马清河灌区灌溉特别篇

1、 马清河灌区灌溉系统规划设计 学 校： 扬州大学 专 业：水利水电工程 班 级： 1204班 姓 名： 杜云皓 指导老师： 蔡守华 目录1 基本资料1 1.1 概况1 1.2 气象1 1.3 种植计划及灌溉经验3 1.4 灌区开发的必要性和可行性52 早稻及棉花的灌溉制度计算6 2.1早稻的灌溉制度计算6 2.2棉花的灌溉制度计算103灌水率计算174 灌排渠系及渠系建筑物规划布置21 4.1 水源与取水口选择21 4.2 各级渠道与排水沟布置21 4.3 渠系建筑物布置215 水位推算24 5.1 初拟各级渠道比降24 5.2 选择地面控制点24 5.3 推算典型支渠渠首设计水位24 5.4

2、 推算干渠设计水位25 5.5 确定引水方式256 计算渠道设计流量26 6.1 确定工作制度26 6.2 计算典型支渠设计流量267 渠道横断面设计30 7.1 干渠各断面设计30 7.2 支渠断面设计31 7.3 斗渠断面设计32 7.4 农渠断面设计338 干、支渠水位衔接校核359 绘制干渠纵横断面图361 基本资料1.1 概况灌区位于界荣山以南，马清河以北，总面积（20m等高线以下的）约12万亩。气候温和，无霜期长，适宜于农作物生长。年平均气温16.5，多年平均蒸发量1065mm，多年平均降水量1112mm，马清河灌区地形图见附图1。灌区人口总数约8万，劳动力1.9万。申溪以西属兴隆

3、乡，以东属大胜乡。根据农业规划，界荣山上以林、牧、副业为主，马头山以林为主，20m 等高线以下则以大田作物为主，种植稻、麦、棉、豆等作物。灌区上游土质属中壤，下游龙尾河一带属轻砂壤土。地下水埋深一般为45m，土壤及地下水的pH值属中性，无盐碱化威胁。界荣山、龙尾山等属土质丘陵，表土属中粘壤土，地表56m以下为岩层，申溪及吴家沟等沟溪均有岩石露头，马头山陈村以南至马清河边岩石遍布地表。吴家沟等沟溪纵坡较大，下切较深，一般为78m，上游宽5060m，下游宽7090m，遇暴雨时易暴发洪水，近年来已在各沟、溪上游修建多处小型水库，山洪已基本得到控制，对灌区无威胁。马清河灌区为马清河流域规划的组成部分。

4、根据规划要求，已在兴隆峪上游20km处建大型水库一座，坝顶高程50.2m，正常水位43.0m，兴利库容1.2×108m3，总库容2.3×108m3。马清河灌区拟在该水库下游断面处修建拦河坝式取水枢纽，引取水库水发电尾水进行灌溉。断面处河底高程30m，砂、卵石覆盖层厚2.5m，下为基岩，河道比降1/100，河底宽82m，河面宽120m。水库所供之水水质良好，含沙量极微，水量亦能完全满足灌区用水要求。1.2 气象根据当地气象站资料，设计的中等干旱年（相当于1972年）411月水面蒸发量（80cm口径蒸发皿）及降水量见表1-1及表1-2。表1-1 设计年c蒸发量统计月 份4567

5、蒸发量（mm）97.5118.0143.7174.9月 份891011蒸发量（mm）196.5144.7101.175.6表1-2 设计年降水量统计日月 份4567891017.64.6212.717.418.533.41.97.3492.055.31.210.864.87.92.878.628.582.5919.1103.6112.52.1121.96.4137.52.31412.11.91.91510.0166.04.13.532.81724.5181.3191.6204.312.611.5211.818.5222.110.649.22.53.6231.410.74.52435.47.42

6、56.2261.5271.1281.53.729307.7313.6月计72.9108.5107.339.825.037.3103.51.3 种植计划及灌溉经验灌区以种植水稻为主，兼有少量旱作物，各种作物种植比例见表1-3。表1-3 作物种植比例作物旱稻中稻双季晚稻棉花种植比例（%）50305020根据该地区灌溉试验站观测资料，土壤空隙率为48%（占土体的%），田间持水率为88%（占空隙%）。设计年（1972）早稻全生育期需水系数=1.0，泡田定额为70m3/亩；棉花计划产量120kg，需水系数k=2.67m3/kg，土壤适宜含水率上限为88%，下限为61.6%（占空隙%），播前灌计划湿润层深

7、为0.4m，播前计划湿润层平均含水率65.3%（占空隙%），播种时计划湿润层土壤实际储水量为102m3/亩。早稻及棉花的基本观测数据如表1-4及表1-5所示；中稻及晚稻的丰产灌溉制度计算见表1-6。表1-4早稻试验基本数据生育阶段复苗分蘖前分蘖后孕穗抽穗乳熟黄熟全生育期起止日期(日/月)25/44/55/514/515/51/62/616/617/630/61/711/712/720/725/420/7天数101018151411987模比系数(%)78182521138100田间允许水层深(mm)10-30-5010-40-8020-50-9020-50-10020-50-9010-40-5

8、0湿润渗透强度(mm/d)1.31.31.31.31.31.31.3表1-5 棉花试验基本数据生育 阶 段幼苗期现蕾期开花结铃期吐絮期全生育期起止日期(日/月)21/416/617/628/729/726/827/86/1121/46/11模比系数(%下水补给量占作物需水量的(%)10202225计划湿润层深(m)0.40.50.50.60.60.70.7表1-6 中稻、双季晚稻设计年丰产灌溉制度中稻双季晚稻灌水次序灌水时间（日/月）灌水定额（m3/亩）灌水次序灌水时间（日/月）灌水定额（m3/亩）1（泡田）7/5751（泡田）19/770226/525227/715

9、34/62531/825410/62547/820520/630512/82562/730623/83078/730727/830814/730831/830922/73096/9301029/7251012/9301110/8201119/9301230/920灌溉定额 345（m3/亩）灌溉定额 355（m3/亩）1.4 灌区开发的必要性和可行性 1.灌区开发的必要性分析 (1)从作物需水要求来说，该灌区灌溉面积近12万亩，地形相对平坦，适宜农作物的成长，其种植的作物包括有早稻、中稻、双季稻和棉花，都是相对来说耗水的经济作物，种植比例为50:30:50:20。多年平均蒸发量和降雨量基本持平

10、，现有的自然条件不能满足作物的需水要求。(2)就目前的灌溉与排水条件来说，在灌区有两条河流，但都是流量比较小的河流且分布不均匀，无法满足整个灌区的灌水要求，因此修建灌溉系统十分必要。 2.灌区开发的可行性分析就灌区开发的有利条件来说，该灌区位于河流冲击所形成的平原带， 其正南方有马清河通过，而在马清河上游有一兴利库容1.2×1380m,总库容2.3×1380m的水库，取水水源方便、水质良好，符合灌溉的基本条件。其次引取 水库水发电则利用尾水进行灌溉，既考虑了资源充分利用，又兼顾经济效益。综上所述，该地域修建灌溉系统，实际上必要，技术上可行，同时能实现经济效益、社会效益、生态

11、效益的统一。2 早稻及棉花的灌溉制度计算2.1早稻的灌溉制度计算由已知的气象资料可知，在早稻的全生育期的蒸发量为:所以可得各生育阶段的需水量，继而可得出逐日耗水量,计算结果如表2-1。表2-1 逐日耗水量计算表 生育期 复苗 分蘖前 分蘖后 孕穗 抽穗 乳熟 黄熟 全生育期起止日月25/44/55/514/515/51/62/616/617/630/61/711/712/720/725/420/7天 数101018151411987模比系数 78182521138100阶段需水量(mm)27.5831.5270.9398.5282.7551.2331.52394.06阶段渗漏量(mm)1313

12、23.419.518.214.311.7113.1阶段耗水量(mm)40.5844.5294.33118.02100.9565.5343.22507.16逐日耗水量(mm)4.064.455.247.877.215.964.8注：稻田渗漏量为1mm/d当淹灌水层减去逐日耗水量，加上逐日降雨量后若小于最小田间允许最小水层深度则设计灌水，当大于最大田间允许水层深度则设计排水。水量平衡方程：早稻生育期灌溉制度计算结果见表2-2。表2-2 早稻生育期灌溉制度计算表 日期生育期设计淹灌水层逐日耗水量 逐日降雨淹灌水层变化灌水量排水量月日4242025复苗期10-30-504.0615.942611.88

13、2727.8220281.525.262921.23017.145113.08229.022033.428.364226.35分蘖期10-40-804.451.223.0567.926.5728.550.55846.1941.651037.2112.535.25126.437.21332.751428.315分蘖末20-50-905.2448.062516648.821724.568.081862.841957.62052.362147.122210.652.482310.757.942452.72547.462642.22271.138.08283.736.542931.33026.0631

14、45.82256140.5862 孕穗20-50-1007.8717.450.1131.944.14436.27528.4620.53747.6635839.79931.921024.051146.18301238.311330.44141.924.471546.6301638.7317抽穗20-50-907.2131.521824.311947.1302039.892132.682249.274.672367.462435.4905.652582.79261.577.082769.872862.662955.453048.2471 乳熟10-40-505.9642.28236.32330.3

15、6424.4518.44612.48736.5230830.56924.61018.641112.6812 黄熟 湿润4.87.88133.081415103.48164.12.7817181920463.97217.32455.65校核：与7月11日淹灌水层基本相符。可得早稻生育期设计灌溉制度，见表2-3。表2-3 早稻灌溉制度表灌水次数灌水日期灌水定额mmm³/亩14月27日2013.3 25月2日2013.3 35月15日2516.7 45月31日2516.7 56月7日3523.3 66月11日3020.0 76月15日3020.0 86月19日3020.0 97月5日352

16、3.3 107月10日3020.0 2.2棉花的灌溉制度计算棉花全生育期的需水量为：即其各生育阶段的需水量为：各生育阶段地下水补给量为：由于计划湿润层增加而增加的水量：计划湿润层的最大、最小蓄水量：计划湿润层深度H(m)：有效降雨量，用降雨入渗系数法求取：的选取按表2-4计：表2-4 取值表 次降雨量 5mm 550mm 50mm01.00.80.70.8棉花灌溉制度表见表2-5。表2-5 棉花灌溉定额计算表日期生育阶段计划湿润层深WmaxWminPP0WtKeWms4/20幼苗期0.400 112.696 78.887 4.30102.000 4/210.400 112.696 78.887

17、 1.800.000 0.101 1.012 101.089 4/220.402 113.191 79.233 2.100.420 0.101 1.012 100.599 4/230.404 113.685 79.579 1.400.420 0.101 1.012 100.108 4/240.405 114.179 79.925 00.420 0.101 1.012 99.618 4/250.407 114.673 80.271 00.420 0.101 1.012 99.128 4/260.409 115.168 80.617 00.420 0.101 1.012 98.637 4/270.

18、411 115.662 80.963 00.420 0.101 1.012 98.147 4/280.412 116.156 81.309 1.500.420 0.101 1.012 97.656 4/290.414 116.651 81.655 00.420 0.101 1.012 97.166 4/300.416 117.145 82.001 00.420 0.101 1.012 96.675 5/10.418 117.639 82.347 00.420 0.101 1.012 96.185 5/20.419 118.133 82.693 00.420 0.101 1.012 95.694

19、 5/30.421 118.628 83.039 3.400.420 0.101 1.012 95.204 5/40.423 119.122 83.385 200.420 0.101 1.012 94.713 5/50.425 119.616 83.731 1.200.420 0.101 1.012 94.223 5/60.426 120.111 84.077 7.94.740.420 0.101 1.012 98.472 5/70.428 120.605 84.423 28.517.10.420 0.101 1.012 115.082 5/80.430 121.099 84.769 00.4

20、20 0.101 1.012 114.592 5/90.432 121.593 85.115 00.420 0.101 1.012 114.101 5/100.433 122.088 85.461 00.420 0.101 1.012 113.611 5/110.435 122.582 85.807 2.500.420 0.101 1.012 113.120 5/120.437 123.076 86.153 6.43.840.420 0.101 1.012 116.470 5/130.439 123.571 86.499 00.420 0.101 1.012 115.979 5/140.440

21、 124.065 86.845 00.420 0.101 1.012 115.489 5/150.442 124.559 87.191 00.420 0.101 1.012 114.998 5/160.444 125.053 87.537 63.60.420 0.101 1.012 118.108 5/170.446 125.548 87.883 24.514.70.420 0.101 1.012 125.548 6.770 5/180.447 126.042 88.229 00.420 0.101 1.012 125.057 5/190.449 126.536 88.575 00.420 0

22、.101 1.012 124.567 5/200.451 127.031 88.921 00.420 0.101 1.012 124.076 5/210.453 127.525 89.267 00.420 0.101 1.012 123.586 5/220.454 128.019 89.613 10.66.360.420 0.101 1.012 128.019 1.436 5/230.456 128.513 89.959 10.76.420.420 0.101 1.012 128.513 5.435 5/240.458 129.008 90.305 00.420 0.101 1.012 128

23、.023 5/250.460 129.502 90.651 00.420 0.101 1.012 127.532 5/260.461 129.996 90.997 00.420 0.101 1.012 127.042 5/270.463 130.490 91.343 1.100.420 0.101 1.012 126.551 5/280.465 130.985 91.689 3.700.420 0.101 1.012 126.061 5/290.467 131.479 92.035 00.420 0.101 1.012 125.571 5/300.468 131.973 92.381 00.4

24、20 0.101 1.012 125.080 5/310.470 132.468 92.727 00.420 0.101 1.012 124.590 6/10.472 132.962 93.073 00.420 0.101 1.012 124.099 6/20.474 133.456 93.419 17.410.440.420 0.101 1.012 133.456 0.593 6/30.475 133.950 93.765 1.900.420 0.101 1.012 132.966 6/40.477 134.445 94.111 00.420 0.101 1.012 132.475 6/50

25、.479 134.939 94.457 00.420 0.101 1.012 131.985 6/60.481 135.433 94.803 00.420 0.101 1.012 131.494 6/70.482 135.928 95.149 00.420 0.101 1.012 131.004 6/80.484 136.422 95.495 00.420 0.101 1.012 130.513 6/90.486 136.916 95.841 00.420 0.101 1.012 130.023 6/100.488 137.410 96.187 00.420 0.101 1.012 129.5

26、32 6/110.489 137.905 96.533 00.420 0.101 1.012 129.042 6/120.491 138.399 96.879 00.420 0.101 1.012 128.552 6/130.493 138.893 97.225 00.420 0.101 1.012 128.061 6/140.495 139.388 97.571 1.900.420 0.101 1.012 127.571 6/150.496 139.882 97.917 00.420 0.101 1.012 127.080 6/160.498 140.376 98.263 00.420 0.

27、101 1.012 126.590 6/17现蕾期0.500 140.870 98.609 00.420 0.458 2.289 125.179 6/180.502 141.541 99.079 00.570 0.458 2.289 123.918 6/190.505 142.212 99.548 00.570 0.458 2.289 122.658 6/200.507 142.883 100.018 00.570 0.458 2.289 121.397 6/210.510 143.554 100.488 00.570 0.458 2.289 120.137 6/220.512 144.224

28、 100.957 49.229.520.570 0.458 2.289 144.225 4.171 6/230.514 144.895 101.427 00.570 0.458 2.289 142.964 6/240.517 145.566 101.896 35.421.240.570 0.458 2.289 145.566 17.377 6/250.519 146.237 102.366 00.570 0.458 2.289 144.305 6/260.521 146.908 102.835 1.500.570 0.458 2.289 143.045 6/270.524 147.579 10

29、3.305 00.570 0.458 2.289 141.784 6/280.526 148.249 103.775 00.570 0.458 2.289 140.524 6/290.529 148.920 104.244 00.570 0.458 2.289 139.263 6/300.531 149.591 104.714 00.570 0.458 2.289 138.002 7/10.533 150.262 105.183 00.570 0.458 2.289 136.742 7/20.536 150.933 105.653 00.570 0.458 2.289 135.481 7/30

30、.538 151.603 106.122 00.570 0.458 2.289 134.221 7/40.540 152.274 106.592 00.570 0.458 2.289 132.960 7/50.543 152.945 107.062 00.570 0.458 2.289 131.699 7/60.545 153.616 107.531 00.570 0.458 2.289 130.439 7/70.548 154.287 108.001 00.570 0.458 2.289 129.178 7/80.550 154.957 108.470 00.570 0.458 2.289

31、127.918 7/90.552 155.628 108.940 00.570 0.458 2.289 126.657 7/100.555 156.299 109.409 00.570 0.458 2.289 125.396 7/110.557 156.970 109.879 00.570 0.458 2.289 124.136 7/120.560 157.641 110.348 00.570 0.458 2.289 122.875 7/130.562 158.311 110.818 00.570 0.458 2.289 121.615 7/140.564 158.982 111.288 00

32、.570 0.458 2.289 120.354 7/150.567 159.653 111.757 1060.570 0.458 2.289 125.093 7/160.569 160.324 112.227 4.100.570 0.458 2.289 123.833 7/170.571 160.995 112.696 00.570 0.458 2.289 122.572 7/180.574 161.666 113.166 00.570 0.458 2.289 121.311 7/190.576 162.336 113.635 00.570 0.458 2.289 120.051 7/200

33、.579 163.007 114.105 00.570 0.458 2.289 118.790 7/210.581 163.678 114.575 00.570 0.458 2.289 117.530 7/220.583 164.349 115.044 2.500.570 0.458 2.289 116.269 7/230.586 165.020 115.514 4.500.570 0.458 2.289 160.008 45 7/240.588 165.690 115.983 7.44.440.570 0.458 2.289 163.188 7/250.590 166.361 116.453

34、 00.570 0.458 2.289 161.927 7/260.593 167.032 116.922 00.570 0.458 2.289 160.667 7/270.595 167.703 117.392 00.570 0.458 2.289 159.406 7/280.598 168.374 117.862 00.570 0.458 2.289 158.145 7/29开花结铃期0.600 169.044 118.331 00.570 0.583 2.651 156.647 7/300.603 170.016 119.011 7.74.620.826 0.583 2.651 160.

35、025 7/310.607 170.988 119.691 3.600.826 0.583 2.651 158.783 8/10.610 171.959 120.371 00.826 0.583 2.651 157.541 8/20.614 172.931 121.051 00.826 0.583 2.651 156.298 8/30.617 173.902 121.731 00.826 0.583 2.651 155.056 8/40.621 174.874 122.412 00.826 0.583 2.651 153.814 8/50.624 175.845 123.092 10.86.4

36、80.826 0.583 2.651 159.052 8/60.628 176.817 123.772 00.826 0.583 2.651 157.809 8/70.631 177.788 124.452 00.826 0.583 2.651 156.567 8/80.634 178.760 125.132 00.826 0.583 2.651 155.325 8/90.638 179.731 125.812 00.826 0.583 2.651 154.082 8/100.641 180.703 126.492 00.826 0.583 2.651 152.840 8/110.645 18

37、1.674 127.172 00.826 0.583 2.651 151.598 8/120.648 182.646 127.852 00.826 0.583 2.651 150.356 8/130.652 183.617 128.532 00.826 0.583 2.651 149.113 8/140.655 184.589 129.212 00.826 0.583 2.651 147.871 8/150.659 185.560 129.892 00.826 0.583 2.651 146.629 8/160.662 186.532 130.572 00.826 0.583 2.651 14

38、5.387 8/170.666 187.503 131.252 00.826 0.583 2.651 144.144 8/180.669 188.475 131.932 00.826 0.583 2.651 142.902 8/190.672 189.446 132.612 1.600.826 0.583 2.651 141.660 8/200.676 190.418 133.293 12.67.560.826 0.583 2.651 147.977 8/210.679 191.389 133.973 00.826 0.583 2.651 146.735 8/220.683 192.361 1

39、34.653 00.826 0.583 2.651 145.493 8/230.686 193.332 135.333 00.826 0.583 2.651 144.251 8/240.690 194.304 136.013 00.826 0.583 2.651 143.008 8/250.693 195.276 136.693 00.826 0.583 2.651 141.766 8/260.697 196.247 137.373 00.826 0.583 2.651 140.524 8/27吐絮期0.700 197.219 138.053 00.826 0.312 1.246 140.415 8/280.700 197.219 138.053 00.000 0.312 1.246 139.481 8/290.700 197.219 138.053 00.000 0.312 1.246 138.546 8/300.700 197.219 138.053 00.000 0.312 1.246 192.612 55 8/310.700 197.219 138.053 00.000 0.312 1.246 191.677 9/10.700 197.219 138.053 00.000 0.312 1.246 190.743 9/20.700 197.219 13