第六章

田間灌排工程規(guī)劃與設(shè)計1精選課件ppt主要內(nèi)容一、田間灌排工程規(guī)劃二、田間灌排工程設(shè)計2精選課件ppt第一節(jié)田間灌排工程規(guī)劃知識點：田間灌排系統(tǒng)組成田間灌排系統(tǒng)規(guī)劃3精選課件ppt一、田間灌排系統(tǒng)組成1、取水樞紐：取水樞紐是根據(jù)田間作物生長的需要，將水引入渠（管）道的工程設(shè)施。2、輸水配水系統(tǒng)：是從水源把水按計劃輸送分配到各個田塊的各級渠（管）道系統(tǒng)。按照等級不同，輸配水的灌溉渠道可分為干渠、支渠、斗渠、農(nóng)渠四類渠道，輸配水的管道系統(tǒng)可分為干管、支管、毛管等幾級。4精選課件ppt3、田間調(diào)節(jié)系統(tǒng)：主要任務(wù)是將來自末級灌溉渠（管）道的灌溉用水輸送至田間，以滿足作物需要的水分供應(yīng)，保證作物的正常生長。一般依據(jù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和機(jī)械作業(yè)的需要隨時填挖。4、排水泄水系統(tǒng)：是由將田間積水排至容泄區(qū)的排水溝道以及相應(yīng)排水工程建筑物所組成的系統(tǒng)，其主要功能有排除田間多余漬水與降低地下水位等。5精選課件ppt二、灌排工程規(guī)劃的主要內(nèi)容（一）骨干渠溝規(guī)劃1、骨干渠溝規(guī)劃布置要求：干、支級灌排渠溝（1）在容泄區(qū)和水源水位既定條件下，應(yīng)該使排水和灌溉渠溝獲得最大的自流排水與灌溉面積。排水干溝：一般布置在地面較低的部位，以方便排除地表水與地下水。灌溉干渠：盡可能布置在灌區(qū)的最高部位或者分水嶺，以獲得較大的灌溉控制面積。6精選課件ppt（2）灌溉骨干渠道要與排水骨干溝系統(tǒng)一考慮。一般情況下，灌溉與排水系統(tǒng)要分開布設(shè)，以便水利管理與降低地下水位，盡量避免相互干擾。平原地區(qū)：應(yīng)在原有河溝和排水設(shè)施基礎(chǔ)上進(jìn)行配置，避免渠溝與河溝交叉，保障排水通暢。丘陵地區(qū)：還應(yīng)重點考慮山坡來水與山洪排泄的要求，確保渠溝安全。7精選課件ppt（3）渠溝的布置要盡量減少工程量、水量損失，保證工程安全；對田塊、道路、林帶綜合考慮，合理組合，盡量不占或者少占耕地，提高土地利用率與工程治理效果。8精選課件ppt2、骨干灌排渠溝的布置方法：9精選課件ppt10精選課件ppt11精選課件ppt12精選課件ppt13精選課件ppt（二）田間灌排渠溝規(guī)劃田間灌排渠溝規(guī)劃主要是對田間斗、農(nóng)兩級固定渠溝以及田塊內(nèi)的臨時渠溝進(jìn)行布置。1、平原地區(qū)田間灌排渠溝布置：灌排相鄰布置灌排相間布置灌排合渠布置14精選課件ppt15精選課件ppt灌排相間布置16精選課件ppt17精選課件ppt2、平原區(qū)臨時渠系的配置形式主要有縱向布置與橫向布置兩種形式。18精選課件ppt19精選課件ppt20精選課件ppt3、丘陵山區(qū)田間灌排渠溝規(guī)劃應(yīng)該依據(jù)耕地的特點與其所處的部位加以布置，注意解決旱、洪、澇、漬等危害。丘陵區(qū)的農(nóng)田，按其所處的位置，可分為崗田、塝田、沖田三種類型。崗田是位于低丘或山崗頂部的田塊，塝田是位于丘陵山地兩側(cè)坡地上的梯田，沖田是位于丘陵谷地間地勢低洼處的農(nóng)田。21精選課件ppt崗田區(qū)：由于所處地勢較高，土壤缺水易旱，故其田間渠系布置應(yīng)以灌溉為主，結(jié)合排水。塝田區(qū)：田塊多為等高梯田，也存在缺水易旱問題，故田間渠溝的布置同樣也應(yīng)以灌溉為主，結(jié)合排水。一般采用平行于等高線方向布置斗渠，農(nóng)渠則垂直于等高線方向沿田塊短邊布置。沖天區(qū)：由于地勢低洼，地下水位較高，土壤存在易漬易澇問題，故田間渠溝布置應(yīng)以排水為主，結(jié)合灌溉。22精選課件ppt23精選課件ppt第二節(jié)田間灌排工程設(shè)計渠灌工程設(shè)計排水工程設(shè)計24精選課件ppt25精選課件ppt一、灌溉工程設(shè)計渠系水利用系數(shù)：灌溉渠系的凈流量與毛流量的比值。田間水利用系數(shù)：是實際灌入田間的有效水量和末級固定渠道放出水量的比值。灌溉水利用系數(shù)：實際灌入田間的有效水量和渠首引入水量的比值。設(shè)計流量：在灌溉設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)條件下，為滿足灌溉用水要求，需要渠道輸送的最大流量。灌水率：單位面積上所需要的灌溉凈流量，㎡/s/萬畝。灌溉保證率：灌區(qū)用水量在多年期間能夠得到充分滿足的幾率，以正常供水的年數(shù)占總供水年數(shù)的百分?jǐn)?shù)表示。26精選課件ppt1.渠道設(shè)計流量推算（1）渠道輸水損失計算經(jīng)驗公式法：-自由滲流條件下渠道輸水損失流量，/S-每KM渠道輸水損失系數(shù)，即輸水損失流量占凈流量的百分?jǐn)?shù)；L-渠道長度，KMA-渠床土壤透水系數(shù)m-渠床土壤透水指數(shù)-渠道凈流量，/S27精選課件ppt（1）渠道輸水損失計算經(jīng)驗系數(shù)法渠系水利用系數(shù)：灌溉渠系的凈流量與毛流量的比值，不應(yīng)低于下表數(shù)值，可用各級渠道的渠道水利用系數(shù)連乘求得。田間水利用系數(shù)：灌溉與排水規(guī)范規(guī)定：旱作不應(yīng)低于0.9，水稻不贏低于0.95.灌區(qū)面積（萬畝）＜1.01.0-3.0渠系水利用系數(shù)0.750.6528精選課件ppt（2）配水方式選擇渠道配水方式分為續(xù)灌和輪灌兩種。續(xù)灌：上一級渠道同時向所有下一級渠道供水，一般干、支渠多采用續(xù)灌。輪灌：上級渠道向下一級渠道按預(yù)先設(shè)計的輪灌租輪流供水，可減少輸水損失，提高灌水效率，但加大設(shè)計流量，增加工程量。一般斗渠以下實行輪灌。輪灌組數(shù)目不宜過多，宜取2-3組。29精選課件ppt（3）渠道流量推算30精選課件ppt（3）渠道流量推算（1）輪灌渠道設(shè)計流量推算①自上而下分配末級渠道的田間凈流量：假設(shè)支渠為末級固定續(xù)灌渠道，斗、農(nóng)渠集中編組輪灌，同時工作的斗渠有n條，每條斗渠同時工作的農(nóng)渠為k條。31精選課件ppt②推算各級渠道的設(shè)計流量（毛流量）經(jīng)驗公式法：經(jīng)驗系數(shù)法：(2)續(xù)灌渠道設(shè)計流量計算32精選課件ppt2、渠道橫斷面設(shè)計（1）斷面形式（2）斷面設(shè)計原理（3）斷面設(shè)計主要參數(shù)（4）斷面設(shè)計求解方法33精選課件ppt（1）斷面形式34精選課件ppt（2）斷面設(shè)計原理斷面的水力計算公式：V-渠道平均流速，/SC-謝才系數(shù)/SR-水力半徑，mi-水力比降，均勻流中與渠底比降相同Q-渠道的設(shè)計流量，/SW-渠道的過水?dāng)嗝婷娣e，㎡n-渠床糙率系數(shù)35精選課件ppt用試算法求解渠道斷面尺寸，具體步驟如下：

首先假設(shè)底寬和水深值，計算過水?dāng)嗝娴乃σ兀饺缦拢篧=(b+mh)hR=w/X式中：w-過水?dāng)嗝?，㎡b-渠道底寬，mm-邊坡系數(shù)，R-水力半徑X-濕周n-渠床糙率系數(shù)36精選課件ppt然后利用算式：計算渠道流量。這個渠道流量（）是假設(shè)的b、h值相應(yīng)的輸水能力，一般不等于渠道的設(shè)計流量（Q）。通過試算，反復(fù)修改b、h值，直至渠道計算流量等于或接近渠道設(shè)計流量為止，誤差不超過5%，設(shè)計渠道斷面應(yīng)滿足的校核條件是：37精選課件ppt最后進(jìn)行渠道流速校核，渠道的設(shè)計流速應(yīng)滿足如下校核條件：如不滿足流速校核條件，就要改變渠道的底寬b值和渠道斷面的寬深比，重復(fù)以上計算步驟，知道既滿足流量校對條件又滿足流速校核條件為止。38精選課件ppt（3）斷面設(shè)計主要參數(shù)39精選課件ppt40精選課件ppt4、斷面設(shè)計求解方法斷面水力計算：用是算法求解渠道斷面1、流量試算2、流量校核3、流速校核41精選課件ppt案例例：某灌溉渠道采用梯形斷面，設(shè)計流量=3.2立方米/S，邊坡系數(shù)m=1.5，比降i=0.0005，渠床糙率系數(shù)n=0.025.渠道不沖流速0.8m/s，該渠道為清水渠道，無放淤要求，允許最小流速0.4m/s，求渠道歸誰斷面尺寸。42精選課件ppt思路：1、明渠均勻流公式2、是算法，先初步設(shè)定水深、底寬3、計算流量4、校核流量，反復(fù)試算，滿足要求為止5、流速校核43精選課件ppt44精選課件ppt二、排水工程設(shè)計1、排水流量2、排水溝深度與間距3、排水溝橫斷面設(shè)計45精選課件ppt（1）排水流量排水流量計算（排澇、排漬、防治鹽堿化）排澇流量計算：平均排除法對水田：對旱田：R=aP46精選課件ppt47精選課件ppt（2）