第四章灌溉渠道系统1

1、整理ppt第四章 灌溉渠道系统整理ppt 渠道系统的概念渠道系统的概念：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。渠道系统的组成渠道系统的组成：渠首工程（取水枢纽）渠首工程（取水枢纽）输配水工程（渠道）输配水工程（渠道）田间工程田间工程整理ppt灌溉排水系灌溉排水系统示意图统示意图整理ppt第一节第一节 灌溉渠系灌溉渠系规划规划整理ppt 组成：由各级组成：由各级灌溉渠道灌溉渠道和和退水渠退水渠组成组成 按使用时间分类：固定渠道、临时渠道按使用时间分类：固定渠道、临时渠道 按控制面积大小和水量分配层次分类：按控制面积大小和水量分配层次分类： 干渠（总干

2、渠、分干渠）干渠（总干渠、分干渠） 支渠支渠 斗渠斗渠 农渠农渠 毛渠：临时渠道毛渠：临时渠道1.1.灌溉渠系的组成灌溉渠系的组成 一、灌溉渠系概述一、灌溉渠系概述临时渠道临时渠道整理ppt退、泄水渠道包括退、泄水渠道包括渠首排沙渠渠首排沙渠、中途泄水渠中途泄水渠和和渠尾退水渠渠尾退水渠。主要作用：定期冲刷和排放渠首段的淤沙、排泄入渠洪主要作用：定期冲刷和排放渠首段的淤沙、排泄入渠洪水、退泄渠道剩余水量及下游出现工程事故时断流排水等，水、退泄渠道剩余水量及下游出现工程事故时断流排水等，达到调节渠道流量、保证渠道及建筑物安全运行的目的。达到调节渠道流量、保证渠道及建筑物安全运行的目的。中途退水设

3、施一般布置在重要建筑物和险工渠段的上游。中途退水设施一般布置在重要建筑物和险工渠段的上游。干、支渠的末端应设退水渠道。干、支渠的末端应设退水渠道。1.1.灌溉渠系的组成灌溉渠系的组成 第一节第一节 灌溉渠系规划灌溉渠系规划1.1.灌溉渠系的组成灌溉渠系的组成 一、灌溉渠系概述一、灌溉渠系概述整理ppt1)1)干渠应布置在灌区的干渠应布置在灌区的较高较高地带，其他各级渠道亦应布置在地带，其他各级渠道亦应布置在各自控制范围内的较高地带。各自控制范围内的较高地带。2)2)使使和工程和工程费用最小费用最小。一般来说，渠线应尽可能短直，。一般来说，渠线应尽可能短直，以减少占地和工程量。以减少占地和工程量

4、。 3)3)灌溉渠道的位置应参照行政区划确定，尽可能使各用水单灌溉渠道的位置应参照行政区划确定，尽可能使各用水单位都有独立的用水渠道，位都有独立的用水渠道，以利管理以利管理。2 2. .灌溉渠灌溉渠道道的的规划原则规划原则 一、灌溉渠系概述一、灌溉渠系概述整理ppt2. .灌溉渠道的规划原则灌溉渠道的规划原则 4)4)斗、农渠斗、农渠的布置要的布置要满足机耕满足机耕要求。要求。5)5)灌溉灌溉渠系规划应和渠系规划应和排水排水系统规划结系统规划结合进行。应避免沟、渠交叉，以合进行。应避免沟、渠交叉，以减少交叉建筑物。减少交叉建筑物。6) 6) 灌溉渠系布置应和灌溉渠系布置应和土地利土地利用规划用

5、规划（如耕作区、道路、（如耕作区、道路、林带、居民点等规划）相林带、居民点等规划）相配合。配合。 2 2. .灌溉渠灌溉渠道道的的规划原则规划原则 一、灌溉渠系概述一、灌溉渠系概述整理ppt二、干、支渠的规划布置形式二、干、支渠的规划布置形式干、支渠的布置形式主要取决于地形条件。干、支渠的布置形式主要取决于地形条件。1）山区、丘陵区灌区的干、支渠布置）山区、丘陵区灌区的干、支渠布置一般需要从河流上游引水灌溉，输水距离较长。一般需要从河流上游引水灌溉，输水距离较长。干、支渠道的特点是：干、支渠道的特点是：渠道高程较高，比降平缓，渠线较长渠道高程较高，比降平缓，渠线较长而且弯曲较多，深挖、高填渠段

6、较多，沿渠交叉建筑物较多。而且弯曲较多，深挖、高填渠段较多，沿渠交叉建筑物较多。渠道常和沿途的塘坝、水库相联，形成渠道常和沿途的塘坝、水库相联，形成长藤结瓜长藤结瓜式水利系统，式水利系统，以求增强水资源的调蓄利用能力和提高灌溉工程的利用率。以求增强水资源的调蓄利用能力和提高灌溉工程的利用率。第一节第一节 灌溉渠系规划灌溉渠系规划整理ppt山丘、丘陵区的干渠一般沿灌区上部边缘布置，山丘、丘陵区的干渠一般沿灌区上部边缘布置，大体大体上和等高线平上和等高线平行，支渠沿两溪间的分水岭布置。行，支渠沿两溪间的分水岭布置。在丘陵地区，如灌区内有主要岗岭横贯中部，在丘陵地区，如灌区内有主要岗岭横贯中部，干渠

7、干渠可可布置在岗脊上，布置在岗脊上，大体和等高线垂直大体和等高线垂直，干渠比降视地面坡，干渠比降视地面坡度而定，支渠自干渠两侧分出，控制岗岭两侧的坡地。度而定，支渠自干渠两侧分出，控制岗岭两侧的坡地。1 1）山区、丘陵区灌区的干、支渠布置）山区、丘陵区灌区的干、支渠布置二、干、支渠的规划布置形式二、干、支渠的规划布置形式整理ppt河 流支渠山塘水库干 渠位于分水岭与山溪或河流之间位于分水岭与山溪或河流之间整理ppt干渠干渠支渠排水沟河流190180170160150185170160150位于浅丘岗地或两沟河之间开阔的缓坡丘陵地位于浅丘岗地或两沟河之间开阔的缓坡丘陵地整理ppt）平原区灌区的干

8、、支渠布置）平原区灌区的干、支渠布置v 这类灌区大多位于河流中、下游地区的冲积平原，地形这类灌区大多位于河流中、下游地区的冲积平原，地形平坦开阔，耕地集中连片。平坦开阔，耕地集中连片。v 山前洪积冲积扇，除地面坡度较大外，也具有平原地区山前洪积冲积扇，除地面坡度较大外，也具有平原地区的其他持征。河谷阶地位于河流两侧，呈狭长地带，地面的其他持征。河谷阶地位于河流两侧，呈狭长地带，地面坡度倾向河流，高处地面坡度较大，河流附近坡度平缓，坡度倾向河流，高处地面坡度较大，河流附近坡度平缓，水文地质条件和土地利用等情况和平原地区相似，这些地水文地质条件和土地利用等情况和平原地区相似，这些地区的渠系规划具有

9、类似的特点，可归为一类。区的渠系规划具有类似的特点，可归为一类。v 干渠多沿等高线布置干渠多沿等高线布置，支渠垂直等高线布置支渠垂直等高线布置。 二、干、支渠的规划布置形式二、干、支渠的规划布置形式整理ppt河 流干 渠一支渠二支渠三支渠整理ppt3 3）圩垸区灌区的干、支渠布置）圩垸区灌区的干、支渠布置二、干、支渠的规划布置形式二、干、支渠的规划布置形式特点：地势低洼，在最高洪水位和最低于洪水位之间；特点：地势低洼，在最高洪水位和最低于洪水位之间；河湖港汊密布、洪水位高于地面，必须依靠筑堤圈圩才河湖港汊密布、洪水位高于地面，必须依靠筑堤圈圩才能保证正常的生产和生活，一般没有常年自流排灌的条能

10、保证正常的生产和生活，一般没有常年自流排灌的条件，普遍采用机电排灌站进行提排、提灌。面积较大的件，普遍采用机电排灌站进行提排、提灌。面积较大的圩垸，往往一圩多站，分区灌溉或排涝。圩垸，往往一圩多站，分区灌溉或排涝。排水是主要问题排水是主要问题一般中间低，四周高一般中间低，四周高。干、支渠布置干、支渠布置: :干渠多沿圩堤布置干渠多沿圩堤布置灌溉系统级别较少灌溉系统级别较少, ,通常只有干、支两极。通常只有干、支两极。整理ppt圩口闸圩口闸外河外河圩堤圩堤套闸套闸干渠干渠支渠支渠适用：适用：面积小，面积小，四周高，四周高，中间低中间低一圩一站，干渠沿圩边布置一圩一站，干渠沿圩边布置整理ppt圩口

11、闸圩口闸外河外河圩堤圩堤泵站泵站干渠干渠支渠支渠适用：适用：面积小，面积小，中间高，中间高，周边低。周边低。一圩一站，排灌沟渠并列一圩一站，排灌沟渠并列整理ppt三、斗、农渠的规划布置三、斗、农渠的规划布置 1. 1. 斗、农渠的规划要求斗、农渠的规划要求 适应农业生产管理和机械耕适应农业生产管理和机械耕作要求；作要求； 便于配水和灌水，有利于提便于配水和灌水，有利于提高灌水工作效率；高灌水工作效率； 有利于灌水和耕作的密切配有利于灌水和耕作的密切配合；合； 土地平整工程量较少。土地平整工程量较少。支渠支渠整理ppt2. 斗渠的规划布置斗渠的规划布置 斗渠的长度和控制面积随地形变化很大。山区、

12、丘陵地区的斗渠的长度和控制面积随地形变化很大。山区、丘陵地区的斗渠长度较短，控制面积较小，平原地区的斗渠较长，控制斗渠长度较短，控制面积较小，平原地区的斗渠较长，控制面积较大。面积较大。v我国北方平原地区一些大我国北方平原地区一些大型自流灌区的斗渠长度一般型自流灌区的斗渠长度一般为为 3 3 5 k m5 k m 控 制 面 积 为 控 制 面 积 为3000300050005000亩。亩。v斗渠的间距主要根据机耕斗渠的间距主要根据机耕要求确定，和农渠的长度相要求确定，和农渠的长度相适应。适应。 三、斗、农渠的规划布置三、斗、农渠的规划布置 整理ppt3. 3. 农渠的规划布置农渠的规划布置

13、v农渠是末级固定渠道农渠是末级固定渠道，控制范围，控制范围为一个耕作单元。农渠长度根据为一个耕作单元。农渠长度根据机耕要求确定，在平原地区通常机耕要求确定，在平原地区通常为为500500100m100m，间距为，间距为200200400m400m，控制面积为控制面积为200200600600亩。亩。v丘陵地区农渠的长度和控制面积丘陵地区农渠的长度和控制面积较小。在有控制地下水位要求的较小。在有控制地下水位要求的地区，农渠间距根据农沟间距确地区，农渠间距根据农沟间距确 定。定。 三、斗、农渠的规划布置三、斗、农渠的规划布置 整理ppt4.4.灌溉渠道和排水沟道的配合灌溉渠道和排水沟道的配合 v

14、灌排灌排相邻相邻布置：在地面布置：在地面向一侧倾斜的地区，渠道只向一侧倾斜的地区，渠道只能向一侧灌水，排水沟也只能向一侧灌水，排水沟也只能接纳一边的径流，灌溉渠能接纳一边的径流，灌溉渠道和排水沟道只能并行，上道和排水沟道只能并行，上灌下排，互相配合。灌下排，互相配合。 三、斗、农渠的规划布置三、斗、农渠的规划布置 整理ppt灌排相邻适用：单一坡向地形整理ppt4.4.灌溉渠道和排水沟道的配合灌溉渠道和排水沟道的配合 灌排灌排相间相间布置：在地形布置：在地形平坦或有微地形起伏的地平坦或有微地形起伏的地区，宜把灌溉渠道和排水区，宜把灌溉渠道和排水沟道交错布置，沟、渠都沟道交错布置，沟、渠都是两侧控

15、制，工程量较省。是两侧控制，工程量较省。 三、斗、农渠的规划布置三、斗、农渠的规划布置 整理ppt灌排相间适用：平坦，或有微起伏整理ppt四、渠线规划步骤四、渠线规划步骤干、支渠道的渠线规划大致可分为三个步骤：干、支渠道的渠线规划大致可分为三个步骤： 1）查勘）查勘 2）纸上定线）纸上定线 3）定线测量）定线测量 在平原地区和小型灌区，可用比例尺等于或大于万分之一的在平原地区和小型灌区，可用比例尺等于或大于万分之一的地形图进行渠线规划，先在图纸上初定渠线，再进行实际调地形图进行渠线规划，先在图纸上初定渠线，再进行实际调查，修改渠线，然后进行定线测量。一般不测带状地形图。查，修改渠线，然后进行定

16、线测量。一般不测带状地形图。斗、农渠的规划也可参照这个步骤进行。斗、农渠的规划也可参照这个步骤进行。 整理ppt五、渠系建筑物的规划布置五、渠系建筑物的规划布置 渠系建筑物：各级渠道上的建筑物渠系建筑物：各级渠道上的建筑物1 1引水建筑物引水建筑物整理ppt五、渠系建筑物的规划布置五、渠系建筑物的规划布置 渠系建筑物：各级渠道上的建筑物渠系建筑物：各级渠道上的建筑物2 2配水配水建筑物建筑物1 1）分水闸）分水闸建在上级渠道向下级渠道分水的地方。建在上级渠道向下级渠道分水的地方。斗、农渠的进水闸惯称为斗门、农门。斗、农渠的进水闸惯称为斗门、农门。结构形式有开敞式和涵洞式两种。结构形式有开敞式和

17、涵洞式两种。整理ppt2 2）节制闸）节制闸垂直渠道中心线布置。作用：垂直渠道中心线布置。作用： 渠道进水口渠低高程较高，进渠道进水口渠低高程较高，进水困难，在分水口下游设节制闸水困难，在分水口下游设节制闸下级渠道轮灌时，在轮灌组分下级渠道轮灌时，在轮灌组分界处设节制闸界处设节制闸在泄水闸和被保护建筑物之间在泄水闸和被保护建筑物之间设节制闸设节制闸2 2配水配水建筑物建筑物五、渠系建筑物的规划布置五、渠系建筑物的规划布置 节制闸节制闸整理ppt3 3交叉交叉建筑物建筑物五、渠系建筑物的规划布置五、渠系建筑物的规划布置 作用：作用：穿越山岗、河沟、道路穿越山岗、河沟、道路类型：类型： 隧洞：穿越

18、山岗隧洞：穿越山岗 渡槽：穿越河沟、道路，渠低高程较高渡槽：穿越河沟、道路，渠低高程较高 倒虹吸：穿越河沟、道路，渠底高程较低倒虹吸：穿越河沟、道路，渠底高程较低 涵洞：与道路相交，渠道水位低于路面且流量较小；与河涵洞：与道路相交，渠道水位低于路面且流量较小；与河沟相交，河沟洪水位低、流量小，排洪涵洞沟相交，河沟洪水位低、流量小，排洪涵洞 桥梁：与道路相交，渠道水位低于路面且流量大、水面宽桥梁：与道路相交，渠道水位低于路面且流量大、水面宽整理ppt3 3交叉交叉建筑物建筑物五、渠系建筑物的规划布置五、渠系建筑物的规划布置 渡槽渡槽倒虹吸倒虹吸整理ppt整理ppt 当当渠道通过坡度较大渠道通过坡

19、度较大的地段时，为了防止的地段时，为了防止渠道渠道冲刷冲刷，保持渠道的设计比降，就把渠道分成上、，保持渠道的设计比降，就把渠道分成上、下两段，中间用衔接建筑物联结，这种建筑物常下两段，中间用衔接建筑物联结，这种建筑物常见的有见的有跌水跌水和和陡坡陡坡， 跌水：用于跌差较小的陡坎跌水：用于跌差较小的陡坎(3m ) 4.4.衔接建筑物衔接建筑物跌水跌水陡坡陡坡整理ppt跌跌水水陡陡坡坡4 4衔接建筑物衔接建筑物整理ppt 泄 水泄 水 建 筑建 筑物物五、渠系建筑物的规划布置五、渠系建筑物的规划布置 作用：作用：防止由于沿渠防止由于沿渠坡面径流坡面径流汇入渠道或因下级（游）汇入渠道或因下级（游）渠

20、道事故停水而使渠道渠道事故停水而使渠道水位突然升高水位突然升高，进而，进而威胁渠道威胁渠道安全安全位置：位置： 重要建筑物和大填方段的上游重要建筑物和大填方段的上游 山洪入渠处的下游山洪入渠处的下游类型：类型：溢流堰，泄水闸溢流堰，泄水闸整理ppt五、渠系建筑物的规划布置五、渠系建筑物的规划布置 6 6量水量水建筑物建筑物作用：作用：控制和量测水量控制和量测水量，以维持灌溉工程的正常运行，实施科，以维持灌溉工程的正常运行，实施科学的用水管理学的用水管理位置：位置： 各级渠道进水口：量测入渠水量各级渠道进水口：量测入渠水量 末级渠道：量测进入田间水量末级渠道：量测进入田间水量 退水渠：量测退泄水

21、量退水渠：量测退泄水量类型：类型：量水堰（三角形、矩形、梯形薄壁堰）量水堰（三角形、矩形、梯形薄壁堰）巴歇尔水槽巴歇尔水槽水位流量水位流量流速仪流速仪整理ppt第二节第二节 田间工程规划田间工程规划田间工程田间工程：最末一级固定沟、渠范围内的农田建：最末一级固定沟、渠范围内的农田建设工程，包括：设工程，包括：临时渠系临时渠系、灌水沟、畦、水稻格田、灌水沟、畦、水稻格田 毛沟、腰沟、墒沟、隔水沟毛沟、腰沟、墒沟、隔水沟 田间道路、小型建筑物、土地平整等田间道路、小型建筑物、土地平整等整理ppt1 1田间工程规划要求田间工程规划要求 田间工程要有利于调节农田水分状况、培育土壤肥力和实田间工程要有利

22、于调节农田水分状况、培育土壤肥力和实现农业现代化。现农业现代化。 有完善的田间有完善的田间灌排系统灌排系统； 田面平整，灌水时土壤湿润均匀田面平整，灌水时土壤湿润均匀, ,排水时田面不留积水排水时田面不留积水 田块的形状和大小要田块的形状和大小要适应农业现代化需要适应农业现代化需要，有利于农业，有利于农业机械作业和提高土地利用率。机械作业和提高土地利用率。一、田间工程规划要求和规划原则一、田间工程规划要求和规划原则 整理ppt2田间工程规划原则田间工程规划原则 一、田间工程规划要求和规划原则一、田间工程规划要求和规划原则 v 必须在必须在农业发展规划和水利建设规划农业发展规划和水利建设规划的基

23、础上进行；的基础上进行；v 必须着必须着眼长远、立足当前眼长远、立足当前, ,全面规划全面规划, ,分期实施分期实施, ,当年增产当年增产v 必须必须因地制宜因地制宜, ,讲求实效讲求实效, ,要有严格的科学态度要有严格的科学态度, ,注重调查研注重调查研究究, ,走群众路线。走群众路线。v 要以要以治水改土为中心治水改土为中心, ,实行山、水、田、林、路综合治理实行山、水、田、林、路综合治理, ,创造良好的生态环境创造良好的生态环境, ,促进农、林、牧、副、渔全面发展。促进农、林、牧、副、渔全面发展。 整理ppt条田：末级固定灌溉渠道（农渠）和末级固定沟道（农沟）条田：末级固定灌溉渠道（农渠

24、）和末级固定沟道（农沟）之间的田块，有的地方称为耕作区。之间的田块，有的地方称为耕作区。它是进行机械耕作和田间工程建设的基本单元，也是组织田它是进行机械耕作和田间工程建设的基本单元，也是组织田间灌水的基本单元。间灌水的基本单元。条田的布置满足条田的布置满足 排水排水、机耕机耕和和田间用水管理田间用水管理三个方面要求三个方面要求 排水要求：农沟间距排水要求：农沟间距100200m； 机耕要求：条田长度以机耕要求：条田长度以400800m为宜；为宜； 田间用水管理要求：条田长度不超过田间用水管理要求：条田长度不超过500600m。二、条田规划二、条田规划 整理ppt田间渠系指条田内部的田间渠系指条

25、田内部的灌溉网灌溉网, ,包括包括毛渠毛渠、输水输水垄沟垄沟和和灌水沟、畦灌水沟、畦等。等。1 1、纵向布置纵向布置灌水方向垂直农渠灌水方向垂直农渠，毛，毛渠与灌水沟、畦平行布渠与灌水沟、畦平行布置。置。适用于：适用于：土地平整差、土地平整差、地形变化复杂、坡度地形变化复杂、坡度（i1/400）较大的条田）较大的条田。三、田间渠系布置三、田间渠系布置 农渠农渠坡向坡向灌水沟灌水沟整理ppt2、横向布置横向布置灌水方向和农渠平行灌水方向和农渠平行，毛渠和灌水沟、畦垂毛渠和灌水沟、畦垂直。直。适用于：适用于：坡向一致、坡向一致、坡度较小（坡度较小（i1/400）的条田。的条田。三、田间渠系布置三、

26、田间渠系布置 坡向坡向灌水沟灌水沟农渠农渠整理ppt 田埂一般高田埂一般高2530cm，宽宽3040cm，坡度坡度1：1 农渠直接向格田灌水；农渠直接向格田灌水； 每块格田设单独的进排水口每块格田设单独的进排水口 格田长边往往沿等高线布置格田长边往往沿等高线布置根据我国南方各省经验：根据我国南方各省经验：丘陵地区格田面积一般为丘陵地区格田面积一般为 1 13 3亩，宽亩，宽202030m30m，长，长 606080m80m；平原地区格田面积一般为平原地区格田面积一般为3 35 5亩，宽亩，宽252540m40m，长约，长约100m100m左右左右四四、稻田区的格田规划稻田区的格田规划整理ppt

27、五五、土地平整土地平整 田面平整，符合灌水技术要求田面平整，符合灌水技术要求 工程量小，工作效率高工程量小，工作效率高 注意保持土壤肥力注意保持土壤肥力 改良土壤，扩大耕地改良土壤，扩大耕地一般畦灌地面高差应小于一般畦灌地面高差应小于5cm；水平畦灌地面高；水平畦灌地面高差应在差应在1.5cm；沟灌地面高差应小于；沟灌地面高差应小于10cm；格；格田田面高差应不大于田田面高差应不大于3cm.整理ppt第三节第三节 灌溉渠道流量推算灌溉渠道流量推算整理ppt流量是指单位时间内通过某一过水断面的水量，常用流量是指单位时间内通过某一过水断面的水量，常用符号符号Q表示，单位有表示，单位有m3/s、L/

28、s、m3/h。在灌溉实践中，渠道的流量是在一定范围内变化的，设计在灌溉实践中，渠道的流量是在一定范围内变化的，设计渠道的纵横断面时，要考虑流量变化对渠道的影响。渠道的纵横断面时，要考虑流量变化对渠道的影响。 一般以一般以设计流量设计流量作为确定渠道过水断面的依据，同时考虑作为确定渠道过水断面的依据，同时考虑非常规情况下的非常规情况下的加大流量加大流量和和最小流量最小流量。换算关系换算关系1 m3/s=1000 L/s1 L/s=3.6 m3/h1m3/h=0.278 L/s整理ppt设计流量：设计流量：在灌溉设计标准条件下，为满足灌溉用水要求，在灌溉设计标准条件下，为满足灌溉用水要求，需要需要

29、渠道输送的最大流量渠道输送的最大流量。通常是根据设计灌水模数（设计。通常是根据设计灌水模数（设计灌水率）和灌溉面积进行计算的。灌水率）和灌溉面积进行计算的。渠道的净流量：渠道的净流量：需要渠道提供的灌溉流量。需要渠道提供的灌溉流量。渠道的毛流量：渠道的毛流量：计入水量损失后的流量。计入水量损失后的流量。设计流量是渠道的毛流量，它是设计渠道断面和渠系建筑设计流量是渠道的毛流量，它是设计渠道断面和渠系建筑物尺寸的主要依据。物尺寸的主要依据。 1 1设计流量设计流量一一、灌溉渠道流量概述灌溉渠道流量概述整理ppt最小流量最小流量：在灌溉在灌溉设计标准设计标准条件下，渠道在工作过程中条件下，渠道在工作

30、过程中输送的输送的最小流量最小流量。用修正灌水率图上的最小灌水率值和灌溉面积进行计算。用修正灌水率图上的最小灌水率值和灌溉面积进行计算。应用渠道最小流量可以应用渠道最小流量可以校核下一级渠道的水位控制条件校核下一级渠道的水位控制条件和确定修建节制闸的位置和确定修建节制闸的位置等。等。2 2最小流量最小流量一一、灌溉渠道流量概述灌溉渠道流量概述整理ppt加大流量：加大流量：考虑到在灌溉工程运行过程中可能出现一些考虑到在灌溉工程运行过程中可能出现一些难以准确估计的附加流量难以准确估计的附加流量，把设计流量适当放大后所得到，把设计流量适当放大后所得到的安全流量。的安全流量。它是设计它是设计渠堤堤顶高

31、程渠堤堤顶高程的依据。的依据。 在灌溉工程运行过程中，可能出现一些和设计情况不一在灌溉工程运行过程中，可能出现一些和设计情况不一致的变化，要求在致的变化，要求在设计渠道和建筑物时留有余地设计渠道和建筑物时留有余地，按加大，按加大流量校核其输水能力。流量校核其输水能力。 3 3加大流量加大流量一一、灌溉渠道流量概述灌溉渠道流量概述整理ppt 由于渠道在输水过程中有水量损失，就出现了净流量由于渠道在输水过程中有水量损失，就出现了净流量(Q(Qn n) )、毛流量、毛流量(Q(Qg g) )、损失流量（、损失流量（Q Ql l）这三中既有联系、又有）这三中既有联系、又有区别的流量，它们之间的关系是：

32、区别的流量，它们之间的关系是： Qg = Qn+ Ql 二二、灌溉渠道流量损失灌溉渠道流量损失渠道水面蒸发损失：不及渗漏损失的渠道水面蒸发损失：不及渗漏损失的5%；渠床渗漏损失：与渠床土壤性质、地下水、渠道工程、渠床渗漏损失：与渠床土壤性质、地下水、渠道工程、衬砌等因素有关；衬砌等因素有关；闸门漏水：取决于工程质量和管理水平；闸门漏水：取决于工程质量和管理水平；渠道退水：不计。渠道退水：不计。 渠床渗漏损失水量近似地看作总输水损失水量。渠床渗漏损失水量近似地看作总输水损失水量。 整理pptmnQA1001.用经验公式估算输水损失水量用经验公式估算输水损失水量 每公里渠道输水损失系数每公里渠道输

33、水损失系数 A 渠床土壤透水系数；渠床土壤透水系数； m渠床土壤透水指数；渠床土壤透水指数；Qn渠道净流量，渠道净流量，m3s。土壤透水性参数土壤透水性参数A和和m应根据应根据实测资料分析确定，或借用邻实测资料分析确定，或借用邻近相似灌区的资料。在缺乏实近相似灌区的资料。在缺乏实测资料的情况下，可采用下表测资料的情况下，可采用下表中的数值中的数值。二二、灌溉渠道流量损失灌溉渠道流量损失整理ppt1 1经验公式估算输水损失水量经验公式估算输水损失水量自由渗流情况下：自由渗流情况下：Ql=LQn灌区地下水位较高，渠道渗漏受地下水壅阻影响，实灌区地下水位较高，渠道渗漏受地下水壅阻影响，实际渗漏水量比

34、计算结果要小。在这种情况下，就要给际渗漏水量比计算结果要小。在这种情况下，就要给以上计算结果的修正系数加以修正。以上计算结果的修正系数加以修正。二二、灌溉渠道流量损失灌溉渠道流量损失渠道净流量渠道净流量渠道长度渠道长度渠道输水损失系数渠道输水损失系数整理ppt2 2经验系数估算输水损失水量经验系数估算输水损失水量1 1）渠道水利用系数）渠道水利用系数某渠道的净流量与毛流量的比值称为该渠道的渠道水利某渠道的净流量与毛流量的比值称为该渠道的渠道水利用系数。用系数。gncQQ渠道水利用系数反映一渠道水利用系数反映一条渠道的水量损失情况，条渠道的水量损失情况，或反映同一级渠道水量或反映同一级渠道水量损

35、失的平均情况。损失的平均情况。二二、灌溉渠道流量损失灌溉渠道流量损失整理ppt2）渠系水利用系数）渠系水利用系数渠系水利用系数：灌溉渠系的渠系水利用系数：灌溉渠系的净流量净流量与与毛流量毛流量的比值。的比值。渠系水利用系数渠系水利用系数反映整个渠系的水量损失情况。反映整个渠系的水量损失情况。它不仅它不仅反映出灌区的自然条件和工程技术状况，还反映出灌区的反映出灌区的自然条件和工程技术状况，还反映出灌区的管理工作水平。管理工作水平。提水灌区的渠系水利用系数稍高于自流灌区。提水灌区的渠系水利用系数稍高于自流灌区。 农斗支干s2 2经验系数估算输水损失水量经验系数估算输水损失水量二二、灌溉渠道流量损失

36、灌溉渠道流量损失整理ppt 3）田间水利用系数）田间水利用系数田间水利用系数：实际灌入田间的有效水量（对旱作农田，田间水利用系数：实际灌入田间的有效水量（对旱作农田，指蓄存在计划湿润层中的灌溉水量；对水稻田，指蓄存在指蓄存在计划湿润层中的灌溉水量；对水稻田，指蓄存在格田内的灌溉水量。格田内的灌溉水量。) )和末级固定渠道（农渠）放出水量的和末级固定渠道（农渠）放出水量的比值。比值。 农净农田净农净农QQWmAnf田间水利用系数是衡量田间工程状况和灌水技术水平的重田间水利用系数是衡量田间工程状况和灌水技术水平的重要指标。要指标。 2 2经验系数估算输水损失水量经验系数估算输水损失水量二二、灌溉渠

37、道流量损失灌溉渠道流量损失整理ppt4 4）灌溉水利用系数）灌溉水利用系数灌溉水利用系数：实际灌入农田的有效水量和渠首引入水灌溉水利用系数：实际灌入农田的有效水量和渠首引入水量的比值。量的比值。它是评价渠系工作状况、灌水技术水平和灌区管理水平的综它是评价渠系工作状况、灌水技术水平和灌区管理水平的综合指标。合指标。ffsgnQQWAm农斗支干首毛田净002 2经验系数估算输水损失水量经验系数估算输水损失水量二二、灌溉渠道流量损失灌溉渠道流量损失整理ppt渠道的工作制度就是渠道的输水工作方式，分为渠道的工作制度就是渠道的输水工作方式，分为续灌续灌和和轮轮灌灌两种。两种。 1. 1. 续灌续灌在一次

38、灌水延续时间内，自始至终在一次灌水延续时间内，自始至终连续输水连续输水的渠道称为续的渠道称为续灌渠道。这种输水工作方式称为续灌。灌渠道。这种输水工作方式称为续灌。一般灌溉面积较大的灌区，一般灌溉面积较大的灌区，干、支渠干、支渠多采用续灌。多采用续灌。优缺点优缺点: :尺寸小工程量小，节省占地、投资，但灌水时间长，尺寸小工程量小，节省占地、投资，但灌水时间长，损失大。损失大。三三、渠道的工作制度渠道的工作制度整理ppt同一级渠道在一次灌水延续时间内轮流输水的工作方式叫同一级渠道在一次灌水延续时间内轮流输水的工作方式叫做轮灌。实行轮灌的渠道称为轮灌渠道。一般较大的灌区，做轮灌。实行轮灌的渠道称为轮

39、灌渠道。一般较大的灌区，只在只在斗渠以下斗渠以下实行轮灌。实行轮灌。实行轮灌时，渠道分组轮流输水，分组方式可归纳为两种：实行轮灌时，渠道分组轮流输水，分组方式可归纳为两种：集中分组集中分组插花分组插花分组2 2轮灌轮灌同一级渠道在一次灌水延续时间内同一级渠道在一次灌水延续时间内轮流输水轮流输水的工作方式的工作方式。特点：缩短了各条渠道的特点：缩短了各条渠道的输水时间输水时间，加大了，加大了输水流量输水流量，同，同时工作的渠道长度较短，从而减少了时工作的渠道长度较短，从而减少了输水损失水量输水损失水量，有利，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。于农业耕作和灌水工作的配合，有利

40、于提高灌水工作效率。因为轮灌加大了渠道的设计流量，也就增加了渠道的土方因为轮灌加大了渠道的设计流量，也就增加了渠道的土方量和渠道建筑物的工程量。如果流量过分集中，还会造成量和渠道建筑物的工程量。如果流量过分集中，还会造成劳力紧张，在干旱季节还会影响各用水单位的均衡受益。劳力紧张，在干旱季节还会影响各用水单位的均衡受益。当水量不足当水量不足 时，支渠可采用轮灌。时，支渠可采用轮灌。三三、渠道的工作制度渠道的工作制度整理ppt2 2轮灌轮灌2Q2QQQ2Q2Q三三、渠道的工作制度渠道的工作制度实行轮灌时，一般为实行轮灌时，一般为23组，一支组，一支49组为宜。组为宜。集中编组集中编组插花编组插花编

41、组整理pptv因为轮灌渠道的输水时间小于灌水延续时间，所以，不因为轮灌渠道的输水时间小于灌水延续时间，所以，不能直接根据设计灌水模数和灌溉面积自下而上的推算渠道能直接根据设计灌水模数和灌溉面积自下而上的推算渠道设计流量。设计流量。v常用的方法是：根据轮灌组划分情况常用的方法是：根据轮灌组划分情况自上而下自上而下逐级分配逐级分配末末级续灌渠道（一般为支渠）的级续灌渠道（一般为支渠）的田间净流量田间净流量；再；再自下而上自下而上逐级计入输水损失水量，推算各级渠道的设计流量。逐级计入输水损失水量，推算各级渠道的设计流量。 1 1轮灌渠道设计流量的推算轮灌渠道设计流量的推算四四、渠道设计流量推算渠道设

42、计流量推算整理ppt1 1）自上而下分配末级续灌渠道的田间净流量）自上而下分配末级续灌渠道的田间净流量 1 1轮灌渠道设计流量的推算轮灌渠道设计流量的推算（1 1）计算支渠的设计田间净流量）计算支渠的设计田间净流量设支支田净qAQ（2 2）由支渠分配到每条农渠的田间净流量）由支渠分配到每条农渠的田间净流量 nkQQ支田净农田净四四、渠道设计流量推算渠道设计流量推算支渠的灌溉支渠的灌溉面积（万亩）面积（万亩）设计灌水模数设计灌水模数m3/（s万亩万亩）组数组数整理ppt1 1轮灌渠道设计流量的推算轮灌渠道设计流量的推算四四、渠道设计流量推算渠道设计流量推算整理ppt2 2）自下而上推算各级渠道的

43、设计流量）自下而上推算各级渠道的设计流量 A A用经验公式估算输水损失的计算方法用经验公式估算输水损失的计算方法（1 1）计算农渠的净流量）计算农渠的净流量fQQ农田净农净（2）推算各级渠道的设计流量（毛流量）推算各级渠道的设计流量（毛流量）LQQ1农净农毛四四、渠道设计流量推算渠道设计流量推算田间水利用系数田间水利用系数0.90.98渠道净流量渠道净流量m3/s最下游一个轮灌组最下游一个轮灌组灌水时渠道的灌水时渠道的平均工作长度平均工作长度km每公里渠道损失水每公里渠道损失水量与净流量比值量与净流量比值整理ppt（2）推算各级渠道的设计流量（毛流量）推算各级渠道的设计流量（毛流量） B. 用

44、经验系数估算输水损失用经验系数估算输水损失 在大、中型灌区，为了简化计算，通常选择一条有代表性的在大、中型灌区，为了简化计算，通常选择一条有代表性的典型支渠按上述方法推算支、斗、农渠的设计流量，计算支典型支渠按上述方法推算支、斗、农渠的设计流量，计算支渠范围内的灌溉水利用系数渠范围内的灌溉水利用系数 支水支水，以此作为扩大指标计算其，以此作为扩大指标计算其余支渠的设计流量。余支渠的设计流量。 渠道农净农毛QQ支水支支qAQ四四、渠道设计流量推算渠道设计流量推算整理ppt2 2续灌渠道设计流量的计算续灌渠道设计流量的计算续灌渠道设计流量的推算方法是续灌渠道设计流量的推算方法是自下而上自下而上逐级

45、、逐段进行推逐级、逐段进行推算。算。 由于渠道水利用系数的经验值是根据渠道全部长度的输水损由于渠道水利用系数的经验值是根据渠道全部长度的输水损失情况统计出来的，它反映出不同流量在不同渠段上运行时失情况统计出来的，它反映出不同流量在不同渠段上运行时输水损失的综合情况，而不能代表某个具体渠段的水量损失输水损失的综合情况，而不能代表某个具体渠段的水量损失情况。所以，在分段推算续灌渠道设计流量时，一般不用情况。所以，在分段推算续灌渠道设计流量时，一般不用经经验系数验系数估算输水损失水量，而用估算输水损失水量，而用经验公式经验公式估算。估算。 四四、渠道设计流量推算渠道设计流量推算整理ppt干渠流量推算

46、图干渠流量推算图1112223343111LQQQLQQQLQQQABOABCABBC2 2续灌渠道设计流量的计算续灌渠道设计流量的计算四四、渠道设计流量推算渠道设计流量推算m433)(100QQA整理ppt选择轮灌制度，一般干、支渠为续灌，斗、农渠为轮灌。选择轮灌制度，一般干、支渠为续灌，斗、农渠为轮灌。1 1、轮灌渠道设计流量的推算。、轮灌渠道设计流量的推算。1 1）自上而下分配末级续灌渠道的田间净流量。）自上而下分配末级续灌渠道的田间净流量。 计算支渠的田间净流量计算支渠的田间净流量 由支渠分配到每条农渠的设计流量由支渠分配到每条农渠的设计流量2 2）自下而上推算各级渠道的设计流量）自下

47、而上推算各级渠道的设计流量 计算农渠的净流量计算农渠的净流量 计算各级渠道的设计流量（毛流量）计算各级渠道的设计流量（毛流量）2 2、续灌渠道设计流量的推算、续灌渠道设计流量的推算四四、渠道设计流量推算渠道设计流量推算整理ppt作业：某灌区灌溉面积A=2.65万亩，灌区有一条干渠，长5.7km，下设三条支渠，各支渠的长度及灌溉面积见表3-1，全灌区土壤、水文条件和作物种植情况相似，第三支渠灌溉面积适中，可作为典型支渠，该支渠有四条斗渠，斗渠间距600m，长1400m。每条斗渠有八条农渠，农渠间距200m，长600m。干、支渠实行续灌，斗、农渠进行轮灌。渠道布置如图32。设计灌水模数q设=0.8

48、5m3/(s万亩)，灌区土壤为轻质壤土。试计算干、支渠道的设计流量。整理ppt表表3-13-1整理ppt12ABC121.5km2.4km1.8km图图3-23-20整理ppt1 1渠道最小流量的计算渠道最小流量的计算 以修正灌水率图上的最小灌水率值作为计算渠道最小流以修正灌水率图上的最小灌水率值作为计算渠道最小流量的依据。量的依据。目前有些灌区规定渠道最小流量以目前有些灌区规定渠道最小流量以不低于渠道设计流量不低于渠道设计流量的的40为宜为宜；也有的灌区规定渠道最低水位等于或大于；也有的灌区规定渠道最低水位等于或大于70的设计水位。的设计水位。五五、渠道最小流量和加大流量的计算渠道最小流量和

49、加大流量的计算整理ppt2 2渠道加大流量计算渠道加大流量计算 渠道加大流量的计算是以设计流量为基础，给设计流量乘渠道加大流量的计算是以设计流量为基础，给设计流量乘以以“加大系数加大系数”。设计设计流量流量（m3/s） 1 15 510 1030 30 加大加大系数系数 j 1.351.3 1.301.25 1.251.20 1.201.15 1.151.10 dJJQQ轮灌渠道不考虑加大流量。轮灌渠道不考虑加大流量。在抽水灌区，干渠的加大流量按备用机组的抽水能力确定。在抽水灌区，干渠的加大流量按备用机组的抽水能力确定。 五五、渠道最小流量和加大流量的计算渠道最小流量和加大流量的计算整理ppt

50、为了设计渠道时计算方便，要求渠道设计流量具有适当为了设计渠道时计算方便，要求渠道设计流量具有适当的尾数。的尾数。灌溉排水渠系设计规范灌溉排水渠系设计规范SDJ2l784SDJ2l784对渠道流量进位对渠道流量进位作了规定。作了规定。 六六、渠道流量进位规定渠道流量进位规定整理ppt思考题思考题: :1.1.渠道系统设计时，选取渠道系统设计时，选取的特征流量有几的特征流量有几个，作用是什么个，作用是什么? ?2.2.灌溉渠道水量损失包灌溉渠道水量损失包括什么？如何估算括什么？如何估算轮轮灌渠道设计流量。灌渠道设计流量。整理ppt第四节第四节 灌溉渠道纵横断面设计灌溉渠道纵横断面设计整理ppt灌溉

51、渠道断面设计的基本要求：灌溉渠道断面设计的基本要求：有足够输水能力，有稳定的渠床有足够输水能力，有稳定的渠床具有足够的水位，衔接平顺具有足够的水位，衔接平顺渠道断面设计：渠道断面设计：横断面设计：确定横断面设计：确定渠道边坡、底宽、水深渠道边坡、底宽、水深等等纵断面设计：确定设计水位线、渠底线、堤纵断面设计：确定设计水位线、渠底线、堤顶高程线等顶高程线等l灌溉渠道的灌溉渠道的设计流量设计流量、最小流量最小流量和和加大流量加大流量确定以后，就确定以后，就可据此设计可据此设计渠道的纵横断面渠道的纵横断面。整理ppt 渠道渠道纵断面纵断面和和横断面横断面的设计是互相联系、互为条件的。的设计是互相联系

52、、互为条件的。在设计实践中，不能把他们截然分开，而要统盘考虑、交在设计实践中，不能把他们截然分开，而要统盘考虑、交替进行、反复调整，最后确定合理的设计方案。为叙述方替进行、反复调整，最后确定合理的设计方案。为叙述方便，把纵、横断面设计方法分别予以介绍。便，把纵、横断面设计方法分别予以介绍。一、渠道纵横断面设计原理一、渠道纵横断面设计原理 整理ppt 因在渠首进水口和第一个分水口之间水流平顺，比降因在渠首进水口和第一个分水口之间水流平顺，比降相同。渠道水深、过水断面面积和平均流速沿程不相同。渠道水深、过水断面面积和平均流速沿程不变变。所以近似的认为水流状态为所以近似的认为水流状态为明渠均匀流明渠

53、均匀流。灌溉渠道按。灌溉渠道按明渠均匀流公式设计。明渠均匀流公式设计。明渠均匀流的基本公式明渠均匀流的基本公式 ：RiCV 611RnCV渠道平均流速渠道平均流速, ,m/s; ; C谢才系数谢才系数,m0.5/si渠底比降渠底比降. . R水力半径水力半径,m.(A/X)谢才系数用曼宁公式计算谢才系数用曼宁公式计算 ： n 渠床糙率系数渠床糙率系数渠道设计流量渠道设计流量, ,m3/s渠道过水断面面积渠道过水断面面积,m3RiACQ 整理ppt原理：原理： 设计渠道时要求设计渠道时要求工程量小，投资少，工程量小，投资少，即在即在设计流量设计流量Q Q、比降、比降i i、糙率系数、糙率系数n

54、n值相同的条件下应值相同的条件下应使使过水断面面积最小过水断面面积最小，或在过水断面面积，或在过水断面面积A A、比降、比降i i、糙率系数、糙率系数n n值同的条件下，使通过的值同的条件下，使通过的流量流量Q Q最大最大。符合这些条件的断面称为符合这些条件的断面称为水力最佳断面水力最佳断面。 天然土渠修成半圆形是很困难的，也是不稳天然土渠修成半圆形是很困难的，也是不稳定的，只能修成接近半圆的梯形断面。定的，只能修成接近半圆的梯形断面。二、二、 梯形渠道横断面设计方法梯形渠道横断面设计方法整理ppt( (一一) )渠道设计的依据渠道设计的依据渠道断面设计水力要素：渠道断面设计水力要素：依据除依

55、据除输水流量输水流量外，还外，还有有渠底比降渠底比降、渠床糙率渠床糙率、渠道边坡系数渠道边坡系数、渠道底渠道底宽宽和和设计水深设计水深等。等。整理ppt1 1渠底比降渠底比降单位渠长的渠底降落值单位渠长的渠底降落值。比降选择是否合理关系到工程比降选择是否合理关系到工程造价和控制面积，应根据渠道沿线的地面坡度、下级渠造价和控制面积，应根据渠道沿线的地面坡度、下级渠道进水口的水位要求、渠床土质、水源含沙情况、渠道道进水口的水位要求、渠床土质、水源含沙情况、渠道设计流量大小等因素，参考当地灌区管理运用经验，选设计流量大小等因素，参考当地灌区管理运用经验，选择适宜的渠底比降。择适宜的渠底比降。为了减少

56、工程量，应尽可能选用和为了减少工程量，应尽可能选用和地面坡度相近的渠底比降地面坡度相近的渠底比降。 在设计工作中，可参考在设计工作中，可参考地面坡度地面坡度和和下级渠道下级渠道的水位的水位要求先初选一个比降，计算渠道的过水要求先初选一个比降，计算渠道的过水断面尺寸，再按断面尺寸，再按不冲流速、不淤流速进行校核不冲流速、不淤流速进行校核，如不满足要求，再修改比降，重新计算。如不满足要求，再修改比降，重新计算。整理ppt2.2.渠床糙率系数渠床糙率系数 (n)(n)如果如果n n值选得值选得太大太大，设计的渠道断面就偏大，不仅增加，设计的渠道断面就偏大，不仅增加了了工程量工程量，而且，而且 会因实

57、际水位低于设计水位而会因实际水位低于设计水位而影响影响下级渠道的进水下级渠道的进水。如果。如果n n值取得值取得太小太小，设计的渠道断面，设计的渠道断面就偏小，就偏小，输水能力不足输水能力不足，影响灌溉用水。，影响灌溉用水。渠床糙率系数渠床糙率系数n 是是反映渠床粗糙程度反映渠床粗糙程度的技术参数。的技术参数。该值选择得是否切合实际，直接影响到该值选择得是否切合实际，直接影响到设计成果的精度设计成果的精度。糙率系数值的正确选择不仅要考虑渠床糙率系数值的正确选择不仅要考虑渠床土质土质和和施工质量施工质量，还要估计到建成后的还要估计到建成后的管理养护管理养护情况。情况。整理ppt3.3.渠道的边坡

58、系数渠道的边坡系数渠道的边坡系数渠道的边坡系数m是渠道边坡倾斜程度的指标，其值等于是渠道边坡倾斜程度的指标，其值等于边坡在边坡在水平方向的投影长度水平方向的投影长度和在和在垂直方向投影长度垂直方向投影长度的比值。的比值。m值的大小关系到渠坡的稳定，要根据渠床值的大小关系到渠坡的稳定，要根据渠床土壤质地土壤质地和和渠渠道深度道深度等条件选择适宜的数值。等条件选择适宜的数值。大型渠道的边被系数应通过土工试验和稳定分析确定；大型渠道的边被系数应通过土工试验和稳定分析确定；中小型渠道的边坡系数根据经验选定。中小型渠道的边坡系数根据经验选定。 整理ppt4.4.渠道断面的宽深比渠道断面的宽深比渠道断面的宽深比渠道断面的宽深比是是渠道底宽渠道底宽b和水深和水深h的比值的比值。渠道宽深比的选择要考虑以下要求：渠道宽