M灌区设计

-1-M灌区设计姓名：吴moumou班级：13水工一班学号：1303101mm指导老师：李moumou-2-目录摘要..............................................................................................................1一、问题分析.............................................................................................1二、资料汇总.............................................................................................2（一）自然地理资料.............................................................................2（二）社会经济资料.............................................................................3（三）灌溉系统设计依据的资料........................................................4三、问题求解.............................................................................................5第一章冬小麦灌溉制度设计................................................................5（一）设计冬小麦的灌溉制度............................................................5（二）最大灌水率的计算....................................................................7第二章灌排系统的规划布置................................................................9（一）灌溉水源位置及取水口型式....................................................9（二）取水流量的验算.........................................................................9（三）灌溉渠道系统的布置................................................................9（四）排水系统的布置.......................................................................10（五）建筑物布置...............................................................................11第三章灌排流量的推算.......................................................................12（一）灌溉制度的选择.......................................................................12（二）灌溉流量的推算.......................................................................12（三）干渠Q设、Qmax、Qmin的验算.............................................15-3-（四）排水系统流量的计算...............................................................15第四章灌溉渠道纵横断面的设计......................................................16（一）资料准备...................................................................................16（二）横断面设计...............................................................................17（三）纵断面设计...............................................................................18第五章排水沟的设计...........................................................................20（一）排水标准...................................................................................20（二）排水模数的确定......................................................................20（三）地下水排水沟沟深、沟距的计算..........................................21第六章土方量的计算...........................................................................22（一）分段计算...................................................................................23（二）总用量计算...............................................................................23-4-一、资料汇总（一）、自然地理条件1.地理位置及范围灌区位于我国西北某地。灌区范围西起铁路，东至精深公路，南临C河，北连F河。图1灌区地形图根据已知地形图和比例尺运用CAD对灌溉面积进行大致计算，总面积大约为100km2,约合15万亩。净灌溉面积约80km2,约合12万亩。2.地形地貌灌区属山前冲积扇平原，地形平坦，总的趋势是西南高东北低，地面坡度一般在1/1000～1/6000之间。灌区东北部有一条古河床遗迹，地面上仅残留沙丘。草桥关附近有一常年积水的湖泊（草泥洼）。3.水文C河及F河皆发源于西部山区，出山后向东穿过铁路即进入平原。两河出山口处建有X水库及Y水库，并于C河沿岸修建了堤防，基本上可控制一般洪水。经两库调节后，除汛期外，河水位均低于地面，地表水及地下水皆可自流排入二河。灌区规划以渠水为水源，该水源中泥沙含量较多，悬浮泥沙含量：4801mg/L，平均粒经：0.041mm。4.气象灌区属于干旱半干旱气候。气温以7月份最高，在25℃以上；1月份最低，在-2℃左右，无霜期220天，春季常有大风，尤以五、六月份的干热风危害最大，风向偏南，风力可达六、七级；冬季多西北风，风力最大可达八、九级，多年平均风速2.9m/s，最大风速为23m/s。多年平均降水量300mm，多集中在七、八两月，占全年降水量的78%，冬春雨量极少，多年平均蒸发量为1357mm。干燥度4.52。最大冻土深1.46m，出现在1月。5.土壤灌区内土壤大部分为中壤土，肥力中等，土壤次生盐渍化较为严重。经测定：灌区土壤0～100cm平均容重1.51g/cm3，空隙率41.3%(占土体的%)，田间持水率为空隙体积的75%。-5-6.水文地质灌区不透水层顶板埋深为20m，含水层渗透系数3Km/d，灌溉季-节深层渗漏的灌溉水对地下水的补给强度1mm/d。地下水等水位线大致与地面等高线平行，地下水流向大致为东北方向。在古河床、九里牌与四十里铺以西，地下水埋深在2~3m，矿化度小于1g/L，以东埋深在1~2m之间，矿化度在1~3g/L之间。（二）、社会经济条件1.工农业生产情况灌区是以粮棉为主的农业地区，主要作物有小麦(种植比例60%)、棉花(20%)、春玉米(20%)及夏玉米(60%)。复种指数1.6。灌区内各村镇的乡镇企业比较发达，有纺织、成衣、粮油加工、酿酒、罐头等轻工业；铁路沿线及西部山区有机械制造、水泥、化肥、塑料制品、农药、冶炼和煤炭等重工业。2.自然灾害本地区在全流域进行治理之后，由于Y和X两座水库及堤防的作用，一般洪水得到了控制，不致成灾。各地亦修建了一些小型水利工程，旱涝灾害已趋缓和。据近40年统计和调查，各种自然灾害的情况如下：旱灾：在灌区内普遍存在，以春旱为主，成灾率在50%～70%左右。涝灾：涝灾极少发生。盐渍化：灌区东部古河床、九里牌至四十里铺一线以东零星分布有667hm2轻盐渍土，表层土壤含盐量在0.2%～0.4%，作物减产10%。3.现有水利工程情况在C河及F河修建的Y水库及X水库皆为防洪、灌溉、发电及水产等多目标综合利用水库，水库兴利调节按灌溉、发电要求计算，故水库下泄流量可以满足灌溉要求。水库的水源中泥沙含量较少。水温适中，含盐量小于0.001%。Y水库放水洞最低水位(干渠渠首设计水位)为68m。灌区内机井较多。4.灌区开发要求根据国民经济发展规划及流域规划，拟将本灌区建成旱涝保收，高产稳产的粮棉生产基地。根据流域规划的统一安排，灌溉水源的分配方案是：X水库提供F河以西以北的灌溉水源；Y水库提供M灌区的灌溉水源（即灌区水源主要是Y水库来提供的）。地下水主要供各地国有工业、乡镇企业用水、城镇居民生活及铁路以西高地的农业灌溉用水。灌区内的机井主要供人畜饮用及零星菜地的灌溉，除特殊情况外，不用来灌溉大田。灌区开发以灌溉为主，同时解决涝渍问题；对于盐碱化土壤采取改良排水措施，考虑冲洗改良。表设1冬小麦各生育阶段计划湿润层深度及需水模系数生育阶段起止时间计划湿润层深度（m）需水模系数累计值（%）幼苗期10.1-11.50.63.5分蘖期11.6-12.50.611.0越冬期12.6-3.10.614.0返青期3.2-4.100.6-0.824.0拔节期4.11-5.10.855.0抽穗开花期5.2-5.170.868.0乳熟期5.18-6.40.886.0黄熟期6.5-6.160.8100.0-6-（三）、灌溉系统设计依据的资料1.灌溉制度设计资料典型年(中旱年)冬小麦灌溉制度设计资料。冬小麦生育期从10月1日到次年6月16日。根据试验资料分析，当冬小麦计划产量为4500kg/hm2时，相应的需水系数1.0Km3/kg。各生育阶段计划湿润层及需水模系数如表设1。土壤适宜含水率上限为田间持水率，下限为田间持水率的60%，田间持水率为35%(占孔隙体积%)，孔隙率为50%。播前灌(9月24日)以前天然土壤含水率为48%(占孔隙体积%)。由于计划湿润层增加而增加的土体，其土壤含水量按田间持水率的90%计。设计降雨保证率采用75%，经分析设计年小麦生育期逐旬有效降雨量如表设2。表1-2典型年(中旱年)冬小麦生育期逐旬有效降雨量(单位：mm)月份101112123456上旬0.516.54.513.6中旬1.32下旬22.525.031.524.0地下水利用量从偏于安全考虑，可忽略不计。在进行播前灌的情况下，播种时土壤含水率按田间持水率的90