【正文】 置圖。 （ 2）田面平整，灌水 時土壤濕潤均勻，排水進田面不留積水。 （ 3）必須因地制宜，講求實效，要有嚴格的科學態(tài)度，注重調(diào)查研究，走群眾路線。但輪灌加大了設計流量，增加了渠道關(guān)山提水灌區(qū)工程規(guī)劃設計 (方案 B) 21 的土方量和建筑物的工程量，所以斗農(nóng)渠實行輪灌。斗渠間距 600米，長 1500米，每條斗渠有 6條農(nóng)渠，農(nóng)渠間距 250米，長 600米；干斗渠實行續(xù)灌，農(nóng)渠進行輪灌。 表 47 斗渠長度及灌溉面積 渠別 1斗 2斗 3斗 4斗 5斗 合計 長 (k米 ) 灌溉面積 (萬畝 ) 以第 3斗渠為典型斗渠 1．推求典型斗渠（ 3斗渠）及所屬農(nóng)渠設計流量 計算農(nóng)渠的設計流量 三斗渠田間凈流量為： Q3 斗田凈 =A 斗 q設 = =(m3/s) （ 413） ∵干、斗渠續(xù)灌，農(nóng)渠輪灌，同時工作的農(nóng)渠有 3條 ∴農(nóng)渠田間凈流量為 Q 農(nóng)田凈 =Q 斗田凈 /(n k)= 3= (m3/s) （ 414） 取田間水利用系數(shù)η f =，則農(nóng)渠的凈流量為： Q 農(nóng)凈 =Q 農(nóng)田凈 /η f =(m3/s) （ 415） 灌區(qū)土壤屬于輕粘壤土，從表中可查出相應的土壤透水性。因此，以第二輪灌組灌水時需要的斗渠的毛流量作為斗渠的設計流量。渠道底寬為過水斷面寬度，深度為加大水深加安全超高，渠道兩側(cè)采用重力墻形式， ，上部寬 300mm，關(guān)山提水灌區(qū)工程規(guī)劃設計 (方案 B) 25 底寬 850mm(3支以下為 780mm)。兩側(cè)外邊坡采用 1:。 過水斷面面積： A=b h （ 418） 濕周： P=b+2h （ 419） 水力半徑： R=A/P （ 420） 關(guān)山提水灌區(qū)工程規(guī)劃設計 (方案 B) 26 謝才系數(shù)： C=(1/n)R1/6 （ 421） 渠道輸水流量： Q計算 =AC （ 422） 通過試算，直至渠道計算流量等于或接近于渠道設計流量，要求誤差不超過 5%。 渠 道縱斷面圖繪制 1．繪制步驟 （ 1）建立直角坐標系，橫坐標表示樁號，縱坐標表示高程，并繪出地面高程線。 （ 5）用渠底高程線加上最小水深，并平行于渠底線，繪出最低水位線。沿渠護坡及護底每 10m 設橫向伸縮縫一道，采用瀝青砂漿嵌縫止水。 2．水泵在長期運行中，多年平均的泵站效率高，運行費用低。 選 型方法和步驟 1．根據(jù)平均揚程，在水泵產(chǎn)品樣本或有關(guān)手冊，利用“水泵性能表”或“水泵系列型譜圖”，初步選出揚程符合要求，而流量不等的幾種水泵，并根據(jù)排灌設計流量及各種泵型的設計流量，算出每種泵型所需要的臺數(shù)。如不符合要求，可采用調(diào)節(jié)措施或另選泵型，使其盡可能在合理范圍內(nèi)運行。 3．臺數(shù)及型號確定 查 S系列型譜圖，符合泵站揚程要求的有 350S— 75A、 10Sh— 250S— 65 列表進行方案比較，選擇較合理泵型 . 三種型號泵的性能 參數(shù) 見表 51 表 51 泵的性能參數(shù)表 型 號 流量 (m3/h) 揚程 (m) 臺數(shù) NPSHa (Hs ) (m) 轉(zhuǎn)速 （轉(zhuǎn) /分） 軸功率（ KW） η (%) 配電動機 功率（ KW） 電壓（伏） 350S— 75A 9001332 7056 1 1450 247 7884 280 380 10Sh— 6 360612 7056 2 （ ） 1470 126 135 380 250S— 65 360612 7158 2 （ 3） 1450 129 160 380 方案比較： （ 1）從以上三種泵的性能看，無論是從設計流量、揚程、效率上講方案一較方案二、三合理； （ 2）從選泵原則上分析 ∵ Q = /s1 m /s ∴選一臺泵較兩臺泵在經(jīng)濟上和安裝上較合理； （ 3）從泵站規(guī)模上看，在滿足揚程和流量要求的情況下，機組臺數(shù)越少，泵房尺寸就越小，泵房就越易修建，出水管路就越易布置，而且省工、省料、節(jié)約 投資。 （ 2）沉沙池后連接引渠、前池、進水池，為防止高水位時引渠淤積，采用封閉式（即渠道頂部澆筑水泥板），此方案設計、施工較為復雜，但工程造價相 對較低，較為經(jīng)濟可行。 綜合比較選擇方案一中的（ 1）方案。出水建筑物應避 免沖刷、出流應淹沒等。之間，以防泥沙進入引水渠 3．斷面設計 引水渠斷面按明渠均勻流設計，以不沖不淤流速校核 封閉式引水渠設計 ： 可以使泵房盡可能接近灌區(qū)，以減小輸水管道的長度，從而節(jié)省工程投資和能量損耗 (1)為水泵正向進水提供條件 (2)可以避免泵房與水源直接接觸，從而簡化泵房結(jié)構(gòu)和方便施工 (3)提供設置沉沙池的場地并為前池利用自流沖沙提供必要的高程。 ∴引渠斷面 hd = 底寬 b= m Q加大 = m3/s 計算加大水深 加大水深計算見表 55 表 55 引水渠加大水深計算表 b h A χ R C Q 滿足加大流量要求。其頂部澆筑厚度為 10cm的砼，以保護下層漿砌塊石。 3．前池擴散角α的確定 查《機電排灌設計手冊》上冊 P114，引渠中平均流速為 ，α =20度 40度，取α =40度 4。在縱剖面上有一逐漸下降的斜坡與進水池池底銜接，∴它是有擴散型斷面的水池。 其斷面形式如圖 54所示： 圖 54 引渠橫斷面尺寸 關(guān)山提水灌區(qū)工程規(guī)劃設計 (方案 B) 36 進水池設計 1．進水池的作用 （ 1）為水泵提供良好的吸水條件 （ 2）在檢修水泵或吸水管時，截斷水流 （ 3）設置攔污柵，攔截來水中的污物 2．進水池的設計要求 （ 1）進水池中水流流速較小，一般控制在 （ 2）進水池各個斷面上的流速分布均勻 （ 3）進水池的邊界與池內(nèi)水流邊界流線基本吻合，盡可能消除漩渦和回流 3．進水池邊壁形式確定 （ 1）矩形邊壁進水池兩角和水泵的后側(cè)，易產(chǎn)生漩渦，受前池流態(tài)影響，池中易產(chǎn)生回流 （ 2）多邊形邊壁進水池基本消除了兩角處的漩渦，但仍可能產(chǎn)生回流 （ 3）半圓形邊壁進水池沒有兩角漩渦，但如果泵吸水口安裝于半圓的圓心處，易產(chǎn)生柱狀漩渦和回流 （ 4）平面對稱蝸形邊壁進水池水流 條件好，漩渦和回流都不易產(chǎn)生，可以獲得滿意的進水池流態(tài) 在進水池各同名尺寸均取相同值的情況下，平面對稱蝸形邊壁進水池的泵站裝置效率較矩形邊壁進水池提高 2%— 4%，但施工復雜，半圓形邊壁進水池后壁受力條件好，可做成拱形擋土墻，節(jié)省建筑材料，因此綜合考慮，選用半圓形邊壁進水池。 ：采用矩形封閉式斷面 Q= m3/s 混凝土用刮泥刀做平 糙率 n= m=0 I=1/1000 初擬 b=,h= 關(guān)山提水灌區(qū)工程規(guī)劃設計 (方案 B) 35 過水斷面面積 A= = m2 濕周 χ =b+2h=+2 = 水力半徑 R=A/χ =謝才系數(shù) C=n1R61 = =(m) 流量 Q=AC Ri = D 進 ?= m3/s 由于試算 Q的值小 于渠首設計流量過多，故應調(diào)整水深及底寬值。 1．設計要求 關(guān)山提水灌區(qū)工程規(guī)劃設計 (方案 B) 34 （ 1）要有足夠的輸水能力，以滿足引水流量的要求 （ 2）應盡量避開地質(zhì)構(gòu)造復雜、滲透性大和有崩塌可能的地段，渠身宜落在挖方地基上，并少占耕地 （ 3）要有攔污、沉沙、沖沙、攔冰等設施，防止污物、有害泥沙、冰塊進入前池 （ 4）應為前池、進水池提供良好的水流條件，動能損失要小，渠中流速要小于不沖流速大于不淤流速，以防止沖刷和淤積 2．平面布置 （ 1）采用正向進水，即引水渠的中心線和前池、進水池的中心 線在一條直線上，為前池、進水池創(chuàng)造良好的進水條件 （ 2）渠線盡可能順直，如需設彎段，應適當?shù)卦龃笄拾霃?；彎道終點與前池進口之間宜有直線段，其長度為渠道水面寬的 10倍左右，以保證水流進入前池和進水池后有較均勻的流速 （ 3）引水渠中心線與河道中心線的交角應控制在 30176。 進出水建筑物的布置形式和尺寸直接影響水泵性能、裝置效率、工程造價以及運行管理等。 即在死水位時浮船依舊浮于水面。 （ 1）在沉沙池后采用暗管鋪設，其優(yōu)點是可略去引渠、前池等輸水建筑物，直接將管道通入進水池。 關(guān)山提水灌區(qū)工程規(guī)劃設計 (方案 B) 31 確 定泵型及臺數(shù) 1．泵型選擇 因為揚程較高，流量較小，所以選用單級雙吸離心泵。由水泵性能曲線和管路系統(tǒng)特性曲線求出在設計、平均、最高和最低揚程時的工作點。 4． 便于運行和管理。 關(guān)山提水灌區(qū)工程規(guī)劃設計 (方案 B) 29 5. 泵站設計 設計標準及依據(jù) 設 計標準 由灌區(qū)控制高程及水庫水位變化情況，確定泵站的基本水位、設計揚程，使其滿足灌區(qū)正常運行要求。 2．繪制渠道縱斷面圖 見附圖（二） ：渠道縱斷面圖 渠 道防滲 本灌區(qū)砂石材料豐富，本著就地取材、施工簡單、抗沖 、抗磨、耐久等優(yōu)點，渠道采用漿砌塊石防滲。 （ 3）用設計水位線減去正常水深，并平行于設計水位線，繪出渠底高程線。 表 412 干渠道過水斷面水 力 要 素 計 算 表 b(m) h(m) A(m2 ) P(m) R(m) )/( 21 smC Q 計算 （ m3/s） （ 1）校核渠道的輸水能力： Q 設計?= ? = （ 423） 滿足過水能力 ∴取 bd = hd = (2) 渠道過水斷面以上部分的有關(guān)尺 寸確定 10渠道加大水深計算 bd = 仍采用試算法 ，計算方法與上述相同 .見表 413 表 413 水 力 要 素 計 算 表 Q 計算?= ? = 滿足過水能力 b(m) h(m) A(m2 ) P(m) R(m) )/( 21 smC Q 計算 （ m3/s） 關(guān)山提水灌區(qū)工程規(guī)劃設計 (方案 B) 27 ∴取 bd = hj = 20安全超高：Δ h= 30堤頂寬度 : D= 由以上數(shù)據(jù)可得干渠橫斷面尺寸 見表 414 表 414 干渠橫斷面設計計算表 渠段 類別 0+000～ 0+150 0+150～ 0+430 0+430～ 0+840 0+840～ 1+440 1+440～ 1+510 比降（ i） 1/5000 1/5000 1/5000 1/5000 1/5000 Q 設計 （ m3/s） 底寬 (m) 設計水深 (m) 設計流速 (m/s) Q 加大 (m3/s) 加大水深（ m） 加大流速（ m/s） 安全超高（ m） 堤頂寬（ m） Qmin(m3/s) 最小水深（ m） （ 2）斗渠過水斷面計算方法同干渠計算方法一致（采用試算法）見表 415 表 415 斗渠過水斷面水 力 要 素 計 算 表 坡度 (i) Q 設計 (m3/s) Q 加大 (m3/s) Bd(m) hd (m) Hj(m) Δ h(m) 斗 1 1/500 斗 2 1/500 斗 3 1/500 斗 4 1/500 斗 5 1/500 渠 道縱斷面設計 比降的確定 該灌區(qū)干渠里程較短，不超過 2淤積 km，流量較小，為 Q設計 = m3/s，為保證干渠有足夠多的控制面積，初步擬定干渠的比降為 1/5000。 （ 2）確定：查《灌區(qū)設計與施工》得，干渠及分干渠 i=1/2021— 1/5000，取 1/5000；斗渠土渠 i=1/2021，石渠 i=1/500；農(nóng)渠土渠 i=1/1000，石渠 i=1/300。堤頂料石壓頂寬 300mm，厚 200mm。 具體計算見表 48 關(guān)山提水灌區(qū)工程規(guī)劃設計 (方案 B)