农田水利学：4章灌溉渠道系统
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第四章_灌溉渠道系统
应用渠道最小流量可以校核下一级渠道的水位控制条件 和确定修建节制闸的位置等。
一、灌溉渠道流量概述
3．加大流量
渠道的净流量：需要渠道提供的灌溉流量。 渠道的毛流量：计入水量损失后的流量。 设计流量是渠道的毛流量，它是设计渠道断面和渠系建筑 物尺寸的主要依据。
一、灌溉渠道流量概述
2．最小流量
最小流量：在灌溉设计标准条件下，渠积进行计算。
五、渠系建筑物的规划布置
渠系建筑物：各级渠道上的建筑物 1．引水建筑物
引水方式 无坝引水 有坝引水
引水建筑物 渠首进水闸
作用 调节引入干渠的流量
由拦河坝、冲沙闸、 雍高水位，冲刷进水闸前的淤 进水闸等组成的灌 沙，调节干渠的进水流量，满 溉引水枢纽 足灌溉对水位及流量的要求 大坝、进水闸等 水泵站 调节河道流量 提高水位
一、田间工程规划要求和规划原则
2．田间工程规划原则
必须在农业发展规划和水利建设规划的基础上进行； 必须着眼长远、立足当前,全面规划,分期实施,当年增产 必须因地制宜,讲求实效,要有严格的科学态度,注重调查研
究,走群众路线。
要以治水改土为中心,实行山、水、田、林、路综合治理,
创造良好的生态环境,促进农、林、牧、副、渔全面发展。
支渠
三、斗、农渠的规划布置
2. 斗渠的规划布置
斗渠的长度和控制面积随地形变化很大。山区、丘陵地区的 斗渠长度较短，控制面积较小，平原地区的斗渠较长，控制 面积较大。 我国北方平原地区一些大 型自流灌区的斗渠长度一般 为3～5km．控制面积为 3000～5000亩。 斗渠的间距主要根据机耕 要求确定，和农渠的长度相 适应。
二、干、支渠的规划布置形式
1）山区、丘陵区灌区的干、支渠布置 山丘、丘陵区的干渠一般沿灌区上部边缘布置，大体 上和等高线平行，支渠沿两溪间的分水岭布置。 在丘陵地区，如灌区内有主要岗岭横贯中部，干渠可 布置在岗脊上，大体和等高线垂直，干渠比降视地面坡 度而定，支渠自干渠两侧分出，控制岗岭两侧的坡地。
一、灌溉渠道流量概述
3．加大流量
渠道的净流量：需要渠道提供的灌溉流量。 渠道的毛流量：计入水量损失后的流量。 设计流量是渠道的毛流量，它是设计渠道断面和渠系建筑 物尺寸的主要依据。
一、灌溉渠道流量概述
2．最小流量
最小流量：在灌溉设计标准条件下，渠积进行计算。
五、渠系建筑物的规划布置
渠系建筑物：各级渠道上的建筑物 1．引水建筑物
引水方式 无坝引水 有坝引水
引水建筑物 渠首进水闸
作用 调节引入干渠的流量
由拦河坝、冲沙闸、 雍高水位，冲刷进水闸前的淤 进水闸等组成的灌 沙，调节干渠的进水流量，满 溉引水枢纽 足灌溉对水位及流量的要求 大坝、进水闸等 水泵站 调节河道流量 提高水位
一、田间工程规划要求和规划原则
2．田间工程规划原则
必须在农业发展规划和水利建设规划的基础上进行； 必须着眼长远、立足当前,全面规划,分期实施,当年增产 必须因地制宜,讲求实效,要有严格的科学态度,注重调查研
究,走群众路线。
要以治水改土为中心,实行山、水、田、林、路综合治理,
创造良好的生态环境,促进农、林、牧、副、渔全面发展。
支渠
三、斗、农渠的规划布置
2. 斗渠的规划布置
斗渠的长度和控制面积随地形变化很大。山区、丘陵地区的 斗渠长度较短，控制面积较小，平原地区的斗渠较长，控制 面积较大。 我国北方平原地区一些大 型自流灌区的斗渠长度一般 为3～5km．控制面积为 3000～5000亩。 斗渠的间距主要根据机耕 要求确定，和农渠的长度相 适应。
二、干、支渠的规划布置形式
1）山区、丘陵区灌区的干、支渠布置 山丘、丘陵区的干渠一般沿灌区上部边缘布置，大体 上和等高线平行，支渠沿两溪间的分水岭布置。 在丘陵地区，如灌区内有主要岗岭横贯中部，干渠可 布置在岗脊上，大体和等高线垂直，干渠比降视地面坡 度而定，支渠自干渠两侧分出，控制岗岭两侧的坡地。
第四章渠道灌溉系统4-5(园艺)详解
等于水源水位。
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第四节 灌溉渠道纵横断面设计
（一）渠道水位推算
②干渠（闸后）设计水位推算步骤: 拟定干渠比降
由各分水口水位自末而首推算干渠水位
否
是否满足引水要求？
是
H干=分水口要求的最大水位
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结束
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第四节 灌溉渠道纵横断面设计
（一）渠道水位推算
2.推算干渠渠首（闸后）设计水位 上例，三支渠要求的渠首水位为：
灌溉排水工程学 4-5
水利科学与工程学院 徐英
内容提要
渠道灌溉系统
水源（或渠首）工程
输配水工程
田间渠系的布置 田间工程
条田、格田的规划
渠系 渠
及渠 道 渠道横断面设计 渠道流量推算
系建 设 筑物 计 规划
渠道纵断面设计
地面灌概
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第四节 灌溉渠道纵横断面设计
二、渠道纵断面设计
（一）渠道水位推算
３．上下级渠道的水位衔接 ②按上、下级渠道均通过最小流量确定上 级渠渠底高程
注意：上级渠通过设计流量时，分 水口水位高于下级渠的分水水 位要求，因此下级应利用分水 闸控制分水流量。
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第四节 灌溉渠道纵横断面设计
（三）绘制渠道纵断面图
1. 选择比例尺
高程：1:100或1:200
渠长：1:5000或1:10000
H分 A0 h Li
式中: A0 ——参考点地面高程
Δh——0.1~0.2m
L——各级渠道计算长度（ｍ）；
i——渠道比降；
φ——局部水头损失（表4-17）
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农田水利学—渠道灌溉系统
第四章渠道灌溉系统§1灌排渠系规划布置灌溉系统是指从水源取水并输送分配到田间的灌溉工程。
按输水方式的不同可分渠道灌溉系统和管道灌溉系统两大类。
本章介绍渠道灌溉系统。
管道灌溉系统将在第五章中介绍。
一、灌排渠系的组成及布置原则（一）灌排渠系的组成1、灌溉系统：（1）渠首工程（2）灌溉渠道：干、支、斗、农渠等固定渠道（3）渠系建筑物（4）田间渠系工程：毛渠（临时渠道）、灌水沟哇等2、排水系统（1）田间排水工程：毛沟、腰沟、墙沟等（2）排水沟：干、支、斗、农沟（3）排水建筑物：排水闸、涵、站等（4）排水容泄区：大江、大湖、大海等（二）灌排渠系的布置的原则（1）满足作物灌排要求。
1）渠道应布置有高处，排水沟应布置在低处。
2）渠道和排水沟的长度和间距应当适宜，保证灌得上排得出。
（2）灌溉渠道必须与排水沟统一规划布置在规划布置渠道时，必须同时考虑到排水沟的位置，在平原地区、圩区，渠道一般要服从排水沟布置（因为在平原地区，排水问题更为突出）。
（3）安全可靠如渠道要避免深挖高填，山丘区渠系上方必须修撇洪沟（截洪沟）。
（4）经济合理渠道要尽量短直，以减少土方量；要尽量减少压占耕地；排水沟要尽量利用天然河道。
（5）便于管理便于用水管理和工程管理，布置时要考虑行政区划；也要考虑机耕方便；建筑物尽量联合修建，形成枢纽，以便于管理。
（6）综合利用如渠道落差较大可布置水电站，较大的渠道或排水沟要考虑通航，水产养殖等。
二、丘陵山区灌排渠系的规划布置山丘区的水利特点是：排水比较通畅，但干旱问题比较突出。
在山丘区虽然可以修建水库塘坝蓄水灌溉，但是由于其蓄水能力有限，因此干旱问题是山丘区的主要水利问题。
因此山丘区灌排渠系的布置，以灌渠道布置为重点。
山丘灌溉渠道布置的关键是布置干渠。
（一）干渠的两种布置形式(1)干渠沿等高线布置(2)干渠垂直于等高线布置(二)支、斗、农渠布置支渠垂直于干渠，其间距由地形条件决定。
斗渠间距一般为：400〜800m农渠间距一般为：100〜200m两种布置形式：(1)灌排相邻适用于单一坡向地形(2)灌排相间适用于平坦，或有微起伏能渠道建筑物规划布置渠系建筑物指与渠道或排水沟配套的水闸、涵洞、桥梁、渡槽、倒虹吸、跌水、陡坡等建筑物。
第四章渠道灌溉系统4-3(园艺)1
灌区渠系布置如图，设计灌水模数q设，田已知。
29
第三节 灌溉渠道流量推算
六、各级渠道设计流量推算
（一般算法自学）
A
B
C
D
各级渠道设计流量推算步骤：
n
k
30
各级渠道设计流量推算步骤：
调查收集资料 确定渠道工作制度
求Q农毛
求
求Q斗毛
干
选择典型支渠
渠
求Q支毛
各
求Q支田净 求Q斗田净
求Q农净
求η支水
段 设 计
2. 渠道设计流量：在灌溉设计标准条件下，为满足灌溉 用水要求，需要渠道输送的最大流量。一般用Q设来表 示，单位为m3/s。
3. 渠道田间净流量：某渠道流量中扣除各种损失灌入田 间的有效流量。
Q田净＝mA/(3600Tt) m为灌水定额（m3/亩）；A为灌溉面积（亩）； T为灌水天数；t为每天灌水小时数。
注意：设计流量也
可用经验系数计算
34
第三节 灌溉渠道流量推算
六、各级渠道设计流量推算
（一般算法自学）
3.计算其它各条支渠设计流量
支水
Q3支田净 Q3支设
Q1支田净 A1支 q设
Q1支设
Q1支田净
支水
Q2支田净 A2支 q设
Q2支设
Q2支田净
支水
35
第三节 灌溉渠道流量推算
（二）用经验系数估算输水损失量 1. 水的利用系数
①渠道水利用系数：某渠道净流量与 毛流量的比值，即：
渠
Q净 Q毛
如：干渠
Q干净 Q干毛
支渠
Q支净 Q支毛
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第三节 灌溉渠道流量推算
29
第三节 灌溉渠道流量推算
六、各级渠道设计流量推算
（一般算法自学）
A
B
C
D
各级渠道设计流量推算步骤：
n
k
30
各级渠道设计流量推算步骤：
调查收集资料 确定渠道工作制度
求Q农毛
求
求Q斗毛
干
选择典型支渠
渠
求Q支毛
各
求Q支田净 求Q斗田净
求Q农净
求η支水
段 设 计
2. 渠道设计流量：在灌溉设计标准条件下，为满足灌溉 用水要求，需要渠道输送的最大流量。一般用Q设来表 示，单位为m3/s。
3. 渠道田间净流量：某渠道流量中扣除各种损失灌入田 间的有效流量。
Q田净＝mA/(3600Tt) m为灌水定额（m3/亩）；A为灌溉面积（亩）； T为灌水天数；t为每天灌水小时数。
注意：设计流量也
可用经验系数计算
34
第三节 灌溉渠道流量推算
六、各级渠道设计流量推算
（一般算法自学）
3.计算其它各条支渠设计流量
支水
Q3支田净 Q3支设
Q1支田净 A1支 q设
Q1支设
Q1支田净
支水
Q2支田净 A2支 q设
Q2支设
Q2支田净
支水
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第三节 灌溉渠道流量推算
（二）用经验系数估算输水损失量 1. 水的利用系数
①渠道水利用系数：某渠道净流量与 毛流量的比值，即：
渠
Q净 Q毛
如：干渠
Q干净 Q干毛
支渠
Q支净 Q支毛
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第三节 灌溉渠道流量推算
农田水利学第四章
灌溉水允许含沙粒径一般为0.005～0.001mm，允许含沙量 视渠道输沙能力而定，粒径0.1～0.005mm的泥沙，可少量输入 田间，粒径大于0.1mm的泥沙一般不允许入渠。
一 （二）灌溉水源分析
灌溉水源
灌溉水源分析： 若用以遭受城市污水污染的地表水和地 下水作为灌溉水源时，要严格按照国家现行的农田灌溉水质标 准，由供水、用水及规划设计等单位共同负责执行。供水单位： 农田灌溉水源管理单位、污水处理厂、工业废水排放单位。
二
增加灌溉水源的办法
（二）扩大灌溉水源的措施
2.尽量利用当地可以开发的水源 （1）咸水灌溉
利用矿化度大于2g/L（尤其是2～3g/L的微咸水）进行 灌溉，目前已取得良好收成。 1）要有通畅的排水出路，保证因浇灌咸水所积累的盐分， 在降雨或淡水冲洗时淋洗出去，使土壤盐分在一年周期内土 壤不积盐，并争取脱盐。 2）根据当地的气候、土壤、咸水成分、作物种类、排水条 件及淡水资源情况等，掌握咸水灌溉的水质标准。PH值在 7.0～8.0，阳离子钠不超过60%，以硫酸盐或氯化物盐为主 矿化度小于5g/L的咸水。
一
灌溉水源
（一）我国的水资源概况
（二）灌溉水源分析
一
灌溉水源
灌溉水源：天热水资源中可用于灌溉的水体，有地表水 和地下水两种形式。
我国灌溉水源主要来自地表水，其中利用地表水灌溉的面 积占全国灌溉面积的81.6%。
地表水：河川径流、湖泊及汇流过程中由水库、塘坝、洼 淀等拦蓄的地面径流。
地下水：浅层地下水、深层地下水。 浅层地下水：补给来源有降水，河渠、坑塘等地表水渗漏 补给和开采去以外地下水的侧向补给。 深层地下水：亿万年前地质构造作用下形成，补给量少。
一
灌溉水源
灌溉回归水：引入灌区后未能利用经地表或地下流回沟 渠或河道的水量。
一 （二）灌溉水源分析
灌溉水源
灌溉水源分析： 若用以遭受城市污水污染的地表水和地 下水作为灌溉水源时，要严格按照国家现行的农田灌溉水质标 准，由供水、用水及规划设计等单位共同负责执行。供水单位： 农田灌溉水源管理单位、污水处理厂、工业废水排放单位。
二
增加灌溉水源的办法
（二）扩大灌溉水源的措施
2.尽量利用当地可以开发的水源 （1）咸水灌溉
利用矿化度大于2g/L（尤其是2～3g/L的微咸水）进行 灌溉，目前已取得良好收成。 1）要有通畅的排水出路，保证因浇灌咸水所积累的盐分， 在降雨或淡水冲洗时淋洗出去，使土壤盐分在一年周期内土 壤不积盐，并争取脱盐。 2）根据当地的气候、土壤、咸水成分、作物种类、排水条 件及淡水资源情况等，掌握咸水灌溉的水质标准。PH值在 7.0～8.0，阳离子钠不超过60%，以硫酸盐或氯化物盐为主 矿化度小于5g/L的咸水。
一
灌溉水源
（一）我国的水资源概况
（二）灌溉水源分析
一
灌溉水源
灌溉水源：天热水资源中可用于灌溉的水体，有地表水 和地下水两种形式。
我国灌溉水源主要来自地表水，其中利用地表水灌溉的面 积占全国灌溉面积的81.6%。
地表水：河川径流、湖泊及汇流过程中由水库、塘坝、洼 淀等拦蓄的地面径流。
地下水：浅层地下水、深层地下水。 浅层地下水：补给来源有降水，河渠、坑塘等地表水渗漏 补给和开采去以外地下水的侧向补给。 深层地下水：亿万年前地质构造作用下形成，补给量少。
一
灌溉水源
灌溉回归水：引入灌区后未能利用经地表或地下流回沟 渠或河道的水量。
农田水利学：4章灌溉渠道系统.
多河湖港汊，水网密集；
汛期外河水位常高于圩内地面， 四周有圩堤，四周高，中间低
渠系布置： 以排为主，兼顾灌溉； 一般提排提灌，少有自流排灌
斗、农渠的规划布置
考虑因素：农业耕作与机械化 地形 灌排条件 土壤
土地平整
规 格：
斗渠 长3000-5000m，宽500-1000m
（平原地区） 农渠 长500-1000m，宽200-400m
填方
易于溃决、滑坡、沉陷 注意排水、预留沉陷高度
半挖半填
注意挖方、填方尽可能平衡， 减少工程量
挖方深度应尽量满足
渠道的纵断面设计
根据灌溉水位要求，确定不同桩号处的设计 水位、渠底高程、堤顶高程、最小水位等
灌溉渠道的水位推算 渠道纵断面图的绘制 渠道纵断面设计中的水位衔接
干、支渠的规划布置
（一）山区、丘陵区灌区
渠道布置形式： 1. 干渠沿等高线布置
多见于分水岭与山溪或河流间的狭长地带 渠线长而缓 2. 干渠沿主要分水岭布置 多见于浅丘岗地 比降由地面坡度决定
渠道布置
水库
山塘 河
流
渠道布置
水库
山塘 河
流
渠道布置
水库
干 河
渠
支 山塘
渠 流
干、支渠的规划布置
（二）平原型灌区
纵横断面设计必须满足： 通过所需要的流量 水位要保证下级渠道的取水 纵横向稳定 经济、安全
一般按明渠均匀流公式设计
渠道过水 断面面积
Q AC Ri
谢才系数 渠底比降
1
C
1 n
R
6
水力半径
渠床糙率系数
水力最佳断面
设计流量Q、比降I、糙率系数n相同的情况下过 水断面积最小的渠道断面——经济断面
汛期外河水位常高于圩内地面， 四周有圩堤，四周高，中间低
渠系布置： 以排为主，兼顾灌溉； 一般提排提灌，少有自流排灌
斗、农渠的规划布置
考虑因素：农业耕作与机械化 地形 灌排条件 土壤
土地平整
规 格：
斗渠 长3000-5000m，宽500-1000m
（平原地区） 农渠 长500-1000m，宽200-400m
填方
易于溃决、滑坡、沉陷 注意排水、预留沉陷高度
半挖半填
注意挖方、填方尽可能平衡， 减少工程量
挖方深度应尽量满足
渠道的纵断面设计
根据灌溉水位要求，确定不同桩号处的设计 水位、渠底高程、堤顶高程、最小水位等
灌溉渠道的水位推算 渠道纵断面图的绘制 渠道纵断面设计中的水位衔接
干、支渠的规划布置
（一）山区、丘陵区灌区
渠道布置形式： 1. 干渠沿等高线布置
多见于分水岭与山溪或河流间的狭长地带 渠线长而缓 2. 干渠沿主要分水岭布置 多见于浅丘岗地 比降由地面坡度决定
渠道布置
水库
山塘 河
流
渠道布置
水库
山塘 河
流
渠道布置
水库
干 河
渠
支 山塘
渠 流
干、支渠的规划布置
（二）平原型灌区
纵横断面设计必须满足： 通过所需要的流量 水位要保证下级渠道的取水 纵横向稳定 经济、安全
一般按明渠均匀流公式设计
渠道过水 断面面积
Q AC Ri
谢才系数 渠底比降
1
C
1 n
R
6
水力半径
渠床糙率系数
水力最佳断面
设计流量Q、比降I、糙率系数n相同的情况下过 水断面积最小的渠道断面——经济断面
第四章渠道灌溉系统4-2(园艺)
①作物：宽行作物、果树、某些蔬菜 ②地形：适宜坡度0.005～０.02 ③水源：水量充足 ④土壤：中等透水性
第二节 田间工程与地面灌溉
一、地面灌溉
（二）沟灌 3. 灌水沟的布置：
灌水沟沿地面坡度布置，当地面坡度较大时，可使 灌水沟与地面坡度成锐角布置。
4. 沟灌技术要素(灌水沟断面) ① 灌水沟规格：灌水沟坡度（0.005~0.02）、灌水 沟长度、间距（视土壤性质而定） ② 入沟流量 :强透水性土壤0.7~1.5l/s；中等0.4~1l/s；弱0.2~0.6l/s ③ 放水时间
（五）土地平整的要求（自学） 1. 田面平整，符合灌水技术要求 2. 工程量小，工作效率高 3. 注意保持土壤肥力 4. 改良土壤，扩大耕地
一般畦灌地面高差应小于±5cm；水平畦灌地面高 差应在±1.5cm；沟灌地面高差应小于±10cm.
第二节 田间工程与地面灌溉
二、田间工程规划
（六）田间道路与林带布置 1. 沟渠相邻：沟-渠-路、路-沟-渠和沟-路-渠 2. 田间道路宜为单车道，人力、畜力车道宽1~2m，
（一）田间工程规划原则 1. 适应农业现代化需要 2. 田间灌排渠系全面配套 3. 田块平整，灌水均匀，排水不留积水 4. 因地制宜 5. 山、水、田、林、路综合治理
第二节 田间工程与地面灌溉
二、田间工程规划
（二）条田的规划 1. 条田的定义 2. 条田的布置满足以下三个方面要求 排水、机耕和田间用水管理要求 3. 条田规格： ①宽度一般为100~200m， ②长度一般为400~800m。
农田水利学 4-2
水利科学与工程学院 徐英
内容提要
渠道灌溉系统
水源（或渠首）工程
输配水工程
田间渠系的布置 田间工程
第二节 田间工程与地面灌溉
一、地面灌溉
（二）沟灌 3. 灌水沟的布置：
灌水沟沿地面坡度布置，当地面坡度较大时，可使 灌水沟与地面坡度成锐角布置。
4. 沟灌技术要素(灌水沟断面) ① 灌水沟规格：灌水沟坡度（0.005~0.02）、灌水 沟长度、间距（视土壤性质而定） ② 入沟流量 :强透水性土壤0.7~1.5l/s；中等0.4~1l/s；弱0.2~0.6l/s ③ 放水时间
（五）土地平整的要求（自学） 1. 田面平整，符合灌水技术要求 2. 工程量小，工作效率高 3. 注意保持土壤肥力 4. 改良土壤，扩大耕地
一般畦灌地面高差应小于±5cm；水平畦灌地面高 差应在±1.5cm；沟灌地面高差应小于±10cm.
第二节 田间工程与地面灌溉
二、田间工程规划
（六）田间道路与林带布置 1. 沟渠相邻：沟-渠-路、路-沟-渠和沟-路-渠 2. 田间道路宜为单车道，人力、畜力车道宽1~2m，
（一）田间工程规划原则 1. 适应农业现代化需要 2. 田间灌排渠系全面配套 3. 田块平整，灌水均匀，排水不留积水 4. 因地制宜 5. 山、水、田、林、路综合治理
第二节 田间工程与地面灌溉
二、田间工程规划
（二）条田的规划 1. 条田的定义 2. 条田的布置满足以下三个方面要求 排水、机耕和田间用水管理要求 3. 条田规格： ①宽度一般为100~200m， ②长度一般为400~800m。
农田水利学 4-2
水利科学与工程学院 徐英
内容提要
渠道灌溉系统
水源（或渠首）工程
输配水工程
田间渠系的布置 田间工程
渠道灌溉系统课件
第四章 渠道灌溉系统
第三节 灌溉渠道流量推算
渠道灌溉系统
内容提要
渠道灌溉系统
水源（或渠首）工程
输配水工程
田间渠系的布置 田间工程
条田、格田的规划
渠系 渠
及渠 道 渠道横断面设计 渠道流量推算
系建 设 筑物 计 规划
渠道纵断面设计
地面灌概
渠道灌溉系统
一、灌溉渠道流量的基本概念
1. 流量：系指单位时间内通过某一断面的水量，常用符号 Q来表示，单位有m3/s。
定义、用途、如何确定?
渠道灌溉系统
二、渠道设计流量
1. 定义： 1. 在灌溉设计标准条件下，为满足灌溉用水要 求，需要渠道输送的最大流量。一般用Ｑ设 表示。单位为m3/s。
2. 用途： ①确定渠道设计断面主要依据。 ②确定建筑物规模尺寸的主要依据
渠道灌溉系统
二、渠道设计流量
3. 确定： Ｑ设＝Ｑ净＋Ｑ损 Ｑ净——净流量 Ｑ设 ——设计流量（即毛流量） Ｑ损——输水损失流量
渠道灌溉系统
五、渠道设计流量简化计算方法
（一）经验系数法——灌水定额法 1.续灌渠道设计流量
Q设 0.3T 6m itA 系 i 田0.3m T 6i A ti水
三、渠道输水损失
（一）用经验公式估算输水损失水量 【例】：某渠道长10ｋｍ，设计净流量 为5m3/s, 沿渠土质为中粘壤土，试计算该 渠道的设计流量。
渠道灌溉系统
第三节 灌溉渠道流量推算
三、渠道输水损失
（二）用经验系数估算输水损失量
1. 水的利用系数
①渠道水利用系数：某渠道净流量与
毛流量的比值，即：
渠道灌溉系统
三、渠道输水损失
水面蒸发 输水损漏失（退）水损失
第三节 灌溉渠道流量推算
渠道灌溉系统
内容提要
渠道灌溉系统
水源（或渠首）工程
输配水工程
田间渠系的布置 田间工程
条田、格田的规划
渠系 渠
及渠 道 渠道横断面设计 渠道流量推算
系建 设 筑物 计 规划
渠道纵断面设计
地面灌概
渠道灌溉系统
一、灌溉渠道流量的基本概念
1. 流量：系指单位时间内通过某一断面的水量，常用符号 Q来表示，单位有m3/s。
定义、用途、如何确定?
渠道灌溉系统
二、渠道设计流量
1. 定义： 1. 在灌溉设计标准条件下，为满足灌溉用水要 求，需要渠道输送的最大流量。一般用Ｑ设 表示。单位为m3/s。
2. 用途： ①确定渠道设计断面主要依据。 ②确定建筑物规模尺寸的主要依据
渠道灌溉系统
二、渠道设计流量
3. 确定： Ｑ设＝Ｑ净＋Ｑ损 Ｑ净——净流量 Ｑ设 ——设计流量（即毛流量） Ｑ损——输水损失流量
渠道灌溉系统
五、渠道设计流量简化计算方法
（一）经验系数法——灌水定额法 1.续灌渠道设计流量
Q设 0.3T 6m itA 系 i 田0.3m T 6i A ti水
三、渠道输水损失
（一）用经验公式估算输水损失水量 【例】：某渠道长10ｋｍ，设计净流量 为5m3/s, 沿渠土质为中粘壤土，试计算该 渠道的设计流量。
渠道灌溉系统
第三节 灌溉渠道流量推算
三、渠道输水损失
（二）用经验系数估算输水损失量
1. 水的利用系数
①渠道水利用系数：某渠道净流量与
毛流量的比值，即：
渠道灌溉系统
三、渠道输水损失
水面蒸发 输水损漏失（退）水损失
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不可避免，设计时 要考虑
失 闸门漏水和渠道退水 管理上予以限制，
设计时一般不考虑
2020/6/15
影响渠道渗漏损失的因素
渠床土壤性质 地下水埋深及出流条件 渠道断面形式和尺寸 渠道输水时间
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输水损失的估算
经验公式 经验系数
2020/6/15
经验公式估算渠道输水损失
每公里渠道 输水损失系数
进水闸 分水闸、节制闸 遂洞、渡槽、倒虹吸、涵洞、桥梁 跌水、陡坡 溢流堰、泄水闸、退水闸、退水渠 巴歇尔量水槽
2020/6/15
1 引水建筑物：
2020/6/15
2 配水建筑物：
2020/6/15
3 交叉建筑物：
2020/6/15
4 衔接建筑物：
2020/6/15
6 量水建筑物：
2020/6/15
设计流量
满足灌溉设计标准条件下用水要 求的最大流量（毛流量）
最小流量
灌溉设计标准条件下，渠道工作过 程中输送的最小流量，校核水位
加大流量
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渠道运行过程中可能出现的最大流 量，确定渠堤堤顶高程
二、灌溉渠道水量损失
Qg QnQl
渠 渠道水面蒸发损失 〈5%，忽略
道
水 量 渠床渗漏损失 损
A 100Qnm
渠道损失流量
Ql LQn
渠床土壤 透水系数
渠床土壤 透水指数
渠道长度
渠床土壤 透水性
重粘土及粘土 弱
重粘壤土
中下
中粘壤土
中等
轻粘壤土
中上
2020/6/1砂5 壤土及轻砂壤土 强
A 0.7 1.3 1.9 2.65 3.4
m 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5
经验系数估算渠道输水损失
山塘 河
流
渠道布置
水库
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干 河
渠
支 山塘
渠 流
干、支渠的规划布置
（二）平原型灌区
地形特点： 地形开阔平坦; 耕地集中，面积较大
一
河
支 渠
干
二 支
渠
渠
三 支 渠
流
山前平原： 靠近山麓，地势较高，排水条件好；
冲积平原：位于河流中下游平原坡水地区，地面坡度
平缓，地下水位较高。
渠道布置：干渠多沿等高线布置，支渠垂直等高线
2020/6/15
灌水方向与农渠平行 农渠-毛渠-灌水沟（畦） 地面坡向一致，坡度较小地形
稻田区的格田
进水口
农 渠
斗渠
排水口
田埂 农 沟
斗 田埂：高20-30cm
宽30-40cm
沟 格田：长100-150m
宽15-20m
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一、灌溉渠道流量概述
设计渠道断面及渠系建筑物的主要依据 实际运行过程中，渠道流量是变化的
2 自下而上推算各级渠道的设计流量
（1）计算农渠的净流量
Q农净
Q农田净
f
（2）推算各级渠道的设计流量（毛流量）
Qg Qn(1L)
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Qg
Qn
c
Q支
qA支
支水
续灌渠道的设计流量
OA
B
C
水
L1
L2
L3
Q4
源
Q1
Q2
Q3
Q B C (Q 3 Q 4 )1 ( 3 L 3 )
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干、支渠的规划布置
（三）圩垸型灌区
地形特点：
分布于沿江、湖滩地和三角洲 地区，地形平坦低洼；
多河湖港汊，水网密集；
汛期外河水位常高于圩内地面， 四周有圩堤，四周高，中间低
渠系布置： 以排为主，兼顾灌溉； 一般提排提灌，少有自流排灌
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斗、农渠的规划布置
考虑因素：农业耕作与机械化 地形 灌排条件 土壤
丽江古城的渠道
2020/6/15
2020/6/15
2020/6/15
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干、支渠的规划布置
（一）山区、丘陵区灌区
水库
地形特点： 地形复杂，岗冲交错，坡度较陡
河 地面高程较高 耕地分散，很少有大片集中耕地
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山塘 流
干、支渠的规划布置
（一）山区、丘陵区灌区
渠道布置特点： 1) 渠道位置高，自流水头容易保证； 2) 渠线较长，多弯曲，多填挖方，多建筑物，工程量 大； 3) 受山洪威胁大，应设置防洪泄洪设施； 4) 山丘区塘堰及小型水库多，渠道布置应考虑与之相 通，形成长藤结瓜系统。
渠道
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河南人民胜利渠灌区 内蒙古河套灌区
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山 东 位 山 灌 区
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江苏苏南地区
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日本的渠道
2020/6/15
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日本的渠道
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丽江古城的渠道
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渠道水利用系数
Qg
c
Qn Qg
Qn
渠系水利用系数
s 干支斗农
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经验系数估算渠道输水损失
田间水利用系数
f
A农 mn W农净
灌溉水利用系数
0
Am n Wg
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三、渠道的工作制度
续灌 在一次灌水延续时间内自始自终连续输水
轮灌 同一级渠道在一次灌水延续时间内轮流灌水 加大输水流量、缩短输水时间、减少输水损失
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干、支渠的规划布置
（一）山区、丘陵区灌区
渠道布置形式： 1. 干渠沿等高线布置
多见于分水岭与山溪或河流间的狭长地带 渠线长而缓 2. 干渠沿主要分水岭布置 多见于浅丘岗地 比降由地面坡度决定
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渠道布置
水库
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山塘 河
流
渠道布置
水库
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田间工程规划
最末一级固定渠道（农渠）和固定 沟道（农沟）之间条田范围内的临时沟渠、 田间道路、稻田的格田和田埂、土地平整等。
意义： 发挥灌排工程效益 提高农作物产量 节约用水 提高劳动生产率
现状： 薄弱环节 不规范、不配套
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田间渠系布置
纵向布置
横向布置
灌水方向与农渠垂直 农渠-毛渠-输水垄沟-灌水沟（畦） 较复杂地形
集中编组
插花编组
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渠道设计流量推算
水
干渠
斗渠
源
支
渠
L支
L斗
n
k
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轮灌渠道的设计流量
1 自上而下分配末级续灌渠道的田间净流量
Q Aq （1）计算支渠（末级续灌
渠道）的设计田间净流量
支田净支设
（2）由支渠分配到每条 农渠的田间净流量
Q农田净
Q支田净 nk
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土地平整
规 格：
斗渠 长3000-5000m，宽500-1000m
（平原地区） 农渠 长500-1000m，宽200-400m
2020/6/15
斗、农渠的规划布置
灌排沟渠布置形式
相间布置
渠斗
支 渠
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ农渠
农沟 沟 斗
相邻布置
支
渠
农沟
沟 斗 农渠
渠斗
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渠系建筑物的规划布置
1 引水建筑物： 2 配水建筑物： 3 交叉建筑物： 4 衔接建筑物： 5 泄水建筑物： 6 量水建筑物：