马清河灌区灌溉系统的规划设计

湖南水利水电职业技术学院灌溉排水第一章绪论...............................................................11.1概况..............................................................11.2气象..............................................................11.3种植计划及灌溉经验................................................21.4灌区规划的必要性与可行性..........................................4第二章灌溉渠灌水率图的绘制..............................................52.1灌溉制度概述......................................................52.2水稻灌溉制度......................................................52.3棉花灌溉制度.....................................................10第三章灌水率的拟定.....................................................113.1灌水率的初步拟定.................................................113.2灌水率的修正.....................................................11第四章灌排渠系与渠系建筑物的规划布置...................................134.1水源与取水口选择.................................................134.2各级渠道与沟道的布置.............................................134.3渠系建筑物布置...................................................13第五章计算渠道设计流量.................................................155.1确定工作制度.....................................................155.2计算典型支渠设计流量.............................................155.3计算干渠设计流量.................................................15第六章．渠道横断面设计..................................................176.1渠道纵横断面设计原理渠道设计的依据...............................176.2农渠典型断面设计.................................................196.3斗渠典型断面设计.................................................196.4支渠典型断面设计.................................................206.5干渠典型断面设计.................................................21湖南水利水电职业技术学院灌溉排水1第一章绪论1.1概况灌区位于界荣山以南，马清河以北，（20m等高线以下的）总面积约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。灌区人口总数约8万，劳动力1.9万。申溪以西属兴隆乡，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4~5m,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5~6m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7~8m，上游宽50~60m，下游宽70~90m，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。根据规划要求，已在兴隆峪上游20km处（图外）建大型水库一座，坝顶高程50.2m，正常水位43.0m，兴利库容1.2×1380m,总库容2.3×1380m。马清河灌区拟在该水库下游AA断面处修建拦河坝式取水枢纽，引取水库水发电则利用尾水进行灌溉。AA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）4~11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设计年蒸发量统计月份4567蒸发量（mm）97.5118.0143.7174.9月份891011蒸发量（mm）196.5144.7101.175.6表1-2设计年降水量统计湖南水利水电职业技术学院灌溉排水2日月份4567891017.64.6212.717.418.533.41.97.349.255.31.210.864.87.92.878.628.582.5919.1103.6112.52.1121.96.4137.52.31412.11.91.91510.0166.04.13.532.81724.5181.3191.6204.312.611.5211.818.5222.110.649.22.53.6231.410.74.52435.47.4256.2261.5271.1281.53.729307.7313.6月计72.9115.7107.339.825.037.3103.51.3种植计划及灌溉经验湖南水利水电职业技术学院灌溉排水3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，设计年（1972）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列于表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）25/4~4/55/5~14/515/5~1/62/6~16/617/6~30/61/7~11/712/7~20/725/4~20/7天数101018151411987模比系数（%）78182521138100田间允许水层深（mm）10-30-5010-40-8020-50-9020-50-10020-50-9010-40-50自然落干渗透强度（mm/d）1.31.31.31.31.31.31.3注：全生育期需水系数a=1.0。自然落干期间，不需灌水。表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）21/4~16/617/6~28/729/7~26/827/8~6/1121/4~6/11模比系数（%）18302428100地下水补给量占作物需水量的（%）10202225计划湿润层深（m）0.50.60.70.8注：计划产量120kg；需水系数k=2.67m3/kg；土壤空隙率为48%（占土体体积的%）；湖南水利水电职业技术学院灌溉排水4土壤适宜含水率上限为88%，下限为61.6%（占空隙%）；田间最大持水率为88%（占空隙%）；播种时，计划层土壤储水量为102m3/亩。表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（3m/亩）灌水次序灌水时间（日/月）灌水定额（3m/亩）1（泡田）7/5751（泡田）19/770226/525227/71534/62531/825410/62547/820520/630512/82562/730623/83078/730727/830814/730831/830922/73096/9301029/7251012/9301110/8201119/9301230/920灌溉定额345（3m/亩）灌溉定额355（3m/亩）1.4灌区规划的必要性与可行性灌区以种植水稻为主，兼有少量旱作物，各种作物种植比例如下表所示：灌区作物种植比例作物早稻中稻双季晚稻棉花种植比例（%）50305020灌区南部是马清河，中间有两条小支流河的水位比较低，无法自流灌溉，项目区水源充足，但是水利设施条件较差，水资源利用率较低，通过对项目区的灌溉系统进行规划，湖南水利水电职业技术学院灌溉排水5可以提高灌区水资源利用率，提高项目区作物的产量。第二章灌溉渠灌水率图的绘制2.1灌溉制度概述农作物的灌溉制度是指作物播种前或作物移栽前及其全生育期内的灌水次数每次的灌水时间、灌水定额以及灌溉定额它是根据作物需水特性和当地气候、土壤农业、技术及灌水技术等条件，为作物高产及节约用水而制订的适时适量的灌水方案。灌水定额是指一次灌水单位灌溉面积上的灌水量，灌溉定额是指播种前和全生育期内单位面积上的总灌水量，即各次灌水定额之和。灌水定额和灌溉定额常以3m/2hm或mm表示，它是灌区规划及管理的重要依据。2.2水稻灌溉制度由已知的气象资料可知，在早稻的全生育期的蒸发量：20319.1747.1430.1186305.970E0EET全0.106.394全ET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）25/4~4/55/5~14/515/5~1/62/6~16/617/6~30/61/7~11/712/7~20/725/4~20/7天数101018151411987模比系数（%）78182521138100渗透强度（mm/d）1.31.31.31.31.31.31.3阶段需水量（mm）27.631.570.998.582.751.231.5394.0阶段渗漏量（mm）131323.419.518.214.311.7113.1阶段田间耗水量（mm）40.644.594.3118.0100.965.543.2507.1日平均耗水量（mm）4.14.55.27.97.26.04.8湖南水利水电职业技术学院灌溉排水6所以可得各生育阶段的需水量全全ETkETi，继而可得出逐日耗水量计算结果如表2-1（1）计算早稻灌水制度：计算过程见下表逐日耗水量计算表2-1灌区早稻生育期灌溉制度计算表单位：mm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4244.12525复苗10-30-504.120.9264.116.8274.132.720284.11.530.1294.126304.121.9514.117.824.133.72034.15.43544.19.243.9湖南水利水电职业技术学院灌溉排水75分蘖前10-40-804.51.240.664.57.94474.528.56884.563.594.559104.554.5114.52.552.5124.56.454.4134.549.9144.545.415分蘖后20-50-905.240.2165.264