水库灌区灌溉渠系设计说明书.doc

一、基本资料水库是以灌溉为主的综合利用工程，总库容1.25亿m3。电站为灌溉期发电的季节性电站，整个灌区利用发电后的尾水进行灌溉。尾水渠渠底高程576.5m。1 灌区范围及水资源概况水库灌区位于以东，大桥河以西，大金河以南的黑峪岭北坡，地形南高北低，海拔500600m，地面坡降1/2507/1000，由于发源于黑峪岭北麓的七条大金河支流（包括，发新河，李家河，西沙河，东沙河，木桥河）的切割作用，使得该区从东到西，川原相间，起伏不平。灌区土地面积约39.5万亩，其中包括河谷滩地面积。土地利用系数0.74。灌区内地表水资源由于地形，时间和空间的限制，难于全部利用，只能通过可能的工程措施来利用一小部分。根据水文地质条件，灌区分为河谷阶地和山前洪积扇两种地貌类型；河漫滩潜水埋深10m左右，含水层为砂、砂砾石厚330m，山前洪积扇潜水埋深2030m，含水层为含泥沙的砂砾石层，厚1020m，地下水质良好，矿化度为0.20.5g/L，pH值为6.58,适于灌溉和人畜用水。2 灌区土壤地质概况在洪积扇上，地表岩性为冲积，洪积的次生黄土和亚黄土，土层厚度随地形而异，一般为515m，河滩地冲积土层厚度1m。以下为砂石层。沿山坡地带土壤为沙壤土，洪积扇中部为中壤土，河谷川地为重壤土，土壤物理性质见下表：沿山坡地带，表面沙土覆盖，厚5m左右，以下有2m多的砂石层，再下就是较为坚固的基岩，在李家河左岸及西沙河右岸均有岩石出露，东沙河西支流端头也有岩石出露，东沙河之间为原土。沙土覆盖约4m，其他地方土层顺山坡逐渐增加。3 水文气象概况王庄站实测多年平均流量9.09 m3/s，最枯流量0.7 m3/s；年平均含沙量35.2kg/ m3。大金河多年平均径流量31.9亿m3。扣除上游魏家原、罗川等几个灌区15.7万亩的灌溉用水，在灌溉季节，下游金辉县境内的河川地灌水也很困难，需要从水库供水，水库库容较大，但它的一部分水量要调到以西的灌区。灌区多年平均降雨量608mm，65%集中在八、九、十月，年平均气温17，最高为37，最低零下17，一般年份最大冻土深度4565cm，时间在十二月中旬到一月下旬。4 灌溉制度灌区内主要种植冬小麦，夏玉米，棉花等作物，复种指数160%，渠系水有效利用系数0.60，灌溉设计保证率P=75%，各种作物的灌溉制度及灌区的设计灌水率为0.25m3/s万亩。二、工程布置1 灌区骨干渠系的规划布置渠首水源是利用电站的尾水进行灌溉，故水质含沙量很小，渠系为清水渠。灌区地形南高北低，西高东低，故干渠大致东西走向，沿南面黑峪岭北坡坡底布置。渠道采用混凝土护面，大致沿地面坡降由南向北布置5条，支渠垂直等高线，支又根据地形分为分支1和分支2（详见灌区灌溉规划布置图）。2 干、支渠系建筑物支渠进水口设进水闸；斗渠进水口设分水闸；在支渠进水口下游设节制闸，用来在干渠出现最小流量时抬高最小水位，满足支渠引取最小流量要求；并在轮灌组的分界处设节制闸，如斗、农渠；修建两处跌水（东沙河、上峪河），并下设消力池，以减小水流能量；在西沙河与东沙河之间的山脊开一隧洞；在李家河与渠尾上峪河处设置渡槽。为使干渠尽量直线布置以减少水头损失和减少工程量，东沙河上游右岸沿山脚地带无法自流式灌溉，可设一小型泵站抽水灌溉。3 典型支渠的选择及布置选择支为典型支渠进行斗、农渠布置。斗渠长度一般为35km，间距800m；农渠垂直斗渠布置，长度800m，间距为400m（详见典型支渠田间工程规划布置图）。三、渠系流量计算1 量测、估算每一条支渠控制面积2 典型支渠（支）的设计流量及渠系水利用系数典型支渠灌溉面积约为A2=5.698万亩。灌溉制度为干、支渠续灌，下设21条斗渠，分三组轮灌，则同时工作的有7条；某一斗渠下设8条农渠，分2组轮灌，则同时工作的有4条。（详见典型支渠田间工程规划布置图）1）计算农渠设计流量取田间水利用系数=0.90，则农渠净流量为：灌区土壤大致为中壤土，查表得相应的土壤透水性参数：A=1.9，m=0.4，故每千米农渠输水损失系数为：渠道采用混凝土护面，查表取渗水量折减系数=0.1，由图取得农渠的平均工作长度=0.4 km。故农渠的设计毛流量为：进位后 2）计算斗渠设计流量取=2.4km，则斗渠每千米输水损失系数为：斗渠的设计毛流量为： 进位后 3）计算支渠设计流量斗渠分3组轮灌，由图取得支渠平均工作长度=7.0km，则支渠每千米输水损失系数为：支渠设计毛流量为：进位后 4）典型支渠的灌溉水利用系数：3计算其他支渠的设计流量以典型支渠的灌溉水利用系数作为扩大指标，计算其余支渠的设计流量，计算公式为： 计算结果汇总表：4 计算干渠各段设计流量干渠各段设计流量由下游往上游推算，在平面图上为7-8、3-7、2-3、1-2段。7-8段： 侧得 进位取 同理可计算其它支渠的设计流量，其中则计算汇总表如下：5 加大流量及最小流量计算 计算汇总表：四、横断面设计根据干渠各段设计流量，由梯形渠道的经济实用断面计算公式推算各渠道横断面设计。根据渠道纵断面地形图暂定渠道比降i=1/40001/2500；渠道采用混泥土护面，取糙率系数n=0.012，渠床地质条件大部分为中壤土，故取渠道内边坡系数m=1.25。梯形渠道水力最佳断面参数计算公式如下：水深： ，单位m， （其中）；底宽：，单位m；过水断面：，单位m2；流速：，单位m/s。混泥土衬砌渠道不冲流速取2.5 m/s，不淤流速。加大水深的迭代公式：。安全超高：，单位m。堤顶宽度：，单位m。堤顶高度：，单位m。则渠道各段横断面设计计算结果如下：1典型支渠：故,满足流速设计要求。2干渠渠首：故,满足流速设计要求。3干渠渠尾：故,满足流速设计要求。4干渠23段：故,满足流速设计要求。5干渠37段：故,满足流速设计要求。6干渠各段横断面及典型支渠渠首横断面设计结果汇总表如下：(单位：)五、各设计示意图见附：l 灌区灌溉规划布置图l 典型支渠的田间工程规划布置图l 渠道纵横断面图六、结语通过这次