【正文】 表 46 允許不沖流速 土壤類別 允許不沖流速 m/s 淤土 0. 2 重粘壤土 0. 75~ 中粘壤土 0. 65~ 學(xué)生設(shè)計(jì)紙 第 27 頁 共 34 頁 輕粘壤土 0. 6~ 粗砂土（ d=1~2mm） 0. 6~ 中砂土（ d=） 0. 4~ 細(xì)砂土（ d=~） 0. 25 * *100 ??干Q sm/3 * 6/*100 ??支Q sm/ 橫斷面尺寸 計(jì)算方法與渠道橫斷面設(shè)計(jì)方法相同。典型田塊控制面積 平方千米。設(shè)計(jì)排水流量分為設(shè)計(jì)排澇流量和設(shè)計(jì)排漬流量?jī)煞N。由于地下水滲出時(shí)的滲透壓力、地面徑流沖刷、 溝內(nèi)滯澇和蓄水時(shí)波浪侵蝕等原因，溝坡容易坍塌，所以排水溝邊坡比灌溉渠邊坡為緩。 因?yàn)樵O(shè)計(jì)區(qū)內(nèi)地形較斗，典型溝道內(nèi)干溝、支溝采用 1/500。在擬定底坡時(shí)，要求與線路所經(jīng)的地面坡度相近，同時(shí)要使設(shè)計(jì)流速為不沖不淤流速。 學(xué)生設(shè)計(jì)紙 第 26 頁 共 34 頁 如排水區(qū)既有旱地又有水田時(shí)，則首先按上式分別計(jì)算水田和旱地的排澇模數(shù)，然后按旱地和水田的面積比例加權(quán)平均，即得綜合排澇模數(shù)。即 Q= 或 q= 對(duì)于水田 R=P Eh ?? 田蓄 對(duì)于旱田 R=aP 式中 Q— 設(shè)計(jì)排澇流量， sm/3 ； q— 設(shè)計(jì)排澇模數(shù)， )/( 23 kmsm ? ； F— 排水溝控制的排水面積， km2 ； R— 設(shè)計(jì)徑流深， mm； a— 徑流系數(shù)； P— 設(shè)計(jì)暴雨量， mm； h 田蓄 — 水田滯蓄水深， mm，由水稻耐淹深度確定； E— 歷時(shí)為 t 的水田田間騰發(fā)量， mm； t— 規(guī)定的排澇時(shí)間， d，主要根據(jù)作物的允許耐淹歷時(shí)確定。 排 澇模數(shù)的確定 采用平均排除法確定排澇模數(shù)。 按照以上原則，設(shè)計(jì)田塊內(nèi)設(shè)兩條干溝。排水溝還要避開土質(zhì)差的地帶，同時(shí)也不給居民區(qū)的交通設(shè)施帶來危害。 ⑤ 各級(jí)溝道要與灌 溉渠系的布置、土地利用規(guī)劃、道路網(wǎng)、林帶和行政區(qū)劃相結(jié)合。 學(xué)生設(shè)計(jì)紙 第 25 頁 共 34 頁 ③ 干溝出口應(yīng)選在承泄區(qū)水位較低和河床穩(wěn)定的地方。 布置排水溝的原則為： ① 各級(jí)排水溝要布置在各自控制范圍的最低處，以便能排出整個(gè)排水地區(qū)的多余水量。 排 水溝的布置 排水溝一般可分為干、支、斗、農(nóng)四級(jí)固定溝道。排澇時(shí)間應(yīng)根據(jù)作物的耐淹能力即耐淹水深和耐淹歷時(shí)確定，排澇時(shí)間不應(yīng)超過作物的耐淹歷時(shí)，否則作物受澇減產(chǎn)。本次設(shè)計(jì)除澇標(biāo)準(zhǔn)采用暴雨重現(xiàn)期 10 年一遇，此時(shí)其年費(fèi)用和年損失最小，經(jīng)濟(jì)效益顯著。這種概念能夠較全面的反映治理區(qū)時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)因素。這種表達(dá)方式除明確指出一定重現(xiàn)期的暴雨外，還規(guī)定在這種暴雨發(fā)生時(shí)作物不允許受澇。條件較好的地區(qū)或有特殊要求的糧棉基地和大城市郊區(qū)可適當(dāng)提高標(biāo)準(zhǔn)，條件較差的地區(qū)可采取分期提高的的辦法。 《水利水電工程水利動(dòng)能設(shè)計(jì)規(guī)范試行》規(guī)定 :“治澇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)一般應(yīng)以澇區(qū)發(fā)生一定重現(xiàn)期的暴雨不受澇為準(zhǔn)。 排澇工程設(shè)計(jì) 除 澇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的確定 除澇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的選定，以中央及地方有關(guān)部門頒發(fā)的 規(guī)范、規(guī)程為依據(jù)。 ⑦標(biāo)注樁號(hào)和高程 ⑧標(biāo)注渠道比降 輸水干渠縱橫斷面圖見附圖 渠 道襯砌 渠道襯砌可以減少滲漏損失，提高渠道的水利用系數(shù)，便于控制地下水位上升，防止土壤沼澤化和次生鹽堿化，加大輸水能力。 ⑤繪制渠道最小水位線 從渠底線向上，以渠道最小水深（渠道設(shè)計(jì)斷面通過最小流量時(shí)的水深）為間距，畫渠底的平行線，此即渠道最小水 學(xué)生設(shè)計(jì)紙 第 24 頁 共 34 頁 位線。 ③繪渠道設(shè)計(jì)水位線 參照水源或上一級(jí)渠道的設(shè)計(jì)水位、沿渠地面坡度、各分水點(diǎn)的水位要求和渠道建筑物的水頭損失，確定渠道的設(shè)計(jì)比降，繪出渠道的設(shè)計(jì)水位線。根據(jù)渠道中心線的水準(zhǔn)測(cè)量成果（樁號(hào)和地面高程）按一定的比例點(diǎn)繪出地面高程線。堤頂寬度按下式計(jì)算： 學(xué)生設(shè)計(jì)紙 第 23 頁 共 34 頁 D= jh +0. 3 式中 D— 渠岸或堤頂寬度， m jh — 渠道的加大水深， m 支渠三及干渠 DC 段 D=0. 43m 干渠 OA 段 D=0. 53m 灌溉渠道橫斷面尺寸： b h H D m 支渠三及干渠 DC 段 0. 2 0. 12 0. 36 0. 43 1:1 干渠 OA 段 0. 3 0. 2 0. 49 0. 53 1:1 以上為計(jì)算結(jié)果，考慮到施工方便，確定灌溉渠道橫斷面尺寸為： 渠道底寬 渠道深度 支渠三及干渠 DC 段 0. 2 0. 45 干渠 OA 段 0. 3 0. 55 ．渠道縱斷面設(shè)計(jì) 進(jìn)H = 0A + h? +Li+ ?? 式中 進(jìn)H — 渠道進(jìn)口處的設(shè)計(jì)水位， m； 0A — 渠道灌溉范圍內(nèi)控制點(diǎn)的地面高程， m。用試算法或諾模圖求加大水深，計(jì)算的方法步驟和求設(shè)計(jì)水深的方法相同 。加大流量，一般按正常流量加大 1030%，是確定堤頂高程的依據(jù)。該渠道為清水渠道，無防淤要求。臨界不沖流速又稱最大容許流速，是設(shè)計(jì)渠道最大流速的限度。要求誤差不超過 5%，即 Q 計(jì)算? ≤ 5% 取干渠一及干渠一的支渠三作為典型渠道分別計(jì)算橫斷面尺寸 支渠三： 各水力參數(shù)列表為 : b H A P R C V Q 0. 2 0. 11 0. 034 0. 48 0. 07 25. 68 0. 21 0. 0073 故支渠三的橫斷面尺寸為： b=0. 2 h=0. 11 干渠一： BD 段：設(shè) b=0. 2 h=0. 12 各水力參數(shù)列 表為 : b h A P R C V Q 0. 2 0. 12 0. 038 0. 54 0. 07 25. 68 0. 21 0. 009 學(xué)生設(shè)計(jì)紙 第 21 頁 共 34 頁 BC 段：因?yàn)?BC 段流量與 BD 段流量相差不多，略小于 BD 段流量，為了便于施工，取 BC 段橫斷面與 BD段相同。過程為： 由 k= iQ 得 k 假定一個(gè)底寬 b nk 求的值 查《水力學(xué)》（第二版）附圖Ⅱ，得寬深比的倒數(shù) 即 1/α =h/b 由此確定 h. 由公式 A=(b+mh)h P=b+2h m21? R=A/P C=n1 R6/1 V=C Ri Q=AC Ri 求出計(jì)算流量 Q計(jì)算 。糙率系數(shù)值的正確選擇不僅要考慮渠床土質(zhì)和施工質(zhì)量，還要估計(jì)到建成后的管理養(yǎng)護(hù)情況。該值選擇的是否切合實(shí)際，直接影響設(shè)計(jì)成果的精度。 ⑹對(duì)于抽水灌溉輸水渠道，在滿足泥沙不淤的條件下，其比降應(yīng)盡量放緩。 ⑷清水渠道應(yīng)考慮防止沖刷，比降宜緩。 ⑵渠道比降應(yīng)盡量接近地面比降，避免挖、填方過大。渠 道邊坡系數(shù) m 的大小關(guān)系到渠坡的穩(wěn)定，要根據(jù)渠床土壤質(zhì)地和渠道深度等條件選擇適宜的數(shù)值。本設(shè)計(jì)采用梯形斷面。 計(jì)算結(jié)果為： Q一支毛 = Sm/3 Q二支毛 = Sm/3 QAB毛 = Sm3 Q引水 = Sm/3 灌 溉渠道橫斷面設(shè)計(jì) 橫斷面的選擇 橫斷面的選擇應(yīng)考慮滿足的條件有：①渠床穩(wěn)定或沖淤平衡②有足夠的輸水能力③滲漏損失最小④施工、管理、運(yùn)用方便⑤工程造價(jià)較?、逎M足綜合利用對(duì)渠道得結(jié)構(gòu)要求。支渠一設(shè)在渠首，支渠二距渠首 550 米。 支渠一長(zhǎng) 105 米，斗渠一長(zhǎng) 55 米，斗渠二長(zhǎng) 85米，農(nóng)渠一、農(nóng)渠二、農(nóng)渠三、農(nóng)渠四均長(zhǎng) 90米。支渠三控制面積 畝。 干渠一的規(guī)劃示意圖如下： 其中支渠一控制面積 畝。 ④確定各級(jí)渠道的設(shè)計(jì)流量（毛流量） Ｑ 毛 ＝ 凈Q （ 1+? L） 式中 Ｑ 毛 — 渠道的毛流量， m3/s； 凈Q — 渠道的凈流量， m3/s； ? — 每公里渠道損失水量與凈水量比值； L— 最下游一個(gè)輪灌組灌水時(shí)渠道的平均工作長(zhǎng)度， km。逐級(jí)推算計(jì)算典型田塊的支渠水利用系數(shù)，作為其他支渠的擴(kuò)大系數(shù) ① 計(jì)算支渠的設(shè)計(jì)田間凈流量 Q 支田凈 =A*q 式中 Q 支田凈 —— 支渠的田間凈流量（ m3/s） A— 支渠的灌溉面積（畝） ②由支渠分配到每條農(nóng)渠的田間凈流量 Q 農(nóng) I 田凈 =nkQ支田凈 ③計(jì)算農(nóng)渠的凈流量 由農(nóng)渠的田間凈 流量加上入田間損失水量，即得農(nóng)渠毛流量， Q 農(nóng)渠凈 =f農(nóng) 田 凈Q? 式中： Q 農(nóng) 渠 凈 — 農(nóng)渠的凈流量， m3/s。具體規(guī)劃見設(shè)計(jì) 總規(guī)劃圖 灌 溉渠道流量設(shè)計(jì) 干渠一設(shè)計(jì)流量的計(jì)算 以干渠一中的支渠一所控制的面積為典型田塊。 取修正后的灌水率圖上延續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的最大灌水率值 ? ?萬畝?sm3 作為設(shè)計(jì)灌水率。 ③ 修正后的灌水率圖比較均勻、連續(xù)。 ② 盡量不改變主要作物關(guān)鍵用水期的各次灌水時(shí)間。 α — 各種作物種植面積占灌區(qū)面積的百分?jǐn)?shù) m— 作物各次灌水定額（ 畝/3m ）。利用它計(jì)算灌區(qū)渠 學(xué)生設(shè)計(jì)紙 第 16 頁 共 34 頁 首的引水流量和灌溉渠道的設(shè)計(jì)流量。 設(shè)計(jì)本著因地制宜、合理布局 ，充分利用已建工程節(jié)省投資的原則，以《農(nóng)田水利學(xué)（第三版）》和《水工設(shè)計(jì)手冊(cè) 8— 灌區(qū)建筑物》為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。而在農(nóng)作物灌溉用水量較大的 3 月份，降水量只有 ，年內(nèi)不同月份間水資源供需情況并差異較大為了提高灌溉保證率，防止山泉水源在灌溉用水季節(jié)流量的變小，項(xiàng)目區(qū)應(yīng)修建蓄水池，蓄積降雨，采用長(zhǎng)藤 結(jié)瓜的灌溉模式，保證灌溉用水量的供給。 根據(jù)各種作物灌溉制度及耕種面積推算全年各月各種作物用水量及用水總量見表 311 312.。按此可求得典型年全灌區(qū)凈灌溉用水量過程。由于灌溉制度本身已確定了各次灌水的時(shí)期，故在計(jì)算各種作物每次灌水的凈灌溉水量的同時(shí)也舊確定了某年內(nèi)各種作物 的灌溉用水量的過程線。灌溉用水量可按下試計(jì)算： M 毛 =水水凈 ?? mAM ? 式中 M 毛 ， M 凈 — 某種作物的某次凈灌溉用水量和毛灌溉用水量（ 3m ）； m— 某種作物某次灌水的灌水定額（ 畝/3m ）； A— 某種作物的灌溉面積（畝）； 水? — 灌溉水利用系數(shù)，取 。共灌水 80 畝m3 。 油菜播前灌溉 25 畝m3 。全生育期共灌水 2 次。共灌水 30 畝m3 。 玉米播前灌溉 30 畝m3 。全生育期共灌水 4 次。共灌水 畝m3 。計(jì)算結(jié)果如下： 雙季早稻 泡田期灌水 30 畝m3 。得出平均補(bǔ)給量。當(dāng)?shù)叵滤裆?~ 時(shí)，利用量為 40~80 畝m3 。一般一次降雨量小于 5mm 時(shí)， ? 為 0；一次降雨量在 5~50mm 時(shí)， ? 約為 ~；當(dāng)次降雨量大于 50mm 時(shí)， ? =~。 為了滿足作物正常生長(zhǎng)的需要，任意時(shí)段內(nèi)土壤計(jì)劃濕潤(rùn)層內(nèi)的儲(chǔ)水量必須 保持在一 定的適宜 范圍以內(nèi) ，即通常要 求不小于 作物允許 的最小儲(chǔ) 水量（ wmin）和不大于作物的最大儲(chǔ)水量（ wmax） 對(duì)于水田作物： 21 hdWCMPh ????? 式中 h1 —— 時(shí)段初田面水層深度 h2 —— 時(shí)段末田面水層深度 p —— 時(shí) 段內(nèi)降雨量 d —— 時(shí)段內(nèi)排水量 m—— 時(shí)段內(nèi)灌水量 WC —— 時(shí)段內(nèi)田間耗水 (以上各值均以 mm 計(jì) ) 田間淹灌水層的深度應(yīng)處于適宜水層上限（ hmax）與適宜水層下限（ hmin）之間。由此可得 △ t 時(shí)段內(nèi)作物需水量計(jì)算式為： 對(duì)于旱作物： ETMKPWWW rt ?????? 00 式中 wwt 0, —— 時(shí)段初和任意時(shí)段 t 時(shí)的土壤計(jì)劃濕潤(rùn)層內(nèi)的儲(chǔ)水量 wr