灌区农场灌溉渠系规划布置设计主要步骤12.docx
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灌区农场灌溉渠系规划布置设计主要步骤12
《灌溉排水工程学》课程设计指导书
范文波编写
2013年12月
某灌区农场灌溉渠系规划布置设计主要步骤
第一部分总体设计思路
第一步：
供水量计算，以水定地。
确定规划面积。
第二步：
灌区主要作物灌水率。
确定种植类型与比例，而后做出灌水率图，修订灌水率图，旱地作物一般q=0.25—0.5m3/（万亩s.），水稻一般q=0.4—0.6m3/（万亩s.）。
第三步：
典型支取与干渠取水口流量推算。
第四步：
典型干、支、斗、农渠横断面计算
第五步：
典型干、支、斗、农渠纵断面水位衔接。
第六步：
典型干、支、斗、农渠纵横断面绘图
第七步：
田间工程规划布置绘图。
第二部分主要步骤
一、供水量计算
（一）需水量计算
1、种植面积
说明拟订的种植结构，确定数量的依据。
总面积约3-10万亩。
以下为举例说明！
！
农场种植农作物面积及需水量计算表
月份
春小麦
春玉米
油料
棉花
甜菜
瓜菜
苜蓿
其他
园林
防护林
10（必须）
需水量
种植比例（%）
20
15
7
15
8
5
10
5
5
85
面积（104亩）
4
5
6
7
8
9
10
补充：
1、净灌溉面积：
灌水面积、净面积，需要灌溉得可以种植作物的面积。
净灌溉面积＝土地有效利用系数（0.9－0.95）×灌溉面积
2、灌溉面积：
毛灌溉面积、毛面积，包括净灌溉面积与渠道、排水沟、道路、林带等在内的面积。
3、非灌溉面积：
村庄、水塘和坟地等其他不进行灌溉的面积。
4、总灌溉面积：
灌溉面积＋非灌溉面积
2、供需水量平衡验算
农场供需水量平衡计算
月份
4
5
6
7
8
9
10
供水量（104m3）
需水量（104m3）
平衡计算
3、灌水模数与灌水率图修订
可以在农田规划完成之后，计算出净面积，再计算灌水率。
此时的数值比较精确。
（二）根据情况计算水量平衡
某灌区农场分水量计算表
月份
河道月平均流量（m3/s）
河道月平均水量（104m3）
引水率%
引水量（104m3）
分配给农场水量（104m3）
4
--
--
--
5
--
--
--
6
--
--
--
7
--
--
--
8
--
--
--
9
--
--
--
10
--
--
--
二、灌区工程规划布置
灌区规划布置包括：
灌排渠沟系统规划布置、田间工程、渠沟系统建筑物。
（一）灌排渠沟系统规划布置
见教材P117第三章第五节。
1、各级渠道和排水沟布置内容
1）干渠与干沟
2）支渠与支沟
3）斗渠与斗沟
布置形式：
灌排相邻或相间布置
间距：
400-800m或根据当地资料确定
4）农渠与农沟
布置形式：
灌排相邻或相间布置
间距：
100-200m或根据当地资料确定。
农沟间距可以通过计算得出。
：
见教材第七章
2、渠沟系统规划：
见教材第三章第三节。
天津、河北地区排水沟规格
沟名
间距（m）
沟深（m）
底宽（m）
农沟
200-400
2-3
1-2
毛沟
30-50
1-1.5
0.5
注：
引自《农田水利学》武汉水利电力学院编，水利出版社，1980，P80
一般排水系统规格标准
沟名
间距（m）
一般
通航养殖
边坡系数
比降
沟深（m）
底宽（m）
水深（m）
底宽（m）
干沟
3.8
3.0－6.0
1－2.0
5－15
2.5
1/6000－1/12000
支沟
1500
3.0
1.5
0.8－1
2－4
2.0
1/4000－1/10000
斗沟
500
2.0
1.0
0.5－0.8
1－2
2.0
1/2000－1/5000
农沟
50
1.0
0.5
1.5
《农田水利》北京郊区永乐店地区资料P164-182，
注：
沟道边坡系数与沟深、土壤关系见《灌溉排水工程设计规范》P50；《农田水利》李永善、陈珍平，水利电力出版社，1995.7，P164-0P182。
不同土壤不同沟间距见教材P196-197，不同土壤边坡系数见教材P233。
一般灌水系统规格标准
渠道
间距（m）
渠深（m）
边坡系数
底宽（m）
比降
岸顶宽（m）
长（m）
干渠
1/2000-1/5000
＞2m
支渠
1/1000-1/2000
＞2m
斗渠
1/500－1/700
＞1m
长2km为宜，不要超过5km
农渠
200-400
1/300－1/500
＞1m
500-1000m，
待设计
待设计
规范P41
待设计
“五好”建设
教材P13，规范P42
注：
参阅《新疆生产建设兵团水利五十年》，新疆人民出版社，2003.4，P253“五好”建设。
渠道边坡系数与沟深、土壤关系见《灌溉排水工程设计规范》P40。
陕西关中黄土区渠底不淤比降
流量（m3/s）
0.5
1.0
2.0
3.0
5.0
比降
1/500－1/1000
1/1500
1/2000
1/2500
1/3000
注：
引自《农田水利学》武汉水利电力学院编，水利出版社，1980，P117
渠（沟）道绘图要求
渠（沟）道
线条宽（根据情况自己确定）
设计预留尺寸
岸顶宽
渠
沟
渠
沟
干渠（沟）
3--4mm，或间隔2-3mm两条0.5mm粗实线或实线
8－12m
12－16
＞2m
＞2m
支渠（沟）
1.2－2.0mm粗实线（1条）
6－8m
8－12m
＞2m
＞2m
斗渠（沟）
0.6－1.0mm粗实线（1条）
4－6m
6－8m
＞1m
＞2m
农渠（沟）
0.2－0.5mm粗实线（1条）
2－4m
4－6m
＞1m
＞1m
自己推算
P42
P51
注：
万亩以上灌区的干支岸顶宽大于2m，斗农岸顶宽大于1m；1－3级排水沟岸顶宽大于2m，见《灌溉排水工程设计规范》P42、P51。
渠道边坡系数与沟深、土壤关系见《灌溉排水工程设计规范》P40。
相邻线条间距1mm。
（二）田间工程
参阅：
沟—路—林设计；见教材第三章第四节。
1、道路规划
道路的标准，应根据不同的道路等级和交通工具确定
道路规格
道路级别
联系范围
渠（沟）级别
行车
路面宽（m）
路基高（m）
路基边坡系数
设计预留尺寸
干道
县乡、乡乡之间
干、支渠（沟）
双车
8－10
0.7－1.0
1:
1.5-1.75
10－12m
支道
乡村之间
支渠（沟）
单车加错车道
5－7
0.5－0.7
6－8m
村道
村村之间
斗、农渠（沟）
单车道
3－5
0.3－0.5
4－6m
生产路
村田之间，田间
农渠（沟）
小拖拉机
2－3
0.3
2－4m
备注
不种树取下限数值，居民点附近要适当加宽
不到上述高度，路边要挖排水沟
备注：
或见教材《灌溉排水工程学》汪志农，中国农业出版社，2000.5，P116和《农田基本建设规划》（水利电力部建设司，水利电力出版社，1978.8）P380。
设计预留尺寸根据现在车辆尺寸预留。
《公路路基设计规范JTG-D302004》填方1:
1.5-1.75，挖方1:
1.25-1.5。
2、林带建设：
防护林带用模板最小圆圈表示。
间距1-2cm。
林带建设参阅：
《灌溉管理手册》水利部农村水利司，水利电力出版社1994.6，P328第十章灌区绿化。
灌区绿化规划
1）林带方向。
主林带一般要求垂直于当地的主要害风方向，副林带则垂直于主林带。
主林带一般布置在农沟不连接农田一侧的堤坎和边坡上，另一侧不植乔木，仅种“三条（即柳、腊条、紫穗槐）护坡，以减少胁地面积。
如受条件限制，林带不能与主风向垂时，允许有一定的偏角。
农渠东西向林带在渠南侧，农渠南北向林带在渠两侧。
2）林带间距。
一般按林带的有效防风范围和渠系布置来确定。
林带的有效防风范围为树高的20～25倍，如以乔木树高10m计，则林带的间距200～250m，农沟间距100～200m，基本上在有效防风范围内。
3）林带结构
①紧密结构林带：
是一种多行的宽林带，结构紧密，透风性差，对农作物生长不利不宜采用。
②稀疏结构林带：
通常由较少行数的乔木、灌木组成，占地少，防风效果好。
据测定由三排大叶杨一排紫穗槐，株行距1．5～2.2m，平均树高7.5m的稀疏结构林带，有效防风范围为树高的15～20倍，可降低风速16～48％。
③透风结构林带：
由乔木组成，不搭配灌木，树冠部分适度透风，树干部分大量透风，在林带后一倍树，风速增大，易引起折树和近林带风蚀。
④林带宽度：
根据风害大小、林带结构及土地利用情况确，一般采用窄林带的防风效果较好。
并可少占耕地，可利用沟河堤坎和渠堤坡角、路肩等空隙地栽植，如江苏农田防护林网的主林带采用乔灌混合的窄林带，宽3～6m，栽植3～5行，乔木1～2行灌木；副林带栽植1～2行乔木，1行灌木；梅花形或三角形种植。
⑤林网网格：
林网的防护效果比单林带为好，单林带的有效防护范围为树高的15～20倍，而林网的有效防护范围超过树高的20倍，同时林网能起连续防护作用，使风速更为降低。
网格的大小主要决定于灌排沟渠的布置，一般主林带间距200～250m。
⑥树种选择：
要根据适地适树的原则，合理搭配树种，选择适应性强，速生，材质好，抗风性强，耐水湿，枝叶防风的树种为好。
要做到经济林与用材林，常绿树与落叶树，乔木与灌木，速生与慢生合理搭配，树草结合，乔灌结合。
4）防护林带预留宽度
主林带沿条田长边宽10～12～17m间距220～350m株距1.5行距1.5～2.0m
付林带沿条田短边宽8～10～14m间距800～1000m株距1.5行距1.5～2.0m
（三）渠系建筑物布置
进水闸、分水闸、节制闸、渡槽、倒虹吸、泄水闸、退水闸等。
（1）跌水
水位落差小于３ｍ时，宜建跌水。
（2）陡坡
水位落差大于３ｍ时，宜建陡坡。
这时建跌水不安全。
三、渠道设计流量计算
推算典型渠道的设计流量
计算干、支、斗、农渠道流量；校核干、支渠道流速、加大流量、最小流量、加大水深、安全超高、堤顶宽度、堤顶高程；
1、确定工作制度
干支渠续灌，斗、农渠轮灌；
2、计算典型支渠设计流量
先分别计算出支渠田间净流量、农渠田净流量和农渠净流量；逐级推算农渠、斗渠、支渠的设计流量。
3、计算干渠设计流量
逐段计算干渠的设计流量，最后计算灌区灌溉水利用系数。
参阅续灌、轮灌时渠
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