灌溉设计题目+答案

1、根据提供的资料，设计灌溉渠道。（1）基本资料：本灌区为我国北方黄土区某一中型灌区，系统由河流有坝取水自流灌溉系统组成，净灌溉面积共计4.86万亩。灌溉渠道系统的平面布置如下F有各级配水渠道及田间工程，各支渠自干渠取水地点，控制面积等如表1所示,干渠支渠实行续灌，斗渠以下为轮灌。表1渠道自干渠取水地点支渠口在干渠上的桩号支渠净灌溉面积（亩）备注总干渠北干渠北一支渠n3+7004418北二支渠A5+10015685南干渠南一支渠28460n南干渠系-0.8南二支渠其中北二支渠包括六条斗渠，分两组（斗1-3和斗4-6）轮灌，其中2、3、4、5条斗渠各分两块轮灌田块，每个轮灌田块内有三条农渠同时工作，

2、每条农渠控制面积相等，n农=0.90。n田=0.98,如上图所示，基本数据见表 2。表2斗渠名称自支渠取水点桩号灌溉净面积（亩）渠长（km）备注一斗渠A5+10015600.80二斗渠B5+90033202.1033三斗渠C6+70033202.1033四斗渠D7+50028352.233五斗渠二8+30030002.2533六斗渠F9+08016501.20合计15685全灌区各条支渠控制面积内，作物种植种类及其各种种植组成百分比均相同,在灌水高峰期内，冬小麦的种植面积占净灌溉面积的百分比a =50%，灌水定额 m1=50m3/亩；棉花的种植百分比a =30%,灌水定额 m2=50m3/亩；

3、玉米的种植面积百分比a =20%,灌水定额 m3=50m3/亩，该次灌水延续时间 T=12天（t=22小时）。根据灌区土壤调查分析得知灌区土壤为中等密实、透水性中等的粘壤土(A=1.9, m=0.4)。渠首为有坝取水枢纽，河床底部高程为 88.0m，进水闸前设计正常水位高程表3桩号0+0000+4001+0001+6001+6401+620咼程95.092.091.592.592.583.0桩号2+5003+0003+3003+7003+7003+900咼程92.091.891.087.592.088.0桩号4+3004+5005+100咼程86.588.087.5(2)设计要求渠道中设计流量

4、推算，其中包括取水口、北一支渠、北二支渠、南干渠各设计断 面的设计流量;纵横断面设计;计算桩号0+000到5+100的各设计断面的水力要素;绘制0+000到5+100的纵剖面图和典型横断面图;用图例表示建筑物形式和位置。灌溉设计干渠和支渠采用渠灌，斗渠农渠采用管灌。南干渠:Q 南净=28460X 50/0.8/12/22/3600=1.87 m3/s北一支渠:Q 北一净=4418X 50/0.8/12/22/3600=0.29 m3/s北二支渠: 采用管灌，分两个轮灌区，三个斗渠为一个轮灌区，取两区最大值作为北二支渠 的设计流量。而两轮灌区除了面积不同，其他条件（如作物条件）都一样，故选 择面

5、积大的为标准来设计。第一轮灌区为8200亩，第二轮灌区为7485亩。故选 择第一轮灌区设计。第一轮灌区：Qi=8200X 50/0.9/0.98/12/22/3600=0.49 m7s即 Q 北二=0.49 m3/s若n南干渠系=n北干渠系，贝U n北支渠=0.8/0.9/0.98=0.907Q 北二净=Q北二/0.907=0.54 m 3/s支渠系要算水量损失，c =A/100QmA=1.9 m=0.4 因此c 北一=1.9/(100X 0.294)=0.032c 北二=1.9/(100X 0.50.4)=0.024c 南干=1.9/(100X 1.80.4)=0.015由此，根据公式Q毛=

6、Q净（1 + c L），且L均为0.4km可得Q 北一毛=0.29 X( 1+0.032 X 0.) =0.294 m3/sQ 北二毛=0.54 X( 1+0.024 X 0.) =0.545 m3/sQ 南干毛=1.87 X( 1+0.015 X 0)=1.881 m3/s所以Q 北干净=0.294+0.545=0.839 m/s (T 北干=1.9/(100 X 0.8304)=0.015=0.020Q北干=0.839 X( 1+0.020 X 0) =0.845m3/s同理，Q总=（Q南干毛+Q北干毛）（1+c干L） =2.74 m3/s综上，渠道设计流量为总干渠设计流量:Q 总=2.7

7、4 m3/s北干渠设计流量:Q 北干=0.845m3/s北一支渠设计流量:Q 北- =0.294 m3/s北二支渠设计流量:Q 北二=0.545 m3/s南干渠设计流量:Q 南=1.881 m3/s总干渠加大流量推算：Q取加大=Q取*J=2.74*1.25=3.425 m/s、渠道断面设计1.总干渠（即以取水口流量计算）取糙率 n=0.025,m=1.0，i=1/800取Q为加大流量，Q=3.425 m3/s根据公式 hd=1.189 (nQ/2 (1+m2) 1/2-m)严严 计算得 hd=1.32m列表作试算A=h(b+mh)P=b+2h(1+m2)1/2AR=PCR1/6nQ=AcJRi

8、b(m)A（ m2）P(m)R（ m）CQ( m3/s)1.003.0624.7310.64737.2043.2401.103.1944.8340.66137.3363.4281.203.3264.9340.67537.4613.619故此取得b=1.10mh=1.32m不方便施工 故取1.40m算得 V 取=Q 取/A=2.74/3.194=0.858m/s得主干渠断面为2.北干渠（即以取水口流量计算）取糙率 n=0.025,m=1.0，i=1/33001400mm取 Q =0.845 X 1.3=1.098mS根据公式 hd=1.189 (nQ/2( 1+m2)1/2-m)严)3/8 计算得 hd=1.02m列表作试算A=h(b+mh)I ,川21/2P=b+2h(1+m )AR=PI lJ/6C= RnQ=ACjRib(m)A（ m2）P(m)R（ m）CQ( m3/s)1.002.0604.7310.67737.4891.095取b=1.00h=1.02