农田水利学—渠道灌溉系统.docx

第四章渠道浇灌系统§1灌排渠系规划部署浇灌系统是指从水源取水并输送分派到田间的浇灌工程按输水方式的不一样可分渠道浇灌系 统和管道浇灌系统两大类本章介绍渠道浇灌系统管道浇灌系统将在第五章中介绍一、灌排渠系的构成及部署原则（一）灌排渠系的构成1、浇灌系统:1）渠首工程2）浇灌渠道:干、支、斗、农渠等固定渠道3） 渠系建筑物4） 田间渠系工程：毛渠（暂时渠道）、注水渠哇等2、排水系统 1）田间排水工程：毛沟、腰沟、墒沟等2）排水渠：干、支、斗、农沟3）排水建筑物：排水闸、涵、站等4）排水容泄区：大江、大湖、海洋等（二）灌排渠系的部署的原则1） 知足作物灌排要求1）渠道应部署有高处，排水渠应部署在低处2）渠道和排水渠的长度 和间距应该适合，保证灌得上排得出2） 浇灌渠道一定与排水渠一致规划部署在规划部署渠道时，一定同时考虑到排水渠的地点，在 平原地域、圩区，渠道一般要听从排水渠部署（因为在平原地域，排水问题更加突出）3） 安全靠谱如渠道要防止深挖高填，山丘区渠系上方一定修撇洪沟（截洪沟）4） 经济合理渠道要尽量短直，以减少土方量；要尽量减少压占耕地；排水渠要尽量利用天然河 流5） 便于管理便于用水管理和工程管理，部署时要考虑行政区划；也要考虑机耕方便；建筑物尽 量结合修建，形成枢纽，以便于管理。

6） 综合利用如渠道落差较大可部署水电站，较大的渠道或排水渠要考虑通航，水产养殖等二、丘陵山区灌排渠系的规划部署 山丘区的水利特色是：排水比较畅达，但干旱问题比较突出在山丘区固然能够修建水 库塘坝蓄水浇灌，可是因为其蓄水能力有限，所以干旱问题是山丘区的主要水利问题所以山丘区灌排渠系的部署，以灌渠道部署为重点山丘浇灌渠道部署的重点是部署干渠一）干渠的两种部署形式1） 干渠沿等高线部署2） 干渠垂直于等高线部署（二）支、斗、农渠部署支渠垂直于干渠，此间距由地形条件决定斗渠间距一般为：400〜800m农渠间距一般为： 100〜200m两种部署形式：1） 灌排相邻合用于单调坡向地形2） 灌排相间合用于平展，或有微起伏§2渠道建筑物规划部署渠系建筑物指与渠道或排水渠配套的水闸、涵洞、桥梁、渡槽、倒虹吸、跌水、斜坡等建筑物一、渠系建筑物选型与部署的原则知足使用要求如渠道切断了道路，那么该处需设涵洞或桥梁；渠道水位不够则需建克制闸抬高水位尽量采纳结合枢纽部署的形式目的是为节俭投资和管理方便 如闸与桥常结合修建， 分水闸与克制闸常结合修建如总渠枢纽和江都水利枢纽尽量采纳定型设计和装置式建筑物因为渠系建筑物数目好多， 同一类建筑物工作条件常邻近。

如斗农渠上的分水闸， 所以采纳定型设计和装置式构造，对简化设计，加快施工进度特别有益尽量考虑采纳当地材修建如在山丘区建渡槽、农桥可用砌石建筑（句容的北山川库石拱渡槽），在平原地域则宜用钢筋混凝土排架渡槽多作经济比较，选择最优方案如渠道穿过河流时，有时可在技术上和知足使用要求上可采纳渡槽，也可采纳倒虹吸，这时就需要进行经济比较选择较经济合理的方案有时同一建筑物可采纳不一样的施工方案，这时也可经过 经济比较来选择较合理的施工方案1.二、渠系建筑物的种类与部署2.（一）控制建筑物3.控制流量和水位4.进水闸：部署在干渠首端5.分水闸：部署在各支渠、斗渠和 农渠渠首斗首、农首分水闸也叫斗门和 农门克制闸：控制渠道水位或流量部署:（1）在上司渠水位不可以保证下级渠正常引水时，需在上司渠建克制闸抬高水位，保证下级渠引水2）推行轮灌时，在轮灌组分界处需设克制闸3）在重要建筑物或险工渠段前需结合修建克制闸和泄水闸，以防备漫溢，保证建筑物和渠道的安全二）交错建筑物 渠道与河流、道路交错时应部署交错建筑物交错建筑物主要的三种：渡槽、倒虹吸、涵洞选择方法:1）不影响交通和航运;2）技术上可行;3）进行经济比较，选择最优的型式。

三）泄水建筑物 用于清除渠道中余水或入渠洪水1）退水闸部署在较大的干支渠尾端，以排泄渠中余水（防备滋长杂草和蚊虫）2）泄水闸与克制闸结合修建，保护重要建筑物和险工渠段四）连接建筑物 渠道经过一陡坎或坡面，时需建跌水或斜坡跌水 水位落差小于3m时，宜建跌水斜坡 水位落差大于3m时，宜建斜坡这时建跌水不安全五）量水建筑物1. 利用闸、涵、渡槽等量水在干支渠上量水一般利用这些渠系建筑物量水如昭关灌区2. 利用特设计量水备量水如三角堰、梯形堰、巴歇尔量水槽、喷嘴等一般斗、农 渠上可采纳特设量水设施§3田间工程与地面浇灌方法一、田间工程田间工程：最末一级固定渠道（农渠）和固定沟道（农沟）之间的条田范围内的暂时渠道、排水小 沟、田间道路、稻田的格田和田埂、旱地的注水畦和注水渠、小型建筑物以及土地平坦等农田基本 建设工程一）田间工程的规划要求田间工程规划应知足以下基本要求:2)1）有完美的田间灌排系统，做到灌排配套，消灭串灌串排，并能控制地下水位田面平坦，注水时土壤润湿平均，排水时田面不留积水3） 田块的形状和大小能适机械化需要，有益开提升土地利用率4） 田间工程规划时一定就地取材，讲究实效，推行山、水、田、林、路综合治理，创建优秀的 生态环境，促使农、林、牧、副、渔全面发展。

二）条田规划 条田：末级固定浇灌渠道（农渠）和末级固定沟道（农沟）之间的田块综合考虑排涝、机械化耕种和田间用水管理方面要求，条田的一般规格为：宽度100〜200m，长度 400〜800m三）旱地田间渠部署田间渠系：指条田内部的浇灌网，包含毛渠、输水垄沟和注水渠、畦等有纵向部署与横向部署两种部署形式1、纵向部署1） 水流流向农渠f毛渠f输水垄沟f注水渠、畦2） 特色毛渠〃注水渠、畦（即毛渠方向与注水渠方向一致）（3）部署规格1） 纵向部署时，输水垄沟间距等于注水渠、畦的长度，一般为 30〜50m2） 输水垄沟的长主等于毛渠的间距，一般为50〜70m3）毛渠的间渠等于输水垄沟的长度，若毛渠双向控制，则毛渠的间距是输水垄沟长度的两倍4）毛渠的长度与条田宽度邻近2、横向部署农渠f毛渠f注水渠、畦1）水流无输水垄沟；毛渠上注水渠、畦面2）特色（（3）部署规格（1）注水渠、畦长度一般为30〜50m2）单向控制时，毛渠间距等于注水渠、畦的长度，双向控制时，毛渠的间距 是注水渠、（畦长度的两倍3）毛渠长度与条田宽度邻近3、纵向部署与横向部署选择方法（1）注水渠、畦尽量垂直于等于等高线（便于注水）；作物行向一般为南北方 向（通风光照条件好），由此确立注水渠、畦的方向。

2）若注水渠、畦垂直于农渠，采纳纵向部署；若注水渠、畦平行于农渠，则 采纳横向部署四）水田格田水田浇灌不需毛渠，浇灌不直接从农渠灌入水稻格田格田规划重点：1）水稻格田长度与宽度确实定应试虑到有益浇灌，以及有益于提升机耕、机收的效率，一般长约100〜150m, 宽约15〜20m；2） 在山丘区坡地上部署格田，一般格田长边方向与等高线平行（有益于减少修建梯田的工程量），此时农渠垂 直于等高线、顺坡部署；3） 在平原地域，格田方向以南北向为好，利于作物通风范光；4） 消灭串灌串排；5） 田面平坦，便于采纳浅水勤灌或其余节水浇灌方法；6） 与早作田块相邻时，应开设隔水渠§4渠道流量计算一、渠道设计流量概论1. 定义:设计年份注水时期渠道需要经过的最大流量一般用 Q表示单位为 m3/s或正常条件下渠道需要经过的最大流量，所以设计流量也叫正常流量2. 作用:1）是确立渠道设计断面主要依照2)是确立建筑物规模尺寸的主要依照3. 计算:一般已知渠道的净流量，求设计流量（毛流量）净流量一般是已知的，所以计算设计流量的重点 是计算二、渠道输水损失的估量输水损失水面蒸发能够忽视不计漏水损失增强管理可防止i=渗水损失主要的不行防止的输水损失Q损。

所以下边所议论的渠道输水损失均指渗水损失影响渠道输水损失的要素有：土壤性质、地下水位状况和渠道施工质量等在地下水位较高时，地下水会对渠道渗水产生顶托作用， 进而影响渠道渗水， 下边先分析在渠道渗水不遇到地下水位的顶托时的渗水损失计算方法1・自由渗流状况下的渗水损失不受地下水位顶托的渠道渗流（地下水位未达到渠底）发生条件：地下水埋深较深（渗水未抵达地下水）或地下水出流较好（渗水抵达地下水，但地下水位没有上涨到渠底）估量方法：按经验公式式中：：每公里长渠道渗水损失占净流量的百分数A、m： 土壤渗水系数和渗水指数表 4—1直接计算Q损：查表计算Q损：令s为每公里渗水损失，则2.顶托渗流状况下的渗水损失地下水位抵达渠底，影响渗流发生条件：地下水位较高；地下水出流条件较差顶托渗漏状况下的渗水损失小于自由渗流条件下的渗水损失估量方法::校订系数（小于 1）查表 4一23・采纳防渗举措后的渗水损失例：某渠道长10 km,净流量为4・429m3/s,沿渠土质为中粘壤土，试计算该渠道的设计流量三、水的利用系数1.渠道水利用系数反应某一渠道的水的利用率由各级渠道构成的渠系能够用渠系水利用系数来描绘其水的利用率。

2. 渠系水利用系数渠系：由干、支、斗、农四级固定渠道构成毛渠是暂时渠道，属田间渠系，或田间工 程渠系的净流量为：同时工作的农渠净流量之和渠系的毛流量为：干渠的毛流量反应渠系的水的利用效率3. 田间水利用系数田间：此处指田间渠系，由毛渠、注水渠、畦等构成4. 浇注水利用系数最后我们看反应整个灌区的浇注水利用系数四、渠道的工作制度什么叫渠道的工作制度 ？前方已提到过的轮灌就是渠道的一种工作制度除轮灌外，还 有一种工作制度形式叫续灌轮灌：同级渠道分组挨次轮番浇灌续灌：上司渠同时向其下级分水浇灌，称各下级渠续灌续灌的长处：工程量小弊端：输水损失大一般干、支渠续灌，斗、农渠轮灌五、计算各级渠道设计流量 以以下渠系为例说明 j ■■ i r可女妒国in南枸1. 确立渠道工作制度Se/z*z &J. b 5-—痴上=〜 可盗干、支续灌，斗、农轮灌 -■- * ■-!-'■-■< 2 3 2#衣绢成浙2. 选择典型支渠 _ USJ'*质 切选三支为典型支渠为简化计算，便于计算其余各支流量）!■门口十乏些书誓-止段心（. 十 '号舄E）农渠的计算长度是实质长度的一半因农渠的净流量不是从农渠尾端流出的，而是整条农渠平均流出。

斗、、支渠的计算长度：分水口至轮灌组中点的距离为何？因为若斗、支实质长度为计算长度 明显偏长，若以分水口到轮灌组开始地点，则显得偏短。