第六章 灌溉水源与取水方式

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管 井
第六章 灌溉水源和取水方式
筒 井
第六章 灌溉水源和取水方式
水平采水工程 坎儿井
坎儿井主要由竖井和暗渠组成。 图中环状土堆即为竖井
第六章 灌溉水源和取水方式
截 潜 流
第六章 灌溉水源和取水方式
辐 射 井
第六章 灌溉水源和取水方式
第三节 引水灌溉工程的水利计算
灌溉工程的水利计算是灌区规划工作的主要组 成部分。通过水利计算可以揭示灌区天然来水情 况和灌区需水要求之间的矛盾,并确定协调这些 矛盾的工程措施及其规模,如:灌区面积、坝的高 度、进水闸尺寸、抽水站装机容量和水库库容等。
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第二节 灌溉取水方式
第六章 灌溉水源和取水方式
1、地表水的取水方式
(1)无坝引水
引水渠一般较长。 由进水闸、冲沙闸、导流堤组成。
(2)有坝引水
水源丰富、单水位较低时,需要 引水渠较短 由进水闸、冲沙闸、拦河坝组成
第六章 灌溉水源和取水方式
1、地表水的取水方式
(3)抽水取水
(1)无坝取水-----都江堰
渠首工程主要有: ❖ 鱼嘴分水堤 ❖ 飞沙堰溢洪道 ❖ 宝瓶口进水口 目前灌溉面积已达40余 县,1998年超过一千万 亩。
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(1)无坝取水-----都江堰
“鱼嘴”是都江堰的分水工程,因其形如鱼嘴而得名,它昂头 于岷江江心,把岷江分成内外二江。西边叫外江,俗称“金马 河”,是岷江正流,主要用于排洪;东边沿山脚的叫内江,是 人工引水渠道,主要用于灌溉。 洪水期间,内外江水 量分配比例约为四比 六,大部分水由外江 流走,保证内江灌区 安全,枯水期水量分 配比例颠倒,大部分 水量进入内,保证灌 区用水。
此外,工业废渣中的有害物质,还会通过雨水冲刷、渗入 浅层地下水或流入河流。工业废气中的各种污染物质也会 随降雨(酸雨)进入地面水体。
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2.灌溉水源污染的防治
为防治灌溉水污染及减轻因灌溉 水污染对农业造成的危害,可采 取下列措施: (1) 控制污染源,减少污水的排 放量 (2) 加强监测管理,执行灌溉水 质标准对重复灌溉水源要进行水 质监测,同时要加强灌溉管理 (3) 合理进行污水灌溉
(1)无坝取水-----都江堰
宝瓶口,是前山(今名灌口山、玉垒山)伸向岷江的长脊上凿 开的一个口子,它是人工凿成控制内江进水的咽喉,因它形 似瓶口而功能奇持,故名宝瓶口。
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第二节 灌溉取水方式
(2)有坝取水 1)侧面引水
进水闸过闸水流方向与河 流水流方向正交。 由于在进水闸前不能形成有 力的横向环流,因而防止泥 沙入渠的效果较差,一般只 用于含沙量较小的河道。
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四、扩大灌溉水源的措施
兴建和用好蓄水设施,提高灌溉水源的利用程度。 实行区域之间水量调济,解决好水资源与土地 资源的分布不相协调的问题是很重要的。 实行地面水和地下水的联合运用。
第六章 灌溉水源和取水方式
第二节 灌溉取水方式
灌溉取水方式,随水源类型、水位和水量的状况而定。 利用地面径流灌溉,可以有各种不同的取水方式,如无坝 引水、有坝引水、抽水取水、水库取水等;利用地下水灌 溉,则需打井或修建其它集水工程。
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(1)无坝取水-----都江堰
飞沙堰的作用主要是当内江的水 量超过宝瓶口流量上限时,多余 的水便从飞沙堰自行溢出;如遇 特大洪水的非常情况,它还会自 行溃堤,让大量江水回归岷江正 流。另一作用是“飞沙”,岷江 从万山丛中急驰而来,挟着大量 泥沙,石块,如果让它们顺内江 而下,就会淤塞宝瓶口和灌区。 飞沙堰将上游带来的泥沙和卵石 ,甚至重达千斤的巨石,从这里 抛入外江(主要是巧妙地利用离 心力作用),确保内江通畅,确 有鬼斧神功之妙。
灌溉水源的污染,是指由于人类的生产或生活 活动向水体排入的污染物的数量,超过了水体的自净 能力,从而改变了水体的物理、化学或生物学的性质 和组成,使水质发生恶化,以致于不适用于灌溉农田。
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1.灌溉水源的污染
工业废水是污染灌溉水体的最主要来 源。特别是冶金、机械、矿山、炼油、 化工、造纸、皮革、印染、食品等工业, 不仅排放的废水量大,而且所含的有毒 成分十分复杂,对农业危害最大。 城市生活污水也是重要污染源之一。 大量施用农药和化肥(主要是氮肥), 通过下渗或 地表径流,也可以污染地下 或地表水源。
地下水一般是指潜水和层间水,前者又称浅层 地下水,其补给来源主要是大气降雨,由于补给 容易、埋藏较浅,便于开采,是灌溉水源之一。
第六章 灌溉水源和取水方式
一、灌溉水源的水量及其特点
我国河川径流多年平均总量约为26590亿m3, 地下水总补给量约为7814亿m3。扣除重复部分,全 国水资源总量约为2.7万亿m3,占世界第六位。但 是每亩耕地平均占有水量仅为1760m3,相当于世界 平均值的一半左右,而人均占有水量仅为2600m3, 约为世界平均值的四分之一。因此,我国灌溉水源 并不丰沛,必须尽力节约使用。
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二、 无坝引水工程水利计算
(2)闸前设计水位的确定
外河设计水位: ➢ 历年灌溉期的临界水位 ➢ 或 枯水期水位的平均值
外河设计水位
外河流量
x=x2-z
z——闸前水位降落
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二、 无坝引水工程水利计算 (3)闸后设计水位的确定
闸后水位=闸前水位-过闸水头损失
适于灌区位置较高的情况。
(4)水库取水
适于河水流量、水位均不能满足需要的情况。
(1)无坝取水-----都江堰
位于四川成都平原西部的岷江上,建于公元三世纪,是中国 战国时期秦国蜀郡太守李冰及其子率众修建的一座大型水利 工程,是全世界至今为止,年代最久、以无坝引水为特征的 宏大水利工程。
都江堰渠首工程主要有鱼 嘴分水堤、飞沙堰溢洪道、 宝瓶口进水口三大部分构 成,解决了江水自动分流、 自动排沙、控制进水流量 等问题,消除了水患,使 川西平原成为“水旱从人” 的“天府之国”。
第六章 灌溉水源和取水方式 二、地下水资源类型及特点
地下水
孔隙水
裂隙水、溶洞水
潜水
层间水(以承压水为主)
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地下水
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三、灌溉水源的水质及污染防治
(一) 灌溉水源的水质及其要求 灌溉水质主要是指水的化学、物理性状、水中
含有物的成分及其含量。灌溉水源的水质应符合作物 生长和发育的要求。 (二) 灌溉水源的污染及防治
灌区高程 干渠水位 引水闸的闸后水位
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三、有坝引水工程水利计算
与无坝引水的差别:增加了雍水建筑物的影响, 可引流量不仅与河流天然来水有关,而且与雍水高 度有关。
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三、有坝引水工程水利计算
(1)拦河坝高度的确定
需要考虑:
灌区引水高程的要求; 淹没损失尽量小; 考虑综合利用要求。
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二、 无坝引水工程水利计算 (1)引水流量的确定
a)长系列法
灌溉面积灌水率图灌溉水利用系数 灌溉用水流量过程线
(灌溉临界期 延续不小于20d)
对应阶段的可用来水流量-引水流量=+ -
满足 破坏
不同的灌溉引水流量 不同的保证率
设计保证率 设计引水流量
b)设计代表年法

或水资源紧缺地区
以水稻为主

半干旱、半湿润地区 以旱作为主
5 0~7 5
70~80 7 0~8 0
灌 溉 喷灌 ,微灌
或水资源不稳定地区 湿润地区
或水资源丰富地区 各类地区
以水稻为主 以旱作为主
以水稻为主 各类作物
7 5~8 0 7 5~8 0
80~95 85~95
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2.抗旱天数
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第三节 引水灌溉工程的水利计算 灌溉设计标准 无坝引水工程水利计算 有坝引水工程水利计算
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一、灌溉设计标准
进行灌溉工程的水力计算以前,必须首先确定灌溉工程 的设计标准。
实际工作中,多采用灌溉设计保证率作为灌溉工程的设 计标准,有些地区亦采用抗旱天数。
1.灌溉设计保证率
灌溉设计保证率:灌区用水量在多年期间 能得到充分满足的几率,一般以正常供水 的年数占总年数的百分数表示。
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一般灌溉工程的灌溉设计保证率是根据当地水文条件和作 物种植状况选用。
灌水方法
地区
作物种类 灌溉设计保证率(%)
干旱地区
以旱作为主
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(3)抽水取水 当河流水量比较丰富,但灌区位置较高,修建其他自流引
水工程困难或不经济时,可就近采取抽水取水方式。 抽水取水干渠工程量小,但增加了机电设备及年管理费用。
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(4)水库取水
河流的流量、水位均不能满足灌溉要求时,在河流的适当地点修建 水库进行径流调节,解决来水和用水之间的矛盾。采用水库取水, 必须修建大坝、溢洪道和进水闸等建筑物,工程较大,且有相应的 库区淹没损失,但其调节能力好,能充分利用河流水资源。
抗旱天数:农作物生长期间遇到连续干旱时,灌溉设施能 确保用水要求的天数。
这种灌溉工程设计标准适用于我国南方丘陵水稻区以当地 水源为主的小型灌区。 以抗旱天数为标准设计灌溉工程时,旱作物和单季稻灌区 抗旱天数可为30~50d,双季稻灌区抗旱天数可为50~70d。
抗旱天数有两种不同的统计方法:连续无雨日数,有些省规 定日雨量小于2mm或3mm为无雨日,有的省则以日降雨量小 于5mm为无雨日;连续无透雨日数,即两次透雨的间隔日数。
第六章 灌溉水源和取 水方式
第六章 灌溉水源和取水方式
本章主要内容简介
1 灌溉水源 2 灌溉取水方式 3 引水灌溉工程的水利计算
第六章 灌溉水源和取水方式
第一节 灌溉水源
灌溉水源是指天然资源中可用于灌溉的水体,有 地面水和地下水两种形式,其中地面水是主要形 式。地面水包括河川、湖泊径流、以及在汇流过 程中拦蓄起来的地面径流。
钓鱼台水库
石头河水库
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第二节 灌溉取水方式
蓄、引、提相结合 的灌溉系统
二、地下水取水建筑物
2 地下水的取水方式 1)垂直取水建筑物 管井 筒井 2)水平取水建筑物 坎儿井 截潜流工程 双向联合取水建筑Leabharlann Baidu: 辐射井,井塘,水柜
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第六章 灌溉水源和取水方式
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三、有坝引水工程水利计算 (1)拦河坝高度的确定
溢流段坝顶高程=干渠渠首设计水位+水头损失+安全超高 非溢流段坝顶高程=溢流段坝顶高程+雍水高度+安全超高
第六章 灌溉水源和取水方式
(2)有坝取水 2)正面引水
进水闸过闸水流方向与河流方向 一致或斜交。
这种取水方式能在引水口前激起横 向环流,促使水流分层,表层清水 进入进水闸,底层含沙水流则涌向 冲沙闸被排掉。是一种较好的取水 方式。冲沙闸用以冲走淤积在进水 闸前的泥沙;防洪堤减少拦河坝上 游的淹没损失,在洪水期保护上游 城镇、交通的安全。
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