农田水利学课程设计.docx
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农田水利学课程设计
农田水利学课程设计
一．灌区概况及分布
（一）灌区自然地理和经济概况
本地区三面环河，西起清河，南频卫河，东至禹河；地势平坦，地形坡度
多在0.0015~0.004之间。
过去由于卫河南移，在本区的下中部横凿下一道陡坎；
同时，入禹河河口西北方形成一凹地和局部高地。
本地区土质肥沃，土壤质地属中粘壤土，微有结构，土壤含盐量为0.02%宜于耕作。
土中粘土含量为10%~15%，孔隙率为44.3%，干容重为1.40t/m,透
水性中等。
地下水埋深为5~15m，水质近于中性（PH=7.4），可溶性盐为0.05%。
本区多年平均降雨量为581.3毫米，但时间分配不均，经常出现季节性干旱，
影响作物生长。
年最大降雨量为877.7毫米（1949年），年最小降雨量为363.3
毫米（1963年），年内降雨变率很大，七、八、九三个月降雨量占全年降雨总量
的70%。
暴雨多发生在八、九月，由于本区土壤透水性较强，且地下水位较深，
因而形成的地面径流量不大，除凹地外，径流可及时排除。
多年平均蒸发量970
毫米，月平均气温13~16℃，最高气温43℃，最低-10℃，每年12月下旬开始结
冻，元月底解冻。
全区耕地面积约为113000亩（100等高线以下），由于南北方向有李家沟纵
切而过，把耕地分为东、西两部分，其面积分别为17000亩和96000亩。
当地种
植的作物以小麦和玉米为主，其次是棉花、高粱和谷子等。
全区共分布有四个乡，即前进乡、胜利乡、合作乡和红旗乡。
该区由于干旱
影响，作物产量低而不稳，急需发展灌溉，提高农业生产能力。
（二）地形和河道水量概况
1.地形
（1）灌区地形图一张（1/25000）；土地利用率为0.9。
（2）李家沟集水面积不大，平时干涸，雨季洪水期流水
（3）100米等高线以上植被覆盖很好，暴雨季节基本无径流汇入本区。
二．灌区用水资料
根据邻近地区自然和农业条件相似的灌区作物大面积丰产灌溉经验，以及该
区的灌溉试验站试验资料，结合本区具体条件和增产的要求，分析拟定出本区各
种农作物中等干旱年（75%）的设计灌溉制度见表2.
表2中等干旱年75%的作物设计灌溉制度
作物种类
作物种植面积比（％）
生长阶段
灌水次数
灌水定额
（m3/亩）
灌水日期
灌水天数
灌水率
起始
终止
冬小麦
60
分蘖
1
50
1/12
22/12
22
返青
2
40
20/2
7/3
16
拔节
3
40
1/4
16/4
16
抽穗
4
40
26/4
10/5
15
棉花
25
播前
1
50
18/3
1/4
15
幼苗
2
35
20/6
26/6
7
结铃
3
35
19/7
19/7
7
开花
4
35
12/8
12/8
7
早秋
15
播前
1
50
20/3
28/3
9
拔节
2
35
25/6
30/6
6
抽穗
3
35
5/8
10/8
6
晚秋
40
播前
1
45
9/6
20/6
12
拔节
2
35
1/7
10/7
10
抽穗
3
35
26/7
4/8
10
开花
4
35
15/8
24/8
10
表2中等干旱年75%的作物设计灌溉制度
作物种类
作物种植面积比（％）
生长阶段
灌水次数
灌水定额
（m3/亩）
灌水日期
灌水天数
灌水率
起始
终止
冬小麦
60
分蘖
1
50
1/12
22/12
22
0.0237
返青
2
40
20/2
7/3
16
0.0260
拔节
3
40
1/4
16/4
16
0.0260
抽穗
4
40
26/4
10/5
15
0.0278
棉花
25
播前
1
50
18/3
1/4
15
0.0145
幼苗
2
35
20/6
26/6
7
0.0217
结铃
3
35
19/7
19/7
7
0.0217
开花
4
35
12/8
12/8
7
0.0217
早秋
15
播前
1
50
20/3
28/3
9
0.0145
拔节
2
35
25/6
30/6
6
0.0152
抽穗
3
35
5/8
10/8
6
0.0152
晚秋
40
播前
1
45
9/6
20/6
12
0.026
拔节
2
35
1/7
10/7
10
0.0243
抽穗
3
35
26/7
4/8
10
0.0243
开花
4
35
15/8
24/8
10
0.0243
。
A.灌水率图
灌水率图的修正
修正原则：
（1）修正后的灌水率图应与水源供水条件相适应；
（2）尽量保证作物需水临界期的灌水不变，若需要提前或推迟灌水日期，前后不得超过3天，且以前提为主；
（3）修正后的灌水率图应当比较均匀，使得渠道水位和流量不发生剧烈变化；
宜避免经常停水特别避免小于5天的短期停水，保证渠道安全运行。
在修正灌水率图时，要以不影响作物需水为原则，尽量不要改变主要作物关键用水期的各次灌水时间，若必须调整移动，以往前移为主，前后移动不超过三天；调整其他各次灌水时，要使修正后的灌水率图比较均匀、连续。
此外，为了减少输水损失，并使渠道工作制度平稳，在调整时不应使灌水率数值相差悬殊。
一般最小灌水率不应小于最大灌水率的40%。
修修正灌水率图
考虑到主要作物冬小麦的需水临界期，取该时段的灌水率为设计灌水率，即q=0.026[m3/（s*100hm2）]
三．其他资料
（1）有效利用系数
η田=0.90η农渠=0.90η渠系=0.65
（2）流量在2.5~5m/秒范围内修隧洞（片石拱）时，单价为30万元/km；同条
件下修建陡坡的单价为11.5万元/km。
（3）支渠控制面积3~6万亩，斗渠控制面积3000~8000亩。
（4）干支渠续灌；斗渠轮灌。
四．灌溉用水量
灌溉用水量计算表
各种作物各次灌溉用水流量
全灌区灌溉用水量
天数
全区总灌溉用水量
日期
冬小麦
棉花
早秋
晚秋
2-20—3-7
0.026
0.026
3-18—3-28
0.0115
0.0115
3-28—3-30
0.0145
0.0145
3-31
0.026
0.026
3-31—4-16
0.026
0.026
4-26—5-10
0.026
0.026
6-9—6-19
0.026
0.026
6-20—6-24
0.0217
0.0043
0.026
6-25—6-26
0.0217
0.0026
0.0243
6-27—6-30
0.0243
0.0243
7-1—7-10
0.0243
0.0243
7-13—7-19
0.0217
0.0217
7-26—8-4
0.0243
0.0243
8-5
0.0243
0.0243
8-6—8-12
0.0217
0.0026
0.0243
8-13—8-14
0.0243
0.0243
8-15—8-24
0.0243
0.0243
12-1—12-22
0.0237
0.0237
五、灌区的水量平衡
1、灌区水源的种类、可靠性
2、灌区用水方案的拟定
表一设计年清河流量按旬统计表
月
10
11
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
上旬
27.5
11.6
5.0
2.0
2.0
3.5
4.5
8.0
5.1
28.1
31.4
19.0
中旬
20.1
9.5
4.5
2.0
2.9
3.8
5.0
7.0
3.4
47.2
28.0
30.2
下旬
15.6
5.6
3.8
2.0
3.3
4.0
50.5
8.40
4.1
21.3
16.0
25.6
6、灌排渠道布置
综合考虑灌区水源、灌溉要求、地形、土壤、水文地质条件、行政区划、交通用途，综合考虑布置灌区灌排渠道。
在灌区水源上游取水，布置一条总干渠和三条支渠，支渠下设斗渠、农渠、排水沟等。
（1）、渠首工程位置选择的原则和方案
该灌区水源应取清河为水源，河水水量稳定，水质较好，含盐量符合灌水要求。
取水口取在1#断面和2#断面之间的凹岸处，以防止淤积造成取水建筑物堵塞并且1#
至2#断面间河床土质密实，2.5米以下为坚硬岩层。
适合修筑取水建筑物.
（2）、排水容泄区的选择
一支渠和二支渠控制灌溉区域的的容泄区为李家沟，其中二支渠的六斗渠控制的灌溉区域容泄区为卫河。
其中二、三支渠中斗渠的多余水量也可以通过山谷基线排除，最后注入卫河。
三支渠控制的灌溉区域的容泄区也可以为卫河和禹河。
在三支渠的四斗渠控制的灌溉区域应设抽水站，将多余水从此处排入禹河（该区地势低洼且有高崖，积水不易排出）。
该灌区其他区域，排水天然地势优越，无需太多排水设施及沟道排水。
根据已知资料得知，本地区土壤透水性强，且地下水位较深，因而形成的地面径流量不大，除凹地外，径流可及时排除，所以，农沟的布置暂不考虑。
（3）、灌溉渠道的规划布置原则
1、干渠应布置在灌区的较高地带，以便自流控制较大的灌溉面积。
2、使工程量和工程费用最小。
3、灌溉渠道的位置应参照行政区划确定，尽可能使各用水单位都有独立的用水渠道，以利管理，并应为上下及渠道的布置创造良好的条件。
4、确保渠道工程安全可靠。
5、要考虑综合利用。
6、灌溉渠系规划应和排水系统规划结合进行。
7、灌溉渠系布置应和土地整理规划和农业区划密切结合，以提高土地利用率，方便生产生活。
8、当渠线必须转弯时，土质干、支渠的弯道曲率半径应该大于干、支渠水面宽度的5倍。
9、对沿曲线方向宣泄的山洪、塬流应予以截导，防止进入灌溉渠道。
（4）、支渠以下田间工程的布置形式
1.适应农业现代化的要求，提高土地利用率，实现山、水、田、林、路的综合治理。
2.渠网配套，灌排自如，控制地下水位；既能适时适量灌溉，又可以及时排水，不使农田渍涝。
3.田面平整，田埂规整，适应农业机械化的要求。
4.改良土壤，提高土地肥力，促使农作物稳产高产。
5.合理利用各类土地，实现农、林、牧、副、渔的全面发展，注意保持生态平衡，促进农业持续发展。
田间工程的布置形式：
在田间系统中，渠、沟、林、路的配合采用沟—路—渠的布置方式，以减少输水渠向排水沟的渗漏，道路旁为灌溉渠道和排水沟中间，在路的两侧植树，具体布置见下图
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