农田水利学实习报告 39页

农田水利学马清河灌区灌溉系统规划设计专业：水土保持与荒漠化防治姓名：12级水保学号：指导老师：脱云飞n目录第一章目的意义3第二章主要内容32.1概况32.2气象42.3种植计划及灌溉经验62.4马清河灌区现状图82.5灌区规划的必要性和可行性9第三章主要设计93.1设计内容93.2马清河灌区灌溉系统规划设计步骤103.3灌区灌溉系统规划设计步骤103.4水稻及棉花的灌溉制度计算113.5灌水率计算183.6修正图20第四章灌排渠系与渠系建筑物的规划布置204.1水源的选择与要求204.2灌溉对水源水位和水量的要求214.3各级渠道与沟道的布置214.4渠系建筑物的布置22第五章计算渠道设计流量225.1典型干、支渠设计流量计算225.2渠道横断面设计255.3渠道纵断面设计36第六章结论39n第一章目的意义通过对灌区灌溉系统规划设计，熟悉灌区灌溉系统的设计过程及设计方法，培养学生综合运用已学过的理论知识和技能，分析和解决本专业范围内的实际工程问题的能力。培养学生树立正确的设计思想，掌握现代设计方法。通过调查研究，查阅文献资料，培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风。培养学生勇于创新和开拓进取的精神。通过课程设计，要求学生在教师的指导下，独立完成设计课题所规定的全部内容。第二章主要内容2.1概况马清河地处南方丘陵山间川地，地面坡度较大，沟系发达，无洪涝灾害，该地区气候湿润，但降雨量不均，种植以水稻为主的粮食作物和以烟草、蔬菜、瓜果为主经济作物。本次课程设计的主要内容是马清河灌区灌溉系统的规划设计，排水系统只做平面布置。2.1.1地理位置马清河灌区北部为界荣山，西为马清河和马头山，南为马清河，东为龙尾河和龙尾山。灌区主要包括20m等高线以下的面积，总面积12万亩，该灌区土地利用系数为0.8。2.1.2地形特点及内部水系灌区北高南低，区内有三条近似南北向的自然河溪和河道，自西向东依次为吴家沟、申溪、龙尾河，均汇入马清河。2.1.3气候条件灌区气候温和，无霜期长，适宜农作物生长，年均气温为16.5℃，多年平均年降水量为1112mm，多年平均年蒸发量为1065mm。2.1.4植被及种植概况界荣山上以林业、牧业、副业为主马头山以林业为主。其中20m等高线以下以大田作物水稻、小麦、棉花和豆类为主，是本次规划的设计区域，总面积约12万亩。n2.1.5土壤质地及地下水概况灌区上游土质属中壤，下游龙尾河一带为轻沙壤土，地下水埋深一般为4m~5m，土壤及地下水PH值为中性，无盐碱化威胁。2.1.6其他情况灌区人口总数约8万，劳动力人口为1.8万，申溪以西属兴隆乡，以东属大胜乡。2.1.7水文地质概况界荣山、龙尾山等属土质丘陵，表土属中黏壤土，地表5m~6m以下为页岩，申溪及吴家沟等溪沟均为岩石露头，马头山陈村以南至马清河边岩石遍布地表。吴家沟等河溪纵坡较大，下切较深，一般为7m~8m，上游河宽50m~60m，下游70m~90m，遇暴雨时易发生洪水，近年来在各沟、溪上游已修建多处小型水库，山洪对灌区无威胁。2.1.8水源条件本灌区为马清河流域规划的组成部分，流域内与马清河灌区相关的情况如下：已在兴隆峪上游20km处建大型水库一座，坝顶高程为50.2m。正常水位为43.0m，兴利库容为1.2×108m3，总库容为2.3×108m3。水库水质良好，含沙量极微，水量亦可完全满足灌区灌溉用水要求。灌区拟在该水库下游修建拦河坝引水枢纽，引取上游水库发电尾水进行灌溉，本设计中要求通过干渠设计水面线的推求，确定拦河坝的坝址和坝顶高程。2.2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2-1及表2-2。表2-1设计年各月蒸发量统计单位：mm月份4567891011蒸发量97.5118.0143.7174.9196.5144.7101.175.6n表2-2设计年逐日降雨量统计单位：mm日4月5月6月7月8月9月10月17.64.6212.717.418.533.41.97.342.055.31.210.864.87.92.878.628.582.5919.1103.6112.52.1121.96.4137.52.31412.11.91.91510.0166.04.13.532.81724.5181.3191.611.5204.312.6n211.8222.110.649.22.518.5231.410.74.53.62435.47.425261.56.2271.1281.53.729307.7313.6合计72.9108.5107.339.825.037.3103.52.3种植计划及灌溉经验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2-3。表2-3作物种植比作物旱稻中稻双季稻棉花种植比例（%）50305020根据该地区灌溉试验站观测资料，设计年（1972年）旱稻及棉花的基本观测数据见表2-4和表2-5，中稻及晚稻的丰产灌溉制度见表2-6。表2-4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）5/5~14/515/5~1/62/6~16/617/6~30/61/7~11/712/7~20/725/4~20/7n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湿润渗透强度（mm/d）1.31.31.31.31.31.31.3注：全生育期需水系数=1.0。表2-5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）21/4~16/617/6~28/729/7~26/827/8~25/921/4~25/9模比系数（%）18302428100地下水补给占作物需水量的（%）10202225计划湿润层深（m）0.4~0.50.5~0.60.6~0.70.7注：1.计划产量120kg/亩子棉。2.需水系数K=2.67m3/kg。3.土壤空隙率为48%（占土体的百分数），注意为体积含水率。4.土壤适宜含水率的上限=70%（占孔隙体积的百分数），下限=35%（占孔隙体积的百分数）。5.田间最大持水率为70%（占孔隙体积的百分数）。6.播种时，计划湿润层储水量为72m3/亩。7.播前灌之前土壤计划湿润层0.4m内平均含水率为=40%（占孔隙体积百分数）。8.增加的计划湿润层的平均含水率可按50%（占孔隙体积的百分数）计。表2-6中稻、双季稻设计年丰产灌溉制度n中稻双季稻灌水次序灌水时间（日/月）灌水定额（m3/亩）灌水次序灌水时间（日/月）灌水定额（m3/亩）1（泡田）7/5501（泡田）19/750226/525227/71534/62531/825410/62547/820520/630512/82562/730623/83078/730727/830814/730831/830922/73096/9301029/7251012/9301110/8201119/9301230/920灌溉定额320（m3/亩）灌溉定额335（m3/亩）注：早稻泡田期为4月13日，泡田定额为70m3/亩。2.4马清河灌区现状图n2.5灌区规划的必要性和可行性我国是一个农业大国，又是一个水资源不足、降水时空分布很不均衡、旱涝灾害频繁的国家。因此，合理安排灌区规划很有必要性。随着农田水利事业的发展，对于灌区规划的可行性方案有了很大改善，对抵御旱涝灾害、改良土壤、发展农业生产等起到了重大作用。推广节水灌溉，灌区规划，提高水的利用效率，实现农田水利现代化，把农田水利事业推向新的高度。第三章主要设计3.1设计内容3.1.1作物灌溉制度及灌水率的制定利用表1-1、表1-2、表1-4和表1-5给出资料，用水量平衡法制定早稻及棉花的灌溉制度。利用早稻及棉花的灌溉制度，以及表1-7给出的中稻及双季稻的灌溉制度资料，表1-4给出的作物种植比例，编制全灌区的灌水图，并对灌水率进行修正。根据修正灌水率图得到设计灌水率。建议采用的一次灌水延续时间：早、中稻泡田8~12d；双季晚稻泡田5~7d；各类水稻生育期内一次灌水的延续时间3~5d；棉花生育期内一次灌水延续时间5~10d。3.1.2灌排渠道的规划布置在所给的地形图上布置灌溉及排水渠系的干支两级渠道以及主要渠系建筑物。注意灌溉渠道和排水渠道相辅相成，协调布置。选择一个典型支渠布置灌排渠系的斗农两级渠道。3.1.3各级灌溉渠道设计流量的推求计算典型支渠各级渠道的设计流量及支渠渠系水利用系数，推算其他各支渠渠首及干渠各段的设计流量以及全灌区灌溉水利用系数。3.1.4干渠设计水位线的确定n根据各支渠的田间参考点，推求各支渠要求干渠的水位，根据各支渠要求干渠水位高程初步确定干渠设计水位线，干渠渠首位置、干渠渠首水位高程、拦河坝的位置和坝顶高程。3.1.5干渠纵横断面的设计根据设计流量设计干渠的横断面，并根据横断面的有关参数绘制干渠纵断面的其他设计水面线如渠底高程、最高水位线等。注意纵横断面的交叉设计，最后根据绘制的纵横断面图计算渠道的挖方量和填方量。3.2马清河灌区灌溉系统规划设计步骤设计可分为六个步骤：（1）第一步：熟悉灌区基本情况及有关资料；（2）第二步：作物灌溉制度的制定；（3）第三步：设计灌水率的确定；（4）第四步：各级灌排渠道的规划布置；（5）第五步：各级灌溉渠道设计流量的推求；（6）第六步：干渠纵横断面设计。3.3灌区灌溉系统规划设计步骤n具体如下：（1）作物灌溉制度的制定（本节只要求计算早稻和棉花的灌溉制度，中稻和晚稻的灌溉制度已经给出）（2）早稻灌溉制度的制定（包括泡田和生育期的灌溉制度）。①泡田灌溉制度，泡田定额已给定为70m3/亩。②生育期灌溉制度，计算完成后进行水量校核，校核无误后，给出灌溉制度汇总表及总灌水定额。其中起始水层深度应为泡田后建立的田面水层深。可取初始生育阶段允许水层深的一个值，稻田逐日渗漏强度见基本资料。3.4水稻及棉花的灌溉制度计算3.4.1水稻的灌溉制度计算由已知的气象资料可求出水稻的全生育期的需水量ET月份4567月蒸发量(mm)97.5118143.7174.9日蒸发量(mm)3.253.814.795.64蒸发量(mm)19.50118.00143.70112.84ET=394.06逐日耗水量计算表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）25/4-4/505/5-14/515/5-01/602/6-16/617/6-30/601/7-11/712/7-20/725/4-20/7天数101018151411987全生育期阶段渗透量(mm)394.06131323.419.518.214.311.7113.1模比系数(%)78182521138100阶段需水量27.5831.5270.9398.5282.7551.2331.52394.06日需水量2.7583.1523.9406.5675.9114.6573.5033.940n(mm)阶段耗水量(mm)40.5844.5294.33118.02100.9565.5343.22507.15日耗水量(mm)4.064.455.247.877.215.964.8（日渗透量S=1.300mm）当淹灌水层减去逐日耗水量，加上逐日降雨量后若小于最小田间允许最小水层深度则设计灌水，当大于最大田间允许水层深度则设计排水。水量平衡方程：Wt－Wo=Wr＋Po＋K＋M－ET。水稻生育期灌溉制度计算如下表。水稻的灌溉制度表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（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）4242025复苗10-30-504.11.53.49.215.9202611.82727.72825.129213016.95112.8228.7328433.151.27.928.514.320n分蘖前10-40-804.52.56.4617.7741.7837.2932.71028.21123.71221.71319.71415.215分蘖后20-50-905.25.26.024.510.610.71.13.740.230301641.21760.71855.71950.72045.72140.72246.323522447254226372733.12831.82926.83021.83146.86141.8217.41.951.2n孕穗20-50-1007.91.93030341.5437.1529.1621.1753.1845.1937.11029.11121.11243.11335.114291521164317抽穗20-50-907.249.235.41.536303011.618291922204521382280.22373.2249025832677.52770.52863.52956.53049.57143.5n乳熟10-40-506.030237.5331.5425.5519.5613.5737.5831.5925.51019.51113.512黄熟自然落干4.84.81314151617181920校核:式中：—生育期泡田后建立的起始水层深度mm,—生育期末田面的水层深度mm。20.7+224.5+250-478.6-11.6=53.4.2旱稻，中稻，双季稻的灌溉制度设计旱稻灌水次数灌水日期灌水定额nmmm3/亩（泡田）4-131057014-27302025-15302035-31302046-074026.756-12302066-16302076-20302087-073020总计355236.7中稻双季稻灌水次序灌水时间（日/月）灌水定额（m3/亩）灌水次序灌水时间（日/月）灌水定额（m3/亩）1（泡田）07/5501(泡田)19/750226/525227/715304/625301/825410/625407/820520/630512/825602/730623/830708/730727/830814/730831/830922/730906/9301029/7251012/9301110/8201119/9301230/920灌溉定额320（m3/亩）灌溉定额335（m3/亩）n3.4.3棉花灌溉制度设计棉花各个生育阶段耗水量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21/4-16/617/6-28/729/7-26/827/8-25/921/4-25/9天数57422956184总需水量ET=KY=2.67×120=320.4m3/亩模比系数(%)18302428100阶段需水量57.67296.1276.89689.712320.4每日需水量1.0122.2892.6521.246k/et(%) 10202225K（m3/亩）5.76719.22416.91722.428Po（m3/亩）54.440.88.330.3计划湿润层深0.4-0.50.5-0.60.6-0.70.7Wr（m3/亩）21.13124.01226.8930.000（1）棉花全生育期的需水量，式中：—各生育阶段需水量模比系数；—以产量为指标的需水系数，即单位产量的需水系数，m3/kg，本设计为2.67m3/kg；—计划产量，kg/亩，本设计中棉花的籽棉产量为120kg/亩。（2）式中：—各次降雨的降雨入渗系数；与次降雨的特点及土壤性质、下垫面等因素有关。—时段内的各次降雨量，m3/亩，连续各天的降雨之和为一次降雨。（3）式中：—各时段内计划湿润层内允许储水量的上限和限，m3/亩；—各时段内计划湿润层内允许土壤最大含水率和最小含水率，以占孔隙n体积的百分数计；—时段末土壤计划湿润层的深度，m。（4）在运用公式，当结果介于当结果介于Wmax与Wmin之间时，无需灌水，但是当结果小于Wmin便需要灌水，同时取每一阶段的中间日期灌水，具体的灌溉制度见下表：灌水次序灌水时间（日/月）灌水定额（m3/亩）18月15日6029月30日60汇总灌溉定额1003.5灌水率计算由计算得下表：式中：—灌水率；—各种作物种植面积占灌区面积的百分数；—灌区各次灌水定额m3/亩；—各次灌水的延续时间d。灌水率计算表作物作物所占面积(%)灌水次数灌水定额(m3/亩)灌水时间灌水延续时间（d）灌水率m3/(s·万亩)早稻5017013/4120.33822027/450.23132015/550.23142031/550.231526.707/650.30962012/640.28972016/640.28982020/650.231n92007/750.231中稻301(泡田)5007/5120.14522526/540.21732504/640.21742510/640.21753020/650.20863002/750.20873008/750.20883014/740.26093022/740.260102529/740.217112010/840.174双季稻501(泡田)5019/770.41321527/740.21732501/840.36242007/840.28952512/840.36263023/840.43473027/840.43483031/840.43493006/940.434103012/940.434113019/940.434122030/940.289棉花2016015/850.27826030/950.2783.6修正图n第四章灌排渠系与渠系建筑物的规划布置4.1水源的选择与要求4.1.1水源的选择n灌溉水源系是指可以用于灌溉的水资源，主要有地表水和地下水两类。另外，城市污水也可作为灌溉水源，但必须经过处理，符合灌溉水质标准后才能使用。开发灌区，首先要选择好水源。选择水源时，应对水源的水质、水量以及水位条件进行分析研究，以便制定利用水源的可行性方案。4.1.2水质要求`灌溉水质是指灌溉水的化学、物理性状，水中含有物的成分及数量。主要包括含沙量、含盐量、有害物质含量及水温等。（1）灌溉水中的泥沙一般情况下，灌溉水中允许的含沙粒径为0.005~0.01mm，允许的含沙量应小于渠道的输水能力。（2）灌溉水的含盐量一般要求是，含盐量小于0.15%，对作物生长基本无害。3、灌溉水的温度一般作物生育期内，灌溉时的灌溉水温与农田地温之差应小于10oC。水稻田灌溉水温宜为15~35oC。4.2灌溉对水源水位和水量的要求灌溉要求水源有足够高的水位，以便能够自流引水或使壅水高度和提水扬程最小。在水量方面，水源的来水过程应满足灌溉用水过程，以便尽量减少蓄水量。当水源的天然状况不能满足灌溉用水要求时，应采取工程措施，调节水源水位和水量，使之满足灌溉用水要求。马清河水质条件均符合以上要求，因此选定它作为总的灌溉水源。取水口选择：尽量将取水口布置在河岸坚实、河槽较稳定、断面较均匀的顺直河段，或主流靠岸、河道冲淤变化幅度较小的弯道凹岸顶点偏下游处，以便利用弯道横向环流的作用，使主流靠近取水口，引取表层较清的水，防止泥沙淤积渠口和进入渠道。4.3各级渠道与沟道的布置4.3.1干渠与支渠的规划布置n由于各地自然条件的不同，国民经济发展对灌区开发的要求不同，灌区渠系布置的形式也各不相同。按照地形条件，一般可分为山丘区灌区、平原区灌区、圩垸区灌区。4.3.2斗、农渠的规划布置4.3.2.1斗渠的规划布置斗渠的长度和控制面积随地形变化很大，布置形式一般为灌排相邻布置，间距一般为400~800m与农渠长度相适应。4.3.2.2农渠的规划布置农渠是末级固定渠道，控制范围是一个耕作单元。布置形式一般为灌排相邻布置，间距为100~200m，其间距根据农沟间距确定。4.4渠系建筑物的布置渠系建筑物是指为安全、合理的输配水量，以满足各部门的需要，在渠道系统上修建的建筑物。按其作用不同，可分为控制建筑物、交叉建筑物、泄水建筑物、衔接建筑物和量水建筑物。第五章计算渠道设计流量5.1典型干、支渠设计流量计算5.1.1轮灌渠道设计流量的推算采用自上而下逐级分配田间净流量，再自下而上逐级加损失流量求毛流量的方法进行推算。现以干、支渠续灌，斗、农渠轮灌，斗渠轮灌组内有n条斗渠，农渠轮灌组内有K条农渠的情况，说明轮灌渠道设计流量的推算方法：自上而下分配末级续灌渠道的田间净流量。马清河某灌区灌溉面积A=12万亩，灌区有一干渠,下设四条支渠，选取其中一条典型支渠作为研究对象。该支渠有六条斗渠，斗渠间距为1000m，长度3360m。每条斗渠有八条农渠，农渠间距为400m,长为1000m，干、支渠实行续灌，斗、农渠实行轮灌。设计灌水模数q设=0.5m3/(s﹒万亩)。灌区土壤为中粘土壤。试推求干、支渠道的设计流量。支渠长度及灌溉面积n渠别一支二支三支四支合计长度（km)5.87.27.58.729.2灌溉面积（万亩）22.83.2412（1）推求典型支渠（二支渠）及其所属斗、农渠的设计流量<1>农渠的设计流量。Q2支田净=A×q设=2.8×0.5=1.4（m3/亩）灌溉制度为干支渠续灌，斗农渠分为两组轮灌，同时工作的斗渠有n条，农渠为8条，所以农渠的田间净流量为：=÷（n×k）=1.4÷(3×4)=0.12（m3/s）取田间水利用系数=0.95=÷=0.12÷0.95=0.13（m3/s）先计算2支渠左侧灌溉面积的农渠，斗渠设计流量，右侧的等于左侧。灌区的土壤属于中粘壤土，查的A=1.9，m=0.4,可计算出农渠每公里的输水损失系数：=A÷（100×m)=1.9÷(100×0.130.4)=0.043（m3/s）农渠的设计流量:=(1+)=0.13×(1+0.043×0.88)=0.13（m3/s）<2>计算斗渠的设计流量一条斗渠内有6条农渠同时工作，则斗渠的净流量等于6条农渠的毛流量之和：=6×=6×0.13=0.78（m3/s）农渠分两组轮灌，各组要求斗渠供给的净流量相等。但，第一轮灌组距斗渠进水口较远，输水损失较多，据此求得斗渠毛流量较大，所以，以第二轮灌组灌水时需要的斗渠毛流量作为斗渠的实际流量。斗渠的平均工作长度为L斗=3.2km斗渠每公里输水损失为：=A÷（100m）=1.9÷(100×0.780.4)=0.02n斗渠设计流量为：=（1+）=0.78×（1+0.02×3.3）=0.83（m3/s）<3>计算2支渠的设计流量，长度折算系数取0.8。L支=7.0×0.8=5.6km支渠的净流量：=3×0.83=2.49（m3/s）支渠每公里输水损失系数：=A÷（1000.4）=1.9÷（100×2.490.4）=0.013支渠的毛流量为：=（1+）=2.49×（1+0.013×5.6）=2.671（m3/s）计算2支渠的灌溉水利用系数：=÷=2.49÷2.671=0.932（2）计算一、二、三、四支渠的设计流量<1>计算一、三、四支渠的田间净流量=2×0.5=1（m3/s）=3.2×0.5=1.6（m3/s）=4×0.5=2（m3/s）<2>计算一、二、三支渠的设计流量=÷=1÷0.932=1.07（m3/s）=÷=1.6÷0.932=1.72（m3/s）=÷=2÷0.932=2.15（m3/s）（3）推求干渠各段的设计流量<1>CD段的设计流量==2.15（m3/s）=A÷(100m)=1.9÷(100×2.150.4)=0.014n=（1+）=2.15×（1+0.014×4.2）=2.28（m3/s）<2>BC段的设计流量=+=2.276+1.72=3.996（m3/s）=A÷（100m）=1.9÷(100×3.9960.4)=0.011=(1+)=3.996×(1+0.011×4.3)=4.19（m3/s）<3>AB段的设计流量=+=4.185+2.671=6.856（m3/s）=A÷（100m）=1.9÷(100×6.8560.4)=0.009=（1+）=6.856×(1+0.009×3.2)=7.05（m3/s）<4>OA段的设计流量=+=7.053+1.07=8.123（m3/s）=A÷（100m）=1.9÷(100×8.1230.4)=0.008=（1+）=8.123×(1+0.008×3.04)=8.32（m3/s）5.2渠道横断面设计5.2.1干渠（i=15000,m=1.5n=0.017）（1）OA断设计=1.189=1.189=2.14=2（(1+m2)-m）=0.606渠道设计底宽为：=×=0.606×2.14=1.3m=(+m)=(1.3+1.5×2.14)×2.14=9.65㎡流速为：8.32÷n9.65=0.86<2.5(m∕s)(不淤不冲流速Vcs=2.5(m∕s))为了防止渠道长草，影响输水能力，对渠道的最小流速仍有一定的限制，通常要求大型渠道的平均流速不小于0.5m∕s，小型的渠道的平均流速不小于0.3-0.4m∕s,所以满足要求。所以干渠OA段的设计断面尺寸为：=2.14m,=1.3m,加大流量：（由于设计流量Q=8.32m3/s,对应的加大系数在1.25-1.20，所以取J=1.25）=1.25×8.32=10.4m3/s再要求加深水深：=1.189=2.33m=1.3+2×2.14×1.8=9.004m=9.65÷9.004=1.07m安全超高：=0.25×2.33+0.2=0.78m堤顶宽度：=2.33+0.3=2.63m（2）AB断设计=1.189=2.01=2（(1+m2)-m）=0.606渠道设计底宽为：=×=0.606×2.01=1.2m=(+m)=(1.2+1.5×2.01)×2.01=8.47㎡流速为：7.05÷8.47=0.83<2.5(m∕s)(不淤不冲流速Vcs=2.5(m∕s))n为了防止渠道长草，影响输水能力，对渠道的最小流速仍有一定的限制，通常要求大型渠道的平均流速不小于0.5m∕s，小型的渠道的平均流速不小于0.3-0.4m∕s,所以满足要求。所以干渠AB段的设计断面尺寸为：=2.01m,=1.2m,加大流量：（由于设计流量Q=7.05m3/s,对应的加大系数在1.25-1.20，所以取J=1.25）=1.25×7.05=8.8m3/s再要求加深水深：=1.189=2.19m=1.2+2×2.01×1.8=8.436m=8.47÷8.436=1.004m安全超高：=0.25×2.19+0.2=0.75m堤顶宽度：=2.19+0.3=2.49m（3）BC段设计=1.189=1.189=1.66=2（(1+m2)-m）=0.606渠道设计底宽为：=×=0.606×1.66=1.0m=(+m)=(1.0+1.5×1.66)×1.66=5.79㎡流速为：4.19÷5.79=0.72<2.5(m∕s)(不淤不冲流速Vcs=2.5(m∕s))n为了防止渠道长草，影响输水能力，对渠道的最小流速仍有一定的限制，通常要求大型渠道的平均流速不小于0.5m∕s，小型的渠道的平均流速不小于0.3-0.4m∕s,所以满足要求。所以干渠段的BC断面尺寸为：=1.66m,=1.0m,加大流量：（由于设计流量Q=4.19m3/s,对应的加大系数在1.30-1.25，所以取J=1.25）=1.25×4.19=5.2m3/s再要求加深水深：=1.189=1.80m=1.0+2×1.66×1.8=6.976m=5.79÷6.976=0.83m安全超高：=0.25×1.80+0.2=0.65m堤顶宽度：=1.80+0.3=2.1m（4）CD断设计=1.189=1.189=1.32=2（(1+m2)-m）=0.606渠道设计底宽为：=×=0.606×1.32=0.8m=(+m)=(0.8+1.5×1.32)×1.32=3.67㎡流速为：2.28÷3.67=0.62<2.5(m∕s)(不淤不冲流速Vcs=2.5(m∕s))为了防止渠道长草，影响输水能力，对渠道的最小流速仍有一定的限制，通常要求大型渠道的平均流速不小于0.5m∕s，小型的渠道的CD平均流速不小于0.3-0.4m∕s,所以满足要求。n所以干渠段的设计断面尺寸为：=1.32m,=0.8m,加大流量：（由于设计流量Q=2.28m3/s,对应的加大系数在1.30-1.25，所以取J=1.25）=1.25×2.28=2.85m3/s再要求加深水深：=1.189=1.43m=0.8+2×1.32×1.8=5.552m=3.67÷5.552=0.66m安全超高：=0.25×1.43+0.2=0.56m堤顶宽度：=1.43+0.3=1.73m梁端Q（m3/s）梁道比降ib（m）设计水深h湿周P水力半径R面积A安全超高堤坝宽度设计流速加深水深OA8.321/50001.32.149.0041.079.650.782.630.862.33AB7.051.22.018.4361.0048.470.752.490.832.19BC4.191.01.666.9760.835.790.652.100.721.80CD2.280.81.325.5520.663.670.561.730.621.43n2.支渠（由设计资料可知，支渠坡降i=0.0005,最小边坡系数m=1.00）（1）第一支渠设计参数=2（(1+m2)-m）=0.828渠道设计底宽为：=×=0.828×0.88=0.73m=(+m)=(0.73+1.0×0.88)×0.88=1.42㎡流速为：加大流量：（由于设计流量Q=1.07m3/s,对应的加大系数在1.30-1.25，所以取J=1.25）=1.25×1.07=1.34m3/s再要求加深水深=0.73+2×0.88×1.4=3.194m堤顶宽度：（2）第二支渠设计参数=2（(1+m2)-m）=0.828渠道设计底宽为：=×=0.828×1.24=1.03mn=(+m)=(1.03+1.0×1.24)×1.24=2.81㎡流速为：加大流量：（由于设计流量Q=2.67m3/s,对应的加大系数在1.30-1.25，所以取J=1.25）=1.25×2.67=3.34m3/s再要求加深水深:=1.03+2×2.81×1.4=8.898m堤顶宽度：（3）第三支渠设计参数=2（(1+m2)-m）=0.828渠道设计底宽为：=×=0.828×1.06=0.88m=(+m)=(0.88+1.0×1.06)×1.06=2.06㎡流速为：加大流量：（由于设计流量Q=1.72m3/s,对应的加大系数在1.30-1.25，所以取J=1.25）=1.25×1.72=2.15m3/s再要求加深水深：n=0.88+2×1.06×1.4=3.848m堤顶宽度：=1.15+0.3=1.45m（4）第四支渠设计参数:=2（(1+m2)-m）=0.828渠道设计底宽为：=×=0.828×1.16=0.96m=(+m)=(0.96+1.0×1.16)×1.16=2.46㎡流速为：加大流量：（由于设计流量Q=2.15m3/s,对应的加大系数在1.30-1.25，所以取J=1.25）=1.25×2.15=2.69m3/s再要求加深水深：=0.96+2×1.16×1.4=4.208m=2.46÷4.208=0.58mn堤顶宽度：=1.25+0.3=1.55m支渠Q（m3/s）设计水深b（m）加深水深hj湿周P水力半径R面积A安全超高堤顶宽度设计流速加大流量Qj11.070.880.730.963.1940.441.420.441.260.751.3422.671.241.031.358.8980.322.810.541.650.953.3431.721.060.881.153.8480.542.060.491.450.832.1542.151.160.961.254.2080.582.460.511.550.872.693.斗渠和农渠（由设计资料可知，斗渠坡降i=0.001，农渠坡降i=0.00125，渠道最小边坡系数m=1.00）（1）斗渠设计参数=2（(1+m2)-m）=0.828渠道设计底宽为：=×=0.828×0.7=0.58m=(+m)=(0.58+1.0×0.7)×0.7=0.90㎡n加大流量：（由于设计流量Q=0.83m3/s,对应的加大系数在1.35-1.30，所以取J=1.30）=1.30×0.83=1.08m3/s再要求加深水深：=1.189=0.77m=0.58+2×0.7×1.4=2.54m=0.90÷2.54=0.35m安全超高：=0.25×0.77+0.2=0.39m堤顶宽度：=0.77+0.3=1.07m（2）农渠设计参数=1.189=1.189=0.34=2（(1+m2)-m）=0.828渠道设计底宽为：=×=0.828×0.34=0.28m=(+m)=(0.28+1.0×0.34)×0.34=0.21㎡流速为：0.13÷0.21=0.62<2.5(m∕s)(不淤不冲流速Vcs=2.5(m∕s))加大流量：（由于设计流量Q=0.13m3/s,对应的加大系数在1.35-1.30，所以取J=1.30）=1.30×0.13=0.17m3/sn再要求加深水深：=1.189=0.37m=0.28+2×0.34×1.4=1.23m=0.21÷1.23=0.17m安全超高：=0.25×0.37+0.2=0.29m堤顶宽度：=0.37+0.3=0.67m渠道Q（m3/s）设计水深hdb（m）加深水深hj湿周P水力半径R面积A安全超高堤顶宽度设计流速加大流量Qj斗渠0.830.700.580.772.540.350.900.391.070.921.08农渠0.130.340.280.371.230.170.210.290.670.620.17渠道流量加大系数表设计流量（m3/s）<11--55--1010--30>30加大系数j1.35-1.301.30-1.251.25-1.201.20-1.151.15-1.10n5.3渠道纵断面设计渠道纵s断面图是渠道纵断面设计成果的具体体现和集中反映，主要包括沿渠地面高程线、渠道设计水位线、渠道最小水位线、渠底高程线、堤顶高程线以及分水口和渠道建筑物的位置与型式等内容，绘制步骤如下：   （1）选择比例尺，建立坐标系 在格纸上建立直角坐标系，横坐标表示距离，纵坐标表示高程；一般设计中，采用1:100或1:200；距离比例尺视渠道长度长短而定，一般设计中采用1:5000或1:10000。 （2）绘制地面高程线 地面高程线可根据渠道中心线水准测量成果进行绘制，若无实线测定成果，亦可根据地形图上的渠道平面布置图的沿渠距离及其相应的地面高程进行绘制。（3）绘制渠道设计水位线 参照水源或上一级渠道的设计水位、沿渠地面坡度、各分水点的水位要求和渠道建筑物的水头损失，确定渠道的设计比降，绘出渠道的设计水位线。该设计比降作为横断面水力计算的依据。如横断面设计在先，绘制纵断面图时所确定的渠道设计比降应和横断面水力计算时所用的渠道经降一致，如二者相差较大，难以采用横断面水力计算所用比降时，应以纵断面图上的设计比降为准，重新设计横断面尺寸。所以，渠道的纵断面设计和横断面设计要交错进行，互为依据。（4）绘制渠底高程线、最小水位线和堤顶高程线 n从设计水位线向下，以设计水深为间距，作设计水位线的平行线，即为渠底高程线。从渠底高程线向上，分别以最小水深和加大水深与安全超高之和为间距，作渠底线的平行线，即为最小水位线和堤顶高程线。 （5）标出建筑物位置和形式 根据需要确定出建筑物的位置和形式。（6）标注桩号和高程在渠道纵断面的下方画一表格，把分水口和建筑物所在位置的桩号、地面高程线突变的桩号和高程、设计水位线和渠底高程线突变处的桩号和高程以及相应的最低水位和堤顶高程，标注在表格内相应的位置上。  （7）标注挖深和填高 沿渠各桩号的挖深和填高数，可由地现高程与渠底高程之差求出，即挖方深度=地面高程-渠底高程   填方高度=渠底高程-地面高程 （8）标注渠道比降在标注桩号和高程的表格底部，标出各渠段的比降。到此，渠道纵断面图绘制完毕。根据渠道纵、横断面图可以计算渠道的土方工程量，也可以进行施工放样。2、渠道设计成果整编 渠道断面设计的成果，应尽量利用各种表格进行归纳整理，使之条理化、系统化，以便于对比校核和查阅应用。(1)分水口处水位推算，按水位公式计算式中——渠道进口处的设计水位，m;——渠道灌溉范围内参考点的地面高程，m;——所选参考点与该处末级固定渠道设计水位高差，一般取0.1~0.2m；——渠道的长度，m；——渠道的坡降；——水流通过渠系建筑物的水头损失，m(2)n计算最小水深和加大为保证对下级渠道正常供水，渠道最小流量以不低于设计流量的40%为宜；相应的渠道最小水深不干渠纵断面图应小于70%的设计水深。第六章结论在这次课程设计里，首先我认清了这次设计的目的意义和主要内容就是了解马清河灌区的概况.气象和种植计划灌溉经验以及其可行性和必要性。n在设计过程中，具体有作物灌溉制度及灌水率的制定，灌溉渠道的规划流量计算，各渠道的横纵断面设计然后画出总平面布置图。依次计算出各支，干，斗，农渠的设计数据和作物灌水率，最后给出表格及图形。其中遇到的主要问题是灌水率图的修正和纵断面图的计算，最后通过小组成员的讨论和查阅相关资料最终问题得以解决，通过这次设计感触很深，我了解到了自己的缺点和不足，尤其是自己的动手实践能力，几天的实践下来，收获很多，这对我以后的工作和学习都将产生很大的影响。