农田水利课程设计说明书

农田水利工程课设

制作人

2018-7-12

CHINA

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一、设计资料 (2)

（一）概况 (2)

（二）地形和河道水量概况 (2)

（三）灌区用水资料 (3)

二、灌溉制度设计 (4)

初定灌水率图计算与绘制 (4)

灌水率图的修正 (6)

．其他资料 (7)

三．灌溉渠道的设计 (7)

3.1水源和取水口的选择 (7)

3.2排水容泄区的选择 (7)

3.3渠道的规划布置原则 (8)

3.4渠系建筑物的选择与布置原则 (8)

3.6渠系建筑物的布置 (9)

四、各级渠道设计流量的推求 (10)

(13)

五、干支渠纵横断面设计 (13)

一、干支渠横断面设计 (13)

二、干支渠纵断面设计 (18)

一、设计资料

（一）概况

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/m3, 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），见图1；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。沟道上0#至1#断面河床土质渗漏严重，而在1#至2#断面之间的河床坡降为1/150，形成复式断面，断面的深槽深约2.5 米，其底宽约8 米；此河段沟床土质密实，沟床稳定。李家沟20 年一遇洪水流量为34m3/秒，此时1#断面的洪水位为98.5 米（沟底高程96 米）。

(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。

2.清河河流概况

（1）本地区青龙寺有一水文站，具有28 年水文资料，根据历年资料分析，得出设计年（频率75%）河水流量按旬统计表，见表1。

表 1 设计年清河流量按旬统计表单位：m3/秒

（2）清河0#、1#、#2 断面水位~流量关系曲线见附图2。

（3）0#至1#断面间河床土质较疏松，间有风化破裂岩层。风化层厚6 米，1#至2#断面间河床土质密实，2.5 米以下为坚硬岩层。

（4）水源水质PH=7.0；可溶性盐类总量0.02%，每年7、8 月河水含沙量最大，约为30kg/m3；每年11 月至六月河水含沙量最小，约为1 kg/m3，河水中悬

沙加权平均沉速约为0.1~0.3mm/秒。

3 禹河河道纵坡平均为1/5000.

4 卫河水自流注入禹河，自1#断面到河口一段平均坡降为1/4000；在一般年份内，1#断面河水位皆不超过81 米高度。

（三）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.

表中等干旱年的作物设计灌溉制度

本区全年各时期用水量并不均匀，通常是结冻期间（12 月底至2 月中旬）和9 月至11 月不需用水，其他时期安排连续灌水。六、七、八三个月用水占全年总用水量的1/3~2/5。（四）其他资料

（1）有效利用系数

（2）流量在2.5~5m3/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。

二、灌溉制度设计

2.1.1已知条件

具体如下表所示

初定灌水率图计算与绘制

1）计算：

公式如下：qT =αi mi /(8.64T) （式3.1）式中：αi——作物种植比

mi ——各次灌水定额（m³/亩）

T ——各次灌水延续天数（d ）

计算各种作物的各生育阶段每次灌水的灌水率如表3.1。

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%。修正灌水率图

取灌水最长时间段的灌水率为设计灌水率，q=0.173[m3/(s·万亩)]或q=0.026[m3/(s·公顷)]