灌溉渠道系统规划实例分析教学文案

灌溉渠道系统规划实例分析

中图分类号：S607+.1 文献标识码：A 文章编号：

摘要:利用渠道进行灌溉是我国农田灌溉的主要输水方式。灌溉渠道系统是指从水源取水、通过渠道及其附属建筑物向农田供水、经由田间工程进行农田灌水的工程系统。主要包括渠首工程、输配水工程和田间工程三大部分。大中型固定渠道可分为干渠、支渠、斗渠、农渠四级，地形复杂的大型灌区级数往往多于四级，而灌溉面积较小的灌区，固定渠道的级数较少。

灌溉渠道系统布置应符合灌区总体设计和灌溉标准要求。干渠主要布置在灌区较高的地带，以便自流控制较大的灌溉面积。其他各级渠道也应布置在各自控制范围内较高地带。

本文主要结合土地整理项目设计实例，分别对北部平原区和南方山区、丘陵区灌区的渠道灌溉系统进行分析设计，主要内容包括项目区总体情况介绍，灌溉水源分析，干、支、斗、农渠的规划布置形式，渠道工作制度的划分，渠道设计流量的推算，渠道横断

面和纵断面设计以及田间工程的规划等内容。

关键词:土地整理渠道灌溉流量

引言

笔者就职于土地整理规划设计公司，主要从事土地整理项目的规划设计工作，土地整理的主要目的是采用工程措施，对田、水、路、林、村进行综合整治，增加有效耕地面积，提高土地质量和利用效率。灌溉渠道工程规划是土地整理规划设计的一项重要内容，以下笔者结合工作中的设计实例，对灌溉渠道系统规划进行分析设计。

利用渠道进行灌溉是我国农田灌溉的主要输水方式。灌溉渠道系统是指从水源取水、通过渠道及其附属建筑物向农田供水、经由田间工程进行农田灌水的工程系统。主要包括渠首工程、输配水工程和田间工程三大部分。大中型固定渠道可分为干渠、支渠、斗渠、农渠四级，地形复杂的大型灌区级数往往多于四级，而灌溉面积较小的灌区，固定渠道的级数较少。

灌溉渠道系统布置应符合灌区总体设计和灌溉标准要求。干渠主要布置在灌区较高的地带，以便自流控制较大的灌溉面积。其他各级渠道也应布置在各自控制范围内较高地带。

以下选取土地整理项目中的设计实例，分别对北

部平原区和南方山区、丘陵区灌区的渠道灌溉系统进行分析设计。首先选取一个北方平原区的土地整理项目进行分析，项目名称为《新疆阿勒泰市巴里巴盖乡巴鲁旺塔斯村（二个）片区基本农田保护示范区整理项目》，项目区位于阿勒泰市西南部的巴里巴盖乡巴鲁旺塔斯村，北距阿勒泰地区首府阿勒泰市47km。项目区建设规模725.24 hm²，分为两个片区，一片区建设规模389.27 hm²，二片区建设规模335.97 hm²。项目区引用巴山干渠中的水为灌溉水源，通过支渠从白闸取水向项目区供水。项目区内灌溉系统布置比较完善，基本为填方渠道，支渠全部预制混凝土板防渗衬砌，项目区内斗渠、农渠全为土质。

一、项目各级渠道布置形式

根据现场踏勘实况和当地村民的多年灌水习惯，项目区现有灌溉渠系已比较完善，本项目的规划主要以整修利用现有渠道工程为主，全部采用明渠输水进行灌溉。项目区从巴山干渠引水，通过支渠向项目区灌水，流向为东北-西南方向，巴山支渠首先从二片区穿过，随后穿过一片区。在巴山支渠上设置南北向分水口，布置斗渠；斗渠上设置分水口布置末级渠道农渠。

二、渠道工作制度的选定

渠道的工作制度就是渠道的输水工作方式，可分为续灌和轮灌。续灌指在一次灌水延续时间内，自始自终连续输水的灌水方式。轮灌指的是同一级渠道在一次灌水延续时间内轮流输水的工作方式。实行轮灌时，缩短了各条渠道的输水时间，加大了输水流量，同时工作的渠道长度较短，从而减少了输水损失水量，有利于农业耕作和灌水工作的配合，同时工作的渠道长度较短，从而减少了输水损失水量，有利于农业耕作和灌水工作的配合，有利于提高灌水工作效率。

渠道轮灌组划分依据：渠道的灌溉条件基本一致；每个轮灌组控制面积（毛面积）基本相同。渠道灌溉工作制度，实行支渠续灌，斗渠和农渠轮灌。项目区分为两个片区，斗渠轮灌组根据项目区划分为两个轮灌组，每个项目区控制的斗渠为一个轮灌组，每条斗渠控制的农渠均分为两组进行轮灌。

三、渠道流量计算

渠道流量的计算首先是要计算出农渠田间径流量，然后依次推算出农渠径流量，农渠设计流量，斗渠设计流量，支渠设计流量，最后是渠道加大流量计算。以下简单说明一下渠道设计流量的推算过程。

1）农渠田间径流量

根据项目区轮灌组的划分，斗渠分轮灌组，每条

斗渠控制的农渠也划分轮灌组。

（1-1）

式中：――农渠田间净流量，m3/s；

――农渠控制的面积；

――农作物一次最大的灌水定额；

――农渠灌水延续时间。

2）农渠净流量

（1-2）

式中：――农渠净流量，m3/s；

――田间水利用系数，一般取0.90（旱作区设计值不低于0.90）。

3）农渠设计流量

农渠设计流量计算公式如下：

（1-3）

（1-4）

（1-5）

式中：――农渠设计流量，m3/s；

――农渠净流量，m3/s；

――农渠输水损失流量，m3/s；

――农渠每km输水损失系数，；

――渠床土壤透水系数；

――渠床土壤透水指数；

――农渠的工作长度。

4）斗渠设计流量

每一条斗渠的净流量是轮灌组同时工作的农渠的设计流量之和。斗渠进行流量计算时，计算基数取所控制的轮灌组最大流量。

（1-6）

其中，为斗渠灌水时渠道的平均工作长度。

5）支渠设计流量

根据轮灌组运行时的各农渠设计流量，计算此时各斗渠通过流量，支渠的净流量是同时工作斗渠的设计流量之和。支渠流量计算时，取同时工作的斗渠轮灌组作为计算参数，作为项目区内支渠的设计流量。

（1-7）

其中，为支渠灌水时渠道的平均工作长度。

通过以上的计算步骤，得到各个渠道的设计流量，为充分利用渠道断面过水能力，同时减少施工难度，根据各级别渠道的计算结果，一般统一规划末级渠道的设计横断面。

7）渠道加大流量计算

渠道的加大流量计算是以设计流量为基础，乘以“加大系数”即得。计算公式为：

（1-8）

式中：――渠道加大流量，m3/s；