水、特设量水设施、量水仪
灌溉渠道系统
• 指从水源取水、经过渠道和建筑物向农田供 水，并由田间工程进行灌溉的工程系统。
• 组成：
– A.渠首工程（取水枢纽） – B.输配水工程（渠道） – C.田间工程。
农田水利学：5章灌溉管道系统
压力式管道系统需要借助压力泵将水注入管道，适合于地势较高或远离水源的灌溉设计，也适用于要求水量、 水压、水质稳定的大面积灌溉作业。
管道系统的设计和计算
水文和气象数据的收集
了解降水量、蒸发量、温度、湿度等气象条件，以及水源的流量和水质是正确进行管道系统设计和计算的前提。
水力特性计算
规划灌溉管道系统的重要性
灌溉管道系统的规划是确保高效灌溉和节约用水的关键。它需要考虑到田地 的形状、大小和坡度，以及水源的位置和容量。合理规划可有效降低生产成 本、提高产量，并减轻对环境的影响。
管道系统的组成和功能
水源
水源是灌溉系统的一部分，它可以是水库、湖泊、河流或地下水。水源的选择应该考虑到供应稳定性、水质和 处理成本等因素。
管道系统的优化和节能
灌溉管道系统的优化和节能具有极高的意义，可以降低灌溉成本、提高产量、改善环境和消耗资源。通过优化 灌溉方案、改进泵站和控制阀门、加强海绵城市建设等手段，可以实现节约用水和节能减排的效果。源自农田水利学：5章灌溉管 道系统
灌溉管道系统是现代农业中必不可少的一部分。在这个演示文稿中，我们将 深入探讨灌溉管道系统的原理，功能，种类，设计和计算的方方面面，以及 如何优化和节能。希望本演示文稿将帮助大家更加深入地理解农田水利学的 知识。
灌溉管道系统简介
灌溉管道系统旨在将水从水源输送到田地直接灌溉作物，以增加作物生产效率和农业可持续发展。管道系统是 灌溉系统的重要组成部分，它们与灌溉渠道、水库和泵站等其他设施紧密相关。
水泵
水泵是将水从水源提升至管道系统中的设备。根据不同的压力需求，可以选择不同类型和规格的水泵。
输水管道
输水管道是连接水源和田地的管道。根据不同的需求，可以选择使用重力式或压力式管道。
农田水利：灌溉渠道系统
5、泄水建筑物
• 泻水闸、溢流堰 • 作用：
– 防止下游渠道发生事故导致水位升高； – 排除进入渠道其他水量 – 冲洗泥沙（多泥沙河流引水闸后），称冲沙闸
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6、量水建筑物
• 测量渠道流量。 • 三角堰、巴歇尔量水堰、抛物线型量水堰。 • 量水堰是灌区计划用水和按方收费的基础。 • 包括建筑物量水、特设量水设施、量水仪
• 干、支渠布置
– 干渠多沿圩堤布置 – 灌溉系统级别较少。
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三、斗渠和农渠规划
• 斗农渠渠规划要求
– 适于管理和机械耕作要求 – 便于配水 – 有利于灌水和耕作措施地配合 – 土地平整工程量小
• 斗渠布置
– 长度3－5Km， – 控制面积3000～5000亩
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农渠布置
• 布置要求
– 满足机耕要求
• 1〕隧洞：遇到山岗或绕行费用过大时； • 2〕渡槽：渠道穿过沟道、道路时，若渠道
底部高于沟道洪水位和满足交通要求时采 用，
– 若不满足，可利用倒虹吸。
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3〕倒虹吸
• 利用压力沟道代替渠道从沟或路下穿过。 • 使用条件
• 渠道水位高于路面或沟、河水位，但渠道底部低于 路面或沟、河洪水位时；
• 渠底高于路面，但是净空无法满足交通要求
• 7、和土地利用规划相结合。
– 渠道布置考虑道路、林带、居民点位置，减少拆迁 费用。
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二、干支渠规划布置
• 1.山区、丘陵区 • 干渠多大致沿等高线布置，处于较高位置；
– 并非严格平行等高线
• 支渠大体和等高线垂直 • 山丘区渠道可采用“长藤结瓜”式布置。
– 多水源，充分利用蓄水能力（小塘坝）和当地径 流。
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第五章 (4)渠道灌溉系统
二、渠道的纵断面设计
渠道纵断面设计的任务和目标：
– 任务：确定渠道设计水位高程线、进 而确定渠底高程线、渠顶高程线、最 低水位线及渠系建筑物的位置。 – 目标：使各级渠道入口处都应具有足 够的水位，满足自流灌溉。
干 渠 设 计 水 位 线 的 确 定 与 调 整
绘出简化图：
1. 灌溉渠道的水位推算
• 任务：根据渠道的有关设计参数，确定渠道 过水断面的水深h和底宽。
土质渠道一般断面的水力计算
• 计算公式：
Q ＝ AC
Ri
• 由于有b和h两个未知数，只能利用 试算法求解
求解过程(1)
• 假设b，选择一个适 当的宽深比a， • 计算h=b/a
A = (b + mh)h P = b + 2h 1 + m
第五章 渠道灌溉系统（4）
第四节 灌溉渠道纵横断面设计
中国农业大学 李光永 黄兴法编
设计原理
• 渠道设计流量
– 确定渠道过水断面尺寸。
• 最小流量
– 校核对下级渠道的水位控制条件，判断当上级渠道输 送最小流量时，下级渠道能否得到相应的最小流量。 如果否，就要设置节制闸。并用于校核不淤流速。
• 加大流量
如果上级渠道通过最小流量时，不能保证下级渠道取 得相应的最小流量时，就必须在上级渠道取水口的下 游修建节制闸，使上级渠道的水位抬高，使上下级渠 道的水位差等于分水闸的水头损失，这样，下级渠道渠道通过最小流量、下级渠道也引 取最小流量，此时上下游相应的水位差 为
调 整
2. 渠道纵断面设计中的 水位衔接 • 即处理上下级渠道、上下渠 段、渠道与建筑物之间的水位 衔接，实现自流灌溉。
断面变化时渠段水位的衔接
• 渠道沿途分水，渠道流量逐渐减小， 与渠段相对应的过水断面也应随着减 小，此时，可改变水深或底宽使水位 衔接，衔接的位置应结合配水枢纽或 交叉建筑物统一布置。
【精品】第五章灌溉渠道系统
第五章灌溉渠道系统指从水源取水、经过渠道和建筑物向农田供水，并由田间工程进行灌溉的工程系统。
按输水方式的不同可分渠道灌溉系统和管道灌溉系统两大类。
组成：A.渠首工程（取水枢纽）B.输配水工程（渠道）C.田间工程。
§5—1灌排渠系规划布置一、灌排渠系的组成及布置原则（一）灌排渠系的组成1、灌溉系统:（1）渠首工程（2）灌溉渠道：干、支、斗、农渠等固定渠道有些情况下可能多于或少于四级。
（3）渠系建筑物（4）田间渠系工程：毛渠(临时渠道)、灌水沟哇等2、退水、泄水渠道主要用于保证渠系安全运行。
一般在干、支渠末端应设置退水渠。
3、排水系统（1）田间排水工程：毛沟、小沟、墒沟等（2）排水沟：干、支、斗、农沟（3）排水建筑物：排水闸、涵、站等（4）排水容泄区：河流、湖泊、大江、大湖、大海等（二）灌排渠系的布置原则1、干渠布置在高处，以控制较大面积。
对于局部高低存在的情况，可以考虑采用其他灌水方法解决。
2、布置使得工程量和工程费用最低。
渠道顺直、减少建筑物数量和规模。
渠道填方和挖方量尽可能接近。
大部分需要进行方案比较才能确定。
3、考虑行政区划，尽可能用水单位和渠道独立。
4、斗渠、农渠满足机械化耕作要求；各级渠道相互垂直，间距适宜。
5、考虑水资源的综合利用。
发电、养殖、工业和城镇供水等。
6、灌溉渠系布置必须和排水系统布置相结合。
尽量利用原有的水系。
尽量避免沟、渠交叉，减少交叉建筑物。
7、和土地利用规划相结合。
渠道布置考虑道路、林带、居民点位置，减少拆迁费用。
二、丘陵山区灌排渠系的规划布置水利特点是：排水比较通畅，但干旱问题比较突出。
山丘灌溉渠道布置的关键是布置干渠。
（一）干渠的两种布置形式（1）干渠沿等高线布置（2）干渠垂直于等高线布置支、斗、农渠布置支渠垂直于干渠，其间距由地形条件决定。
斗渠间距一般为：400~800m；农渠间距一般为：100~200m两种布置形式：（1）灌排相邻适用于单一坡向地形（2）灌排相间适用于平坦，或有微起伏山丘区渠道可采用“长藤结瓜”式布置。
第五章灌溉渠道系统
第五章灌溉渠道系统指从水源取水、经过渠道和建筑物向农田供水，并由田间工程进行灌溉的工程系统。
按输水方式的不同可分渠道灌溉系统和管道灌溉系统两大类。
组成：A.渠首工程（取水枢纽）B.输配水工程（渠道）C.田间工程。
§5—1 灌排渠系规划布置一、灌排渠系的组成及布置原则（一）灌排渠系的组成1、灌溉系统:（1）渠首工程（2）灌溉渠道：干、支、斗、农渠等固定渠道有些情况下可能多于或少于四级。
（3）渠系建筑物（4）田间渠系工程：毛渠(临时渠道)、灌水沟哇等2、退水、泄水渠道主要用于保证渠系安全运行。
一般在干、支渠末端应设置退水渠。
3、排水系统（1）田间排水工程：毛沟、小沟、墒沟等（2）排水沟：干、支、斗、农沟（3）排水建筑物：排水闸、涵、站等（4）排水容泄区：河流、湖泊、大江、大湖、大海等（二）灌排渠系的布置原则1、干渠布置在高处，以控制较大面积。
对于局部高低存在的情况，可以考虑采用其他灌水方法解决。
2、布置使得工程量和工程费用最低。
渠道顺直、减少建筑物数量和规模。
渠道填方和挖方量尽可能接近。
大部分需要进行方案比较才能确定。
3、考虑行政区划，尽可能用水单位和渠道独立。
4、斗渠、农渠满足机械化耕作要求；各级渠道相互垂直，间距适宜。
5、考虑水资源的综合利用。
发电、养殖、工业和城镇供水等。
6、灌溉渠系布置必须和排水系统布置相结合。
尽量利用原有的水系。
尽量避免沟、渠交叉，减少交叉建筑物。
7、和土地利用规划相结合。
渠道布置考虑道路、林带、居民点位置，减少拆迁费用。
二、丘陵山区灌排渠系的规划布置水利特点是：排水比较通畅，但干旱问题比较突出。
山丘灌溉渠道布置的关键是布置干渠。
（一）干渠的两种布置形式（1）干渠沿等高线布置（2）干渠垂直于等高线布置支、斗、农渠布置支渠垂直于干渠，其间距由地形条件决定。
斗渠间距一般为：400~800m；农渠间距一般为：100~200m两种布置形式：（1）灌排相邻适用于单一坡向地形（2）灌排相间适用于平坦，或有微起伏山丘区渠道可采用“长藤结瓜”式布置。
灌溉渠道系统
• 3、考虑行政区划，尽可能用水单位和渠道独 立。 • 4、斗渠、农渠满足机械化耕作要求； – 各级渠道相互垂直，间距适宜。 • 5、考虑水资源的综合利用。
– 发电、养殖、工业和城镇供水等。
• 6、灌溉渠系布置必须和排水系统布 置相结合。
– 尽量利用原有的水系。 – 尽量避免沟、渠交叉，减少交叉建筑物。
灌溉渠道系统
• 指从水源取水、经过渠道和建筑物向农田供 水，并由田间工程进行灌溉的工程系统。 • 组成：
– A.渠首工程（取水枢纽） – B.输配水工程（渠道） – C.田间工程。
第一节 渠系概述
• 一、灌溉渠系组成： • 1.灌溉渠道
– 一般分为干、支、斗、农四级。 – 有些情况下可能多于或少于四级。
• 2.退水、泄水渠道
– 主要用于保证渠系安全运行。一般在干、支
渠末端应设置退水渠。
二、灌溉渠道的规划原则
• 1、 干渠布置在高处，以控制较大面积。 – 对于局部高低存在的情况，可以考虑采用其他灌水 方法解决。 • 2、布置使得工程量和工程费用最低。
– 渠道顺直、减少建筑物数量和规模 – 渠道填方和挖方量尽可能接近。 – 大部分需要进行方案比较才能确定。
• 7、和土地利用规划相结合。
– 渠道布置考虑道路、林带、居民点位置，减少拆迁
费用。
三、干支渠规划布置
• 1.山区、丘陵区 • 干渠多大致沿等高线布置，处于较高位置；
– 并非严格平行等高线
• 支渠大体和等高线垂直 • 山丘区渠道可采用“长藤结瓜”式布置。
– 多水源，充分利用蓄水能力（小塘坝）和当地径 流。 – 提高灌溉工程的利用效率。
2、配水建筑物
• 主要包括节制闸和分水闸 • 分水闸：控制向下级渠道配水流量，包括支渠 分水闸和斗门、农门。 • 节制闸：抬高上游水位或阻止水流下行。 • 节制闸使用条件： – A 需要抬高水位时； – B 需要轮灌时； – C 建筑物、渠段或城市需要保护时，配合退 水闸使用。
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第五章灌溉渠道系统指从水源取水、经过渠道和建筑物向农田供水，并由田间工程进行灌溉的工程系统。
按输水方式的不同可分渠道灌溉系统和管道灌溉系统两大类。
组成：A.渠首工程（取水枢纽）B.输配水工程（渠道）C.田间工程。
§5—1 灌排渠系规划布置一、灌排渠系的组成及布置原则（一）灌排渠系的组成1、灌溉系统:（1）渠首工程（2）灌溉渠道：干、支、斗、农渠等固定渠道有些情况下可能多于或少于四级。
（3）渠系建筑物（4）田间渠系工程：毛渠(临时渠道)、灌水沟哇等2、退水、泄水渠道主要用于保证渠系安全运行。
一般在干、支渠末端应设置退水渠。
3、排水系统（1）田间排水工程：毛沟、小沟、墒沟等（2）排水沟：干、支、斗、农沟（3）排水建筑物：排水闸、涵、站等（4）排水容泄区：河流、湖泊、大江、大湖、大海等（二）灌排渠系的布置原则1、干渠布置在高处，以控制较大面积。
对于局部高低存在的情况，可以考虑采用其他灌水方法解决。
2、布置使得工程量和工程费用最低。
渠道顺直、减少建筑物数量和规模。
渠道填方和挖方量尽可能接近。
大部分需要进行方案比较才能确定。
3、考虑行政区划，尽可能用水单位和渠道独立。
4、斗渠、农渠满足机械化耕作要求；各级渠道相互垂直，间距适宜。
5、考虑水资源的综合利用。
发电、养殖、工业和城镇供水等。
6、灌溉渠系布置必须和排水系统布置相结合。
尽量利用原有的水系。
尽量避免沟、渠交叉，减少交叉建筑物。
7、和土地利用规划相结合。
渠道布置考虑道路、林带、居民点位置，减少拆迁费用。
二、丘陵山区灌排渠系的规划布置水利特点是：排水比较通畅，但干旱问题比较突出。
山丘灌溉渠道布置的关键是布置干渠。
（一）干渠的两种布置形式（1）干渠沿等高线布置（2）干渠垂直于等高线布置支、斗、农渠布置支渠垂直于干渠，其间距由地形条件决定。
斗渠间距一般为：400~800m；农渠间距一般为：100~200m两种布置形式：（1）灌排相邻适用于单一坡向地形（2）灌排相间适用于平坦，或有微起伏山丘区渠道可采用“长藤结瓜”式布置。
多水源，充分利用蓄水能力（小塘坝）和当地径流。
提高灌溉工程的利用效率。
提前补水到沟塘，可减少泵站规模（淳东灌区）多水源供水，减少渠道规模（二）平原区干支渠布置干渠多大致沿等高线布置，处于较高位置；并非严格平行等高线支渠大体和等高线垂直（三）、圩区圩区特点：地势低洼，在最高洪水位和最低于洪水位之间；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。
三、斗渠和农渠规划斗农渠规划要求：适于管理和机械耕作要求便于配水有利于灌水和耕作措施地配合土地平整工程量小1、斗渠布置：长度3－5Km，控制面积3000～5000亩2、农渠布置布置要求：满足机耕要求平原地区长度500－1000米，间距200－400米有地下水控制地区，农渠间距取决与农沟间距。
3、渠道和排水沟配合灌排相邻布置相邻布置地适用条件：单一坡度；单向控制：相间布置适用条件：平原地区优点：控制范围较大，沟渠数量少；双向控制四、渠系规划步骤1、查勘2、纸上定线3、定线测量五、渠系建筑物规划渠系建筑物指与渠道或排水沟配套的水闸、涵洞、桥梁、渡槽、倒虹吸、跌水、陡坡等建筑物。
（一）、渠系建筑物选型与布置的原则１.满足使用要求如渠道切断了道路，那么该处需设涵洞或桥梁；渠道水位不够则需建节制闸抬高水位。
２.尽量采用联合枢纽布置的形式目的是为节省投资和管理方便。
如闸与桥常联合修建，分水闸与节制闸常联合修建。
如总渠枢纽和江都水利枢纽。
３.尽量采用定型设计和装配式建筑物由于渠系建筑物数量很多，同一类建筑物工作条件常相近。
如斗农渠上的分水闸，因此采用定型设计和装配式结构，对简化设计，加速施工进度非常有利。
４.尽量考虑采用当地材修建如在山丘区建渡槽、农桥可用砌石建筑（句容的北山水库石拱渡槽），在平原地区则宜用钢筋混凝土排架渡槽。
５.多作经济比较，选择最优方案如渠道穿过河流时，有时可在技术上和满足使用要求上可采用渡槽，也可采用倒虹吸，这时就需要进行经济比较。
选择较经济合理的方案。
有时同一建筑物可采用不同的施工方案，这时也可通过经济比较来选择较合理的施工方案。
（二）渠系建筑物的类型与布置1、引水建筑物：（1）渠首进水闸门，控制流量（自流沟渠）（2）有坝引水：拦水坝、进水闸、冲沙闸等。
（3）提水灌区之泵站（4）水库2、配水建筑物主要包括节制闸和分水闸（1）分水闸：控制向下级渠道配水流量，包括支渠分水闸和斗门、农门。
（2）节制闸：抬高上游水位或阻止水流下行。
节制闸使用条件：A 需要抬高水位时；在上级渠水位不能保证下级渠正常引水时，需在上级渠建节制闸抬高水位，保证下级渠引水。
B 需要轮灌时；在轮灌组分界处需设节制闸。
C 建筑物、渠段或城市需要保护时，配合退水闸使用。
3、交叉建筑物渠道与河流、道路交叉时应布置交叉建筑物。
交叉建筑物主要的三种：渡槽、倒虹吸、涵洞。
选择方法：（１）不影响交通和航运；（２）技术上可行；（３）进行经济比较，选择最优的型式。
1〕隧洞：遇到山岗或绕行费用过大时；2〕渡槽：渠道穿过沟道、道路时，若渠道底部高于沟道洪水位和满足交通要求时采用，若不满足，可利用倒虹吸。
3〕倒虹吸：利用压力沟道代替渠道从沟或路下穿过。
适用条件：渠道水位高于路面或沟、河水位，但渠道底部低于路面或沟、河洪水位时；渠底高于路面，但是净空无法满足交通要求。
4〕涵洞：渠道与道路交叉，渠水位低于路面，且流量较小时；5) 桥梁：渠道与道路相交，渠道水位低于路面，流量较大时采用。
上述交叉建筑物可以根据具体地形结合使用。
4、衔接建筑物渠道经过一陡坎或坡面时需建跌水或陡坡。
（１）跌水水位落差小于３ｍ时，宜建跌水。
（２）陡坡水位落差大于３ｍ时，宜建陡坡。
这时建跌水不安全。
5、泄水建筑物作用：防止下游渠道发生事故导致水位升高；排除进入渠道其他水量冲洗泥沙（多泥沙河流引水闸后），称冲沙闸（１）退水闸布置在较大的干支渠末端，以排泄渠中余水（防止滋生杂草和蚊虫）。
（２）泄水闸与节制闸联合修建，保护重要建筑物和险工渠段。
6、量水建筑物（１）利用闸、涵、渡槽等量水。
在干支渠上量水一般利用这些渠系建筑物量水。
（２）利用特设计量水备量水。
如三角堰、梯形堰、巴歇尔量水槽、量水仪表、喷嘴等。
一般斗、农渠上可采用特设量水设备。
量水堰是灌区计划用水和按方收费的基础。
§5—2、田间工程规划田间工程：最末一级固定渠道和固定沟道中间的条田范围内的农田建设工程，临时渠道、排水小道、田间道路、小型建筑物（进、排水口）、土地平整等 。
田间工程是合理灌溉、提高灌排效率、发挥工程效益的基础。
一、田间工程的规划（原则）要求田间工程规划应满足以下基本要求：（1）有完善的田间灌排系统，做到灌排配套，消灭串灌串排，并能控制地下水位。
（2）田面平整，灌水时土壤湿润均匀，排水时田面不留积水。
（3）田块的形状和大小能适机械化需要，有利开提高土地利用率。
（4）田间工程规划是农田基本建设规划的重要内容，必须在农业发展规划和水利建设规划基础上进行。
Q H 水尺L O T b h P H DT 图5－3 直角三角形量水堰图 H L B T b 3～５P D 厘米T h（5）田间工程规划必须着眼长远，立足当前，既要充分考虑农业现代化发展要求，又要满足当前农业生产发展的实际需要，全面规划，分期实施，当年增产。
（6）田间工程规划因地制宜，讲求实效，要有严格的科学态度，注重调查研究，走群众路线。
（7）田间工程规划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。
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。
综合考虑排涝、机械化耕作和田间用水管理方面要求，条田的一般规格为：宽度100~200m，长度400~800m。
三、旱地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。
有纵向布置与横向布置两种布置形式。
（一）影响条田设计的基本因素1、灌溉对条田的要求2、排水对条田设计的要求3、农田防护林带与条田的关系4、机耕对条田的要求（二）条田内部的田间渠系布置1、纵向布置（1）水流流向农渠→毛渠→输水垄沟→灌水沟、畦（2）特点毛渠∥灌水沟、畦（即毛渠方向与灌水沟方向一致）（3）布置规格1）纵向布置时，输水垄沟间距等于灌水沟、畦的长度，一般为30~50m。
2）输水垄沟的长主等于毛渠的间距，一般为50~70m。
3）毛渠的间渠等于输水垄沟的长度，若毛渠双向控制，则毛渠的间距是输水垄沟长度的两倍。
4）毛渠的长度与条田宽度相近。
2、横向布置（1）水流农渠→毛渠→灌水沟、畦（2）特点无输水垄沟；毛渠⊥灌水沟、畦面垂直（3）布置规格1）灌水沟、畦长度一般为30~50m。
2）单向控制时，毛渠间距等于灌水沟、畦的长度，双向控制时，毛渠的间距是灌水沟、畦长度的两倍。
3）毛渠长度与条田宽度相近。
3、纵向布置与横向布置选择方法（1）灌水沟、畦尽量垂直于等于等高线（便于灌水）；作物行向一般为南北方向（通风光照条件好），由此确定灌水沟、畦的方向。
（2）若灌水沟、畦垂直于农渠，采用纵向布置；若灌水沟、畦平行于农渠，则采用横向布置。
四、水田格田水田灌溉不需毛渠，灌溉水直接从农渠灌入水稻格田。
格田规划要点：（1）水稻格田长度与宽度的确定应考虑到有利灌溉，以及有利于提高机耕、机收的效率，一般长约100~150m，宽约15~20m；（2）在山丘区坡地上布置格田，一般格田长边方向与等高线平行（有利于减少修筑梯田的工程量），此时农渠垂直于等高线、顺坡布置；（3）在平原地区，格田方向以南北向为好，利于作物通风采光；（4）消灭串灌串排；（5）田面平整，便于采用浅水勤灌或其它节水灌溉方法；（6）与早作田块相邻时，应开设隔水沟。
五、田、林、路、居民点等的规划布置。
（一）道路和林园规划1、道路规划道路规划要使交通方便，少占土地，节约投资。
布置要与渠系及渠系上建筑物规划相结合2、渠、沟、林、路相互关系的基本形式（1）沟—路—渠（2）路—沟—渠（3）沟—渠—路3、林带规划（1）林带规划的原则：1）既要经济利用土地又不降低防护效能2）设计规格和树种配置上即要达到防风固沙，保护农田，生物排水、美化，同时要根据具体条件配置经济树种，增加生产效益。
3）树种的选择上要适应性强，生长快，防风效能好，病虫害少。
4）要长远规划和近期规划相结合（成林树和幼苗树搭配开）。
（2）农田防护林的设计与标准1）农田防护林的作用防风、生物排水、降低地下水位、改良土壤、改善田间小气候等。
2）防护林的宽度3）树种的问题4）林带布置形式和结构（二）居民点的规划布置1、居民点规划布置原则（1）必须在农田基本建设统一规划基础上进行，使两者紧密结合，避免重复建设。