农田水利渠道流量设计
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。
农田水利11：灌溉渠道流量推算
经验系数法估算
(1)渠道水利用系数Ƞc
c
Qn Qg
(2)渠系水利用系数Ƞs Ƞs= Ƞ干 +Ƞ支 +Ƞ斗 +Ƞ农
(3)田间水利用系数Ƞf (4)灌溉水利用系数Ƞ0
f
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
m n A农 W 农净
0
mn A Wg
Ql (1)Qg
三、渠道工作制度 • 续灌－－干支 • 轮灌－－斗农
灌溉渠道流量推算
• 一、灌溉渠道流量概述
1、设计流量Q设－－渠道纵横断面和渠系建筑物尺寸设计 依据 Q设＝q设＊A控
2、最小流量Qmin－－校核最小水位衔接要求 Qmin＝qmin＊A控
3、加大流量Qj－－考虑渠道安全 Qj＝J＊Q设
二、渠道水量损失
渠道水量损失Ql
Qg=Qn+Ql 渠道水损失的原因：渗漏、蒸发、跑滴
二、防渗措施简介
1、土料防渗 2、砌石防渗 3、砖砌防渗 4、混凝土防渗 5、沥青防渗 6、塑料薄膜防渗
4、宽深比α
h b
三要求： （1）工程量最小
02( 1m2m)
（2）断面稳定 （3）有利通航
5、不冲不淤流速
（1）不冲流速Vcs （2）不淤流速Vcd
梯形渠道横断面结构
1、挖方渠道断面结构
2、填方渠道断面结构
h b
3、半挖半填渠道断面
d
m2
a
x b
m1
渠道防渗
• 一、作用： • 1、节水 • 2、防治冲刷和坍塌；增加稳定 • 3、提高输水能力； • 4、减少深层渗漏，控制盐碱化； • 5、防治杂草孳生和淤积；减少维修费用； • 6、提高灌溉效率。
浅谈灌区农田水利渠道设计及施工
浅谈灌区农田水利渠道设计及施工在灌区农田水利的农业生产中，渠道设计和施工是非常重要的环节。
好的渠道设计和施工可以提高农田水利的灌溉效率和水资源利用率，增加农业产量，促进农村发展。
本文将从渠道设计和施工两个方面进行浅谈。
一、渠道设计渠道设计是农田水利的起点，好的渠道设计可以提高渠道的灌溉效率和水资源利用率。
渠道设计要根据具体的区域地形、土壤、水资源和农田布局等条件，综合考虑渠道的长度、渠道截面形状、渠底坡度、壁面稳定性、渠头和渠尾设施等因素。
以下几点是渠道设计时需要注意的问题。
1. 确定渠道截面形状渠道截面形状的选择应该根据地形、土质、水流量、水流速度和水质要求等因素综合考虑。
渠道的截面形状通常有梯形、三角形、矩形等形式，其中最常用的是梯形截面。
梯形截面既能够保证较大的输水能力，同时又可以保证渠道的稳定性和水流速度的均匀性。
2. 设计渠底坡度渠底坡度是渠道设计的关键因素之一，它直接关系到水利设施的使用效率和灌溉效果。
渠底坡度的设计应该考虑到农田的灌溉需要和渠道的自然地形等因素。
通常情况下，适宜的渠底坡度应该在0.1%-0.3%之间，这样可以保证水流速度适当、输水量大、渠道稳定。
3. 设计渠道壁面渠道壁面的设计需要考虑到地质条件、水流速度和水流量等因素，以确保渠道的稳定性和水流通畅。
为了防止渠道壁的冲刷和滑塌，可以设置一定的反坡和渠底吸力等措施。
4. 设计渠道头和渠道尾渠道头和渠道尾是渠道设计中需要考虑到的两个重要因素。
渠道头的设计应该保证引水口和水泵房的排水能力和渠道的引流能力相匹配，以确保渠道的稳定和自然通畅。
渠道尾的设计应该保证农田的灌溉需要，通常需要在渠道尾设置节水器和流量计等设施。
二、渠道施工渠道施工是渠道设计的重要实施环节。
好的施工质量可以保证渠道的稳定性和使用寿命，提高水利设施的使用效率和农田灌溉的效果。
以下几点是渠道施工时需要特别注意的问题。
1. 土建施工土建施工包括渠道的开挖、回填和防渗处理等工作。
农田水利工程设计中的渠道设计与施工管理
农田水利工程设计中的渠道设计与施工管理渠道是农田水利工程中的重要组成部分，主要作用是引水灌溉，并对农业生产起到重要的作用。
渠道设计和施工管理是农田水利工程的关键环节，直接关系到整个工程的质量和效益。
本文将详细介绍农田水利工程中渠道设计和施工管理的相关知识。
一、渠道设计1. 渠道长度和宽度的确定渠道长度和宽度的设计要根据具体的地形和水流量来确定。
在农田平原区，通常采用直线排列方式，渠道长度主要考虑排水距离和锄草方便，一般不应超过300米。
在山区地形复杂的场地，则应根据山坡地的地形特点确定渠道的长度和宽度。
2. 渠底和渠岸的设计渠底的设计要根据设计流量和渠道横截面的形状来确定，一般采用拱形或U形，以减小水流的摩擦阻力和提高渠道的平稳性。
在山区地形复杂的地方，应根据山坡的变化来设计不同形状的渠底。
渠岸的设计也是关键，一般采用自然坡形或石质护岸。
在山区地形复杂的场地，则应根据山坡的变化来设计不同形状的渠岸。
3. 渠道水头的设计渠道水头的设计主要包括渠顶高度和水头控制设施。
渠顶高度应根据径流量和渠道设计流量来确定。
水头控制设施包括流速控制、流量控制、水位控制等方面。
二、施工管理1. 渠道施工前的准备工作渠道施工前的准备工作包括地形测量、设计和方案等方面。
要先进行地形测量，确定渠道的形状、长度、宽度等参数；同时，还要制定施工方案和施工计划，并准备施工所需的各种材料和设备。
2. 渠道施工中的管理在渠道施工中，需要对施工进度、施工质量、安全生产等方面进行管理。
要对施工进度进行科学排期，按照计划进行施工，确保工期的准时完成。
同时，还要对施工质量进行严格把关，确保渠道的质量符合设计要求。
安全生产是渠道施工中最重要的问题，要对施工过程中存在的各种安全隐患进行预警和管控，确保现场的安全。
3. 渠道施工后的验收工作渠道施工后，还需要进行验收工作，对渠道的长、宽、深、水平度等方面进行检查，确保渠道的质量符合设计要求，并对存在的问题进行及时修复。
灌区农田水利渠道设计及施工
灌区农田水利渠道设计及施工在农业生产中，灌区农田水利渠道起着至关重要的作用，它直接关系到农田的灌溉效率、水资源的合理利用以及农作物的生长状况。
因此，科学合理的设计和高质量的施工是确保水利渠道发挥最佳效益的关键。
一、灌区农田水利渠道设计1、规划与布局在进行水利渠道设计之前，需要对灌区进行全面的规划和布局。
首先，要了解灌区的地形地貌、土壤类型、农作物种植结构以及水源情况等。
根据这些因素，确定渠道的走向、长度和分布，以实现水资源的最优分配和灌溉覆盖面积的最大化。
2、流量计算准确计算渠道的流量是设计的重要环节。
流量的大小取决于灌区的面积、农作物的需水量、灌溉方式以及灌溉时间等因素。
通过合理的计算，可以确定渠道的断面尺寸，保证在灌溉高峰期能够满足农作物的用水需求，同时避免渠道过大造成浪费和成本增加。
3、渠道断面设计渠道断面的形状和尺寸直接影响水流的速度和阻力。
常见的渠道断面形状有梯形、矩形和 U 形等。
梯形断面在施工和维护上较为方便，矩形断面过水能力较大，U 形断面则具有较好的水力性能和抗冲刷能力。
在设计时，需要综合考虑各种因素，选择合适的断面形状，并根据流量计算结果确定断面的尺寸。
4、渠道衬砌设计为了减少渠道的渗漏损失，提高水资源的利用率，通常需要对渠道进行衬砌。
衬砌材料有混凝土、预制板、砖石等。
混凝土衬砌具有强度高、耐久性好的优点，但成本相对较高；预制板衬砌施工方便，但整体性较差；砖石衬砌成本较低，但抗渗性能一般。
在选择衬砌材料时，要根据工程的实际情况和投资预算进行综合考虑。
5、附属建筑物设计水利渠道的附属建筑物包括分水闸、节制闸、渡槽、涵洞等。
这些建筑物的设计要满足渠道的运行管理和安全要求。
分水闸和节制闸用于控制渠道的流量和水位，渡槽用于跨越河流、道路等障碍物，涵洞用于穿越填方路段或排水。
二、灌区农田水利渠道施工1、施工准备在施工前，要做好充分的准备工作。
包括测量放线、场地清理、材料准备、设备调配等。
谈农田水利工程灌溉渠道设计
提高农业农田的灌溉水平， 通过结合篡水利工程的施工实例阐述水利工程渠道的设计。
关键词 ： 农 田水利工程 ； 灌溉渠 ； 设计 问题 农业 的发展很大长度依赖于水利灌溉工程 ， 在很 多水利 工程 中 洪涝灾害 。所 以渠道与水利设施一定要做好配套工作 ， 利用科学的 因为灌溉渠道 的不合格时农业灌溉中浪费 了大量的水资源 ， 如果 遇 技术 原则 ， 对水资源 的管 理产生科学 的管理 ， 提升水 利渠道 的合 理 上 降雨量较低 的年 份 ， 就会造成水 库远端 的农 田供水 不足 ， 无法 到 利用率 。切实发挥水利工程 的意义 ， 杜绝 大量的投资得不 到回报的 达灌溉的效果 ， 或者浪费 了大量 的水资源 。所 以加强农 田水利工 程 现象 。 的渠道施工管理格外重要 。 ３ 某水利 工程 渠道设计 的应用分析 １ 农 田水 利 的 设 计 原 则 现有一处水利工程 其建 于 ２ Ｏ世纪 ６ Ｏ年代 末 ， 因为考虑 当时的 农 田水利的设计 原则 就是要从农 田的输水需 求出发 ， 确保水 资 技术水平 以及有关设备 不完 善 ， 为 了更好 的实现农 田的输水工作需 源的能够覆盖农 田。所 以这就要求水利设施有几 个方面必 须做 好。 要对该水利设施就行重新修建 ， 现在该渠道 的问题包括渠道渗水严 第一 ， 确保水库 的水量 充足 ， 同时 防渗透效果 较好 ； 第二， 做 好水 闸 重， 渠道 的底部升高 。 渠道局部堵塞等 。同时渠道与农 田距离较远 。 的可靠性 ， 水 闸是水 利资源的大 门 ， 水 闸的可靠 性不仅影 响着灌溉 针对这些问题 对渠道进行重修和管理 。 工作 ， 也影响下游大量农 田、 村镇 的安全 问题 。第 三， 水利渠道的渗 （ １ ） Ｕ型槽 的规格设计 。 渠道的外 观设计是一项重要 的方面 ， 根 水 的工作 。渠道 的防渗水效果影响 了农 田水利 的实 际功用 ， 是水利 据渠道对应 的灌溉 目标 出发 ， 在渠道 的设计 过程 中 ， 应该考 虑 的是 工程 的终端 。 也 是影 响水利灌溉 的最后一个环节。水利灌溉 的具体 渠道 的所要覆盖 的面积 。然后根据灌溉的 目标设计 ｕ型渠的大小 ， 要求如下 ： 同时要将各类渠道 的损耗量 的百分 比计算 出来 ， 选择合适 的渠道类 （ １ ）灌溉渠道在设计 中保证水资源达到水资源 的最大利用 ， 在 型 ， 同时不 能忽视 Ｕ型槽 内水流量 以及水压力 的因素 ， 确保 ｕ型槽 水 资源 的输送时无可避免 的会损失一定 的水资源 ， 所 以需要 把水 资 的质量过关 。 源 的损失控制在最小 的方面。提高水资源的管理和资源 的利用率 。 （ ２ ） 小型农 田水利 渠道混凝 土预制 Ｕ型槽施工 。Ｕ型槽应用手 便是 预制 混凝土 ｕ型槽 ， 预制所 （ ２ ） 保证水利渠道能够具有集水 、 排 涝等功能 ， 同时有条件是 可能采 小 型农 田水利 渠道施工 的第一 步 ， 用是水 资源做好动力 的运用 ， 比如形成水利 资源 发电等 ， 是水力 资 使用的机￣ｉ Ｓ ， ｔ 备应是经国家认证的构件成型设备， 较为常见的就是 源不仅 能够利用与灌 溉 ， 还 可以用于发 电等 ， 让资源 得到最大程度 型号为 Ｌ Ｚ Ｙ Ｂ 一 １的成型设备。该设备制作流程 简单 、 成本 投人低 ， 在 的使用 。（ ３ ） 渠道与效益成正 比， 有 些渠 道的设计 不合理 ， 其渠道设 混凝 土 Ｕ型槽 的预制上有着极大 的优势 。而常用 的 Ｕ型槽规格 则 分别是 Ｕ Ｄ ６ ０ 、 Ｕ Ｄ ５ ０ 、 Ｕ Ｄ ４ ０以及 Ｕ Ｄ ３ ０ ， 每条 Ｕ型槽 ０ ． ５ ｍ 计与水库过远 ， 不能有效 的输水 ， 或者输水 的的代价过大。 不如直 接 包括 四种 ， 打井 比较划算 ， 所 以像这样的渠道设计就不合理 。所 以渠道建立需 长 ， ３ ． ５ ～ ４ ｃ ｍ的壁厚 。其次便是实施混凝土配 比的试验 。 首先 ， 挖坑时渠道施 工的基础作业 ， 一般 的 Ｕ型槽渠道对挖 坑 要前期的计算 ， 对于一些造价较高 ， 效果不好 。 经济效益低的方案采 用打深层井或者其他 的方式 的解决农 田灌溉 问题 。（ ４ ） 渠道 的管理 的平整度 以及准确度要求 较高 ， 但是 Ｕ型槽的施工一般采用县机械 利用机械先挖好 大致的形状 ， 然后采用 人工进行 渠 需要配合当地的水利资源 ，同时渠道 的建设应该 符合 生态的特点 ， 在人工 的方式 ， 在渠道 的施 工时 ， 尽量不破坏周 围的生态系统 ， 渠道尽量 沿着农 田 道 的平 整作业 。其次 ， Ｕ型槽的安装 。完成基槽 的开挖成 型后 ， 将 的边缘进行 修建 ， 一般这样做法 主要 原因就是离农 田的较近 ， 比较 Ｃ １ ５强度等级 的细石混凝 土浇于槽 内 ， 其 厚度为 ５ ｃ ｍ， 宽则 为 ｕ型 以作垫层之用 ， 要保证所浇垫层的厚度 均匀 。 在安装 方面与灌溉 ， 另外 在农 田的边缘也便 于维修 ， 同时水资源 渗透 的就 槽半径的一半 ， 过程 中 ， 按 所设计 的 比降 ， 间隔 ５ － １ ０ ｍ便 设置控 制点一个 ， 同时将 会 在农 田的内起 到一个灌溉工作 。 ２水利渠道设计的 内容 块 ｕ型槽安装于控制点处 。 第三 ， 回填土 。 Ｕ型槽顶部与侧 墙的回 并保证 回填后夯实 。回填 的泥土必须 紧 在水利渠道的设计工作 中 ，要考虑 多种 因素对灌 溉渠的影响。 填土施工之前应进行微调 ， 其主要 因素包括 渠道 的外在 自然 因素 以及渠道施 工内在 因素 。 外在 密 ， 严禁 出现大石 、 树 根与杂草 。 应保证侧墙填土的宽度 超过 ３ ０ ｅ ａ， ｒ 因素主要的内容包括地质土质 、 水文 、 温度变化等。 其中地质 土质是 侧墙顶的填土超出 ５ １ ０ ｃ ｍ。第四 ， 混凝土现浇压顶 。Ｕ型槽 的使用 通常情况下使用 的施工技术为现浇 影 响渠道水渗透 的重要 因素 。 温度的变化可以影响渠道裂缝 的产生 寿命取决于混凝 土压 顶的质量 ， 以及扩大。气候 因素影响 了渠道 的修建规模 ， 渠道其主要功能是输 压顶技术 ， 这样就能够将 Ｕ型槽稳定性的问题进行解决 。 ４结论 水， 但是在防水处理做好的情况下 ， 用于存水 也是 一个新 的用途 。 内 在农 田水利渠道的施工 中，水 利渠道是一个需要长距离施工 的 在因素就是渠道 的设计 因素 ， 主要 包括渠道外形的设计 、 防水处 理 、 混凝土配 比、 防冻处理等。 在渠道的设计 中 ， 渠道的外形设计包含 了 工作。因为规格统一 ， 所 以施工难度不大 ， 但是在施工 中往往因为一 而导致水利渠道不能正常运行 、 出现大量渗水或者泄露 的能 渠道 的大小 以及形状 ， 常见的渠道形状 有矩 形 、 梯形等 ， 不同的设计 个失误 ， 有不同的优点 ， 矩形便于施工 占用 面积小 、 梯形面积较 大 ， 但是存水 够情况 ，所 以水利施工在管理上 ，应该严格按照我 国法律规定 的要 量大 ， 同时渠道底下水压小 ， 有利于延长渠道的寿命 。 同时水渠的另 求 ， 严格按照生产规范办事。同时注意 ｕ型槽选择以及安装问题 ， 做 同时处理好防水材料 ， 实现渠道输水 的效率 的提高。 个重要施 工就是 防水层 的处理 ， 有些小型渠道不是采用混凝土施 好回填土工作 ， 参考 文献 工， 是直接开挖排水渠 。 这样的渠道一般渗水严重 ， 可以采用利用 防 １ ］ 吴建芳． 浅析 历史上陕 南农 田水利工程技 术［ Ｊ ］ ． 新 西部（ 理论版 ） ， 水材料对渠道进行铺设 ， 然后 在上面添加黏土或者沙土等防水效果 【 好的材料 ， 同时注意清理周围石块防止破坏 防水效果 。 ２ ０ １ ６ （ ７ ） ． 另外灌 溉渠道 的修建一定要与水利设施相互 配套 ， 避免大 闸小 『 ２ １ 张 军． 筒析 小型农 田水利工程的质量管理【 Ｊ Ｊ ． 农 业与技术 ， ２ ０ １ ６ （ ７ ） ． ３ １ 张磊． 农 田水利工程灌溉 中节水措施存在的 问题及对策研 究［ Ｊ 】 ． 农 渠挥着小闸大渠 等现 象 ， 渠道 和水利设施不配套 的后果非 常严 重 ， 『
农田水利渠道流量设计
农田水利渠道流量设计农田水利渠道流量设计是农田水利工程设计中的重要环节，准确合理地确定渠道流量，对于农田灌溉、排水和农田水土保持具有重要意义。
本文将从渠道流量的确定方法、设计要点和常见问题等方面进行详细介绍，以帮助读者更好地进行农田水利渠道流量设计。
一、渠道流量的确定方法1.经验公式法经验公式法是根据历史数据和实际应用经验得出的流量计算公式。
这种方法简单快捷，适用于初步设计和小型工程的流量估算。
常用的经验公式有曼宁公式、切耳喷水公式等。
2.基于水平线法基于水平线法是通过划分测点矩形面积的方法来确定流量。
通过测定测点之间的水位差和水尺准高点的高度差，再做计算和推导，可以得出渠道的流量。
3.剖面法剖面法是通过测定渠道剖面的底宽和水位高程，再根据流量计算公式计算出流量。
这种方法适用于渠道流量较大的情况，需要较为精确的测量和计算。
4.水型比例法水型比例法是通过基准渠道的实测流量和水型参数，结合设计渠道的水型尺寸，来确定设计渠道的理论流量。
这种方法适用于规模相对较大的渠道工程设计。
以上方法是常见的渠道流量确定方法，可以根据具体情况选择合适的方法进行。
二、渠道流量设计要点在进行渠道流量设计时，需要考虑以下几个要点。
1.确定设计标准根据灌溉或排水的要求，确定设计标准。
例如，灌溉渠道可以根据作物水需求和灌溉制度确定标准流量；排水渠道可以根据土壤渗透系数和排水能力确定标准流量。
2.考虑渠道形状和尺寸根据渠道的形状和尺寸，计算渠道的水力半径和水力坡度，以确定流量。
同时，要考虑渠道的抗风能力和排涝能力等因素，选择适当的形状和尺寸。
3.充分利用水资源在确定渠道流量时，要充分考虑水资源的有效利用，避免水浪费和水资源的过度利用。
可以通过灌溉制度、节水技术和水发电等手段来提高水资源利用效率。
4.考虑渠道特性和环境因素在设计渠道流量时，要考虑渠道特性和环境因素，如土壤类型、坡度、降雨特点等。
根据不同的特性和因素，选择合适的设计方案和流量计算方法。
浅析农田水利灌渠设计
浅析农田水利灌渠设计农田水利灌渠在农业生产中扮演着至关重要的角色，它直接关系到农作物的生长和收成。
科学合理的灌渠设计不仅能够提高水资源的利用效率，还能保障农田的灌溉需求，促进农业的可持续发展。
一、农田水利灌渠设计的重要性农田水利灌渠是将水资源输送到农田的重要通道，其设计的合理性直接影响到灌溉效果。
良好的灌渠设计可以确保水资源均匀、适量地分配到每一块农田，满足农作物在不同生长阶段的需水要求。
同时，合理的灌渠设计还能减少水资源的浪费和损失，提高灌溉水的利用效率，降低农业生产成本。
此外，科学的灌渠布局还能改善农田的生态环境，减少土壤侵蚀和盐碱化等问题，为农作物的生长创造良好的条件。
二、灌渠设计的基本原则1、因地制宜原则灌渠设计应充分考虑当地的地形、地貌、土壤、气候等自然条件。
在山区，灌渠应沿着等高线布置，以减少水头损失和渠道冲刷；在平原地区，灌渠应尽量做到短而直，以降低工程成本。
同时，还要根据土壤的透水性和农作物的需水特性，确定合理的渠道流量和灌溉方式。
2、水资源优化配置原则灌渠设计要充分考虑水资源的总量和时空分布，实现水资源的优化配置。
在干旱地区，应采用节水灌溉技术，提高水资源的利用效率；在水资源丰富的地区，也要合理规划灌渠，避免水资源的浪费。
此外，还要考虑上下游、左右岸的用水需求，确保水资源的公平分配。
3、经济性原则灌渠设计应在满足灌溉要求的前提下，尽量降低工程成本。
要合理选择渠道的断面形式和材料，减少土方工程量和建筑物的数量。
同时，还要考虑工程的运行管理费用，确保灌渠系统在经济上可行。
4、可靠性原则灌渠系统应具备足够的可靠性，能够在不同的工况下稳定运行。
要合理设计渠道的过水能力和水位，确保渠道不发生淤积、冲刷和渗漏等问题。
同时，还要建立完善的排涝和防洪设施，保障农田的安全。
三、灌渠系统的组成和类型1、灌渠系统的组成农田水利灌渠系统通常由水源工程、渠道工程、建筑物工程和田间工程等部分组成。
水源工程包括水库、塘坝、水井等，用于提供灌溉用水；渠道工程包括干渠、支渠、斗渠和农渠等，用于输送水资源；建筑物工程包括分水闸、节制闸、渡槽、涵洞等，用于控制水流和跨越障碍；田间工程包括毛渠、畦田、沟垄等，用于将水资源分配到每一块农田。
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推求设计流量一、推求典型支渠（四支渠）及其所属斗，农渠的设计流量 支取长度及灌溉面积 渠别 一支 二支 三支 四支 五支 合计 长度（Km ） 4.7 5.9 5.4 6.1 6.5 28.6 灌溉面积（万亩）1.92.21.91.81.89.6注. 马清河灌区土地利用系数0.8 120.89.6A =⨯=灌区万亩 1. 推求典型支渠（四支渠）及其所属斗、农渠的设计流量 第四支渠（典型支渠）布置图（1）计算农渠的设计流量，四支渠的田间净流量为： Q 4支田净=A 四支×q 设=1.8×0.43=0.774m 3/s因为斗，农渠分两组轮灌，同时工作的斗渠有3条，同时工作的农渠有5条，所以农渠的田间净流量为：Q 农田净=Q 支田净/nk=0.774/3×5=0.0516 m 3/s 取田间水利用系数f η=0.95,则农渠的净流量为 Q 农净=Q 农净/f η =0.054 m 3/s查表可得相应的土壤透水性系数：A=1.9，m=0.4, 所以农渠每公里输水损失系数：σ农=A/100Q m 农净=0.41.91000.054⨯=0.061m 3/s 所以农渠的设计流量为：Q 农毛=Q 农净（1+σ农 L 农）=0.054(10.0610.8)⨯+⨯=0.057 m 3/s （L 农 =0.8千米） （2）计算斗渠的设计流量，因为一条斗渠内同时工作的农渠有5条，所以斗渠的净流量等于5条农渠的毛流量之和： Q 斗净=5×Q 农毛=5×0.057=0.285 m 3/s农渠分两组轮灌。
各组要求斗渠供给的净流量相等，但是，第Ⅱ组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，以第Ⅱ组轮灌组灌水时需要的斗渠毛流量作为斗渠的设计流量。
斗渠的平均工作长度L 4=1.8Km因为斗渠每公里输水损失系数为σ斗= A/100Q m 斗净=0.0314所以斗渠的设计流量为：Q 斗毛=Q 斗净（1+σ斗 L 斗）=0.301 m 3/s（3）计算四支渠的设计流量;斗渠也是分两组轮灌，以第Ⅱ轮灌组要求的支渠毛流量作为支渠的设计流量，支渠的平均工作长度L 支=4.9Km 支渠的净流量为：Q 支净=3×Q 斗毛=0.903 m 3/s支渠每公里输水损失系数：σ支 = A/100Q m 支净=0.0198支渠的毛流量为：Q 四支毛=Q 四支净（1+ σ支L 四支）=0.991 m 3/s 2. 计算四支渠的灌溉水利用系数0.7740.991Q Q η===三支田净三支水三支毛0.783. 计算其他支渠的设计流量1) 计算其他支渠的田间净流量 Q 1支田净=1.9×0.43=0.817m 3/s Q 2支田净=2.2×0.43=0.946m 3/s Q 3支田净=1.9×0.43=0.817m 3/s Q 5支田净=1.8×0.43=0.774m 3/s2) 计算其他支渠的设计流量 以典型支渠（四支渠）的灌溉水利用系数作为扩大指标，用来计算其他支渠的设计流量。
Q 1支毛=0.8171.050.78=m 3/s Q 2支毛= 0.9461.210.78=m 3/sQ 3支毛= 0.8171.050.78=m 3/sQ 5支毛=0.7740.990.78=m 3/s4. 推求干渠各段的设计流量1) DE 段的设计流量: Q DEJ 净= Q 五支=0.99 m 3/sDE σ=0.41.91000.99=⨯0.019m 3/s Q DE 毛=Q DE 净（1+DE σL DE ）=0.99(1+0.019×2.5)=1.04 m 3/s2) CD 段设计流量：Q CD 净=Q DE 毛+Q 四支毛=1.04+0.99=2.03m 3/sCD σ=0.41.9100 2.03=⨯0.0143 Q CD 毛=Q CD 净（1+CD σL CD ）=2.03（1+0.0143×2.9）=2.11 m 3/s 3) BC 段设计流量：Q BC 净=Q CD 毛+Q 三支毛=2.11+1.05=3.16 m 3/sBC σ=0.41.90.0120100 3.16=⨯m 3/s Q BC 毛=Q BC 净（1+BC σL BC ）=3.16(1+0.0120×4.3)=3.32m 3/s 4) AB 段设计流量：Q AB 净=Q BC 毛+Q 二支毛=3.32+1.21=4.53 m 3/sAB σ=0.41.90.0104100 4.53=⨯m 3/s Q AB 毛=Q AB 净（1+AB σL AB ）=4.53（1+0.0104×3.4）=4.69 m 3/s5) OA 段设计流量：OA 1 4.69+1.05=5.74AB Q Q Q =+=毛净支毛 m 3/sOA σ=0.41.90.0094100 5.74=⨯ OA OA L =5.74(1+0.00940.4)=5.76OA OA Q Q σ=+⨯⨯毛净 m 3/s二、推求渠道最小流量和加大流量的计算1. 推求典型支渠（四支渠）及其所属斗、农渠的最小流量 （1）计算农渠的最小流量，四支渠的田间净流量为： Q 4支田净=A 四支×min q =1.8×0.18=0.324m 3/s因为斗，农渠分两组轮灌，同时工作的斗渠有3条，同时工作的农渠有5条，所以农渠的田间净流量为：Q农田净=Q支田净/nk=0.324/（3×5）=0.0216 m3/s取田间水利用系数fη=0.95,则农渠的净流量为Q农净=Q农净/fη=0.023 m3/s查表可得相应的土壤透水性系数：A=1.9，m=0.4,所以农渠每公里输水损失系数：σ农=A/100Q m农净=0.41.91000.023⨯=0.0859m3/s所以农渠的最小流量为：Q农毛=Q农净（1+σ农L农）=0.023(10.08590.8)⨯+⨯=0.025 m3/s （L农=0.8千米）（2）计算斗渠的最小流量，因为一条斗渠内同时工作的农渠有5条，所以斗渠的净流量等于5条农渠的毛流量之和：Q斗净=5×Q农毛=5×0.025=0.125 m3/s农渠分两组轮灌。
各组要求斗渠供给的净流量相等，但是，第Ⅱ组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，以第Ⅱ组轮灌组灌水时需要的斗渠毛流量作为斗渠的最小流量。
斗渠的平均工作长度L4=1.8Km因为斗渠每公里输水损失系数为σ斗= A/100Q m斗净=0.0437所以斗渠的最小流量为：Q斗毛=Q斗净（1+σ斗L斗）=0.135 m3/s（3）计算四支渠的最小流量;斗渠也是分两组轮灌，以第Ⅱ轮灌组要求的支渠毛流量作为支渠的最小流量，支渠的平均工作长度L支=4.9Km支渠的净流量为：Q支净=3×Q斗毛=0.405 m3/s支渠每公里输水损失系数：σ支= A/100Q m支净=0.0273支渠的毛流量为：Q四支毛=Q四支净（1+ σ支L四支）=0.459m3/s2.计算四支渠的灌溉水利用系数0.3240.710.459Q Q η===三支田净三支水三支毛3. 计算其他支渠的最小流量3) 计算其他支渠的田间净流量 Q 1支田净=1.9×0.18=0.342m 3/s Q 2支田净=2.2×0.18=0.396m 3/s Q 3支田净=1.9×0.18=0.342m 3/s Q 5支田净=1.8×0.18=0.324m 3/s4) 计算其他支渠的最小流量 以典型支渠（四支渠）的灌溉水利用系数作为扩大指标，用来计算其他支渠的最小流量。
Q 1支毛=0.3420.480.71=m 3/s Q 2支毛= 0.3960.560.71=m 3/sQ 3支毛= 0.3420.480.71=m 3/sQ 5支毛=0.3420.460.71=m 3/s4. 推求干渠各段的最小流量 1) DE 段的最小流量: Q DEJ 净= Q 五支=0.46 m 3/sDE σ=0.41.91000.46=⨯0.0259m 3/s Q DE 毛=Q DE 净（1+DE σL DE ）=0.46(1+0.0259×2.5)=0.49 m 3/s2) CD 段最小流量：Q CD 净=Q DE 毛+Q 四支毛=0.49+0.46=0.95m 3/sCD σ=0.41.91000.95=⨯0.0194 Q CD 毛=Q CD 净（1+CD σL CD ）=0.95（1+0.0194×2.9）=1.00 m 3/s 3) BC 段最小流量：Q BC 净=Q CD 毛+Q 三支毛=1.00+0.48=1.48 m 3/sBC σ=0.41.90.0162100 1.48=⨯m 3/s Q BC 毛=Q BC 净（1+BC σL BC ）=1.48×(1+0.0162×4.3)=1.58m 3/s 4) AB 段最小流量：Q AB 净=Q BC 毛+Q 二支毛=1.58+0.56=2.14 m 3/sAB σ=0.41.90.0140100 2.14=⨯m 3/s Q AB 毛=Q AB 净（1+AB σL AB ）=2.14×（1+0.0140×3.4）=2.24 m 3/s5) OA 段最小流量：OA 1 2.24+0.48=2.72AB Q Q Q =+=毛净支毛 m 3/sOA σ=0.41.90.0127100 2.72=⨯ OA OA L =2.72(1+0.01270.4)=2.73OA OA Q Q σ=+⨯⨯毛净 m 3/s5. 渠道加大流量计算（渠道的极大流量采用加大系数法）支渠 设计流量d Q 加大系数J加大流量j Q 干渠渠段设计流量d Q 加大系数J 加大流量j Q1Q 支毛 1.05 1.28 1.34 DE Q 毛 1.04 1.28 1.33 Q 2支毛 1.21 1.28 1.55 CD Q 毛 2.11 1.28 2.70 3Q 支毛 1.05 1.28 1.34 BC Q 毛 3.32 1.28 4.25 Q 4支毛 0.99 1.32 1.31 AB Q 毛 4.68 1.28 5.99 5Q 支毛0.991.321.31OA Q 毛5.761.257.20注. j Q =J ×d Q渠道横断面设计(一) 干渠各断面设计（采用经济适用断面） 根据参考资料干渠渠底比降为1/5000，渠道平整顺直，养护设为一般，则粗糙系数取n=0.025，偏离系数α=1.02，边坡系数为m=1.25,则542(1)γααα=--=0.7622(21)m m m αβγ=+--=2.20 1. 计算设计过水断面干渠OA 段的水深和宽度的计算：55333382282233(21) 5.760.025(2.2021 1.25) 1.68()1(2.20 1.25)5000Qn m h m m i ββ⎡⎤⎡⎤++⨯⨯++⎢⎥⎢⎥===⎢⎥+⎢⎥+⎣⎦⎢⎥⎣⎦2.20 1.683.70b h m β==⨯=2()(3.70 1.25 1.68) 1.689.74A b mh h m =+=+⨯⨯=校核不冲不淤流速：（V 不於取0.35m 3/s ，）V 不冲=KQ 0.1=0.62×5.76 0.1=0.74m 3/s ，/ 5.76/9.740.59V Q A m s === V 不於<V<V 不冲 满足条件2. 计算加大水深和最小水深（迭代法） 加大水深的计算：0.60.60.0257.20()() 4.6015000nQ A i⨯===加大222121 1.25 3.20B m =+=+=迭代计算：()i iA b Bh h b mh +=+令0 2.0h m = 则010()A b Bh h b mh +==+0.44.60(3.70 3.20 2.0)1.873.70 1.252.0⨯+⨯=+⨯当1 1.87h m =时，2 1.89h m = 当2 1.89h m =时，3 1.89h m = 此时迭代终止，加大水深就为1.89m最小水深的计算：0.60.60.025273()() 2.5715000nQ A i⨯===最小.222121 1.25 3.20B m =+=+=迭代计算：()i iA b Bh h b mh +=+令0 1.0h m = 则010()A b Bh h b mh +==+0.42.57(3.70 3.20 1.0)1.123.70 1.25 1.0⨯+⨯=+⨯ 当1 1.12h m =时，2 1.12h m =此时迭代终止，最小水深就为1.12m依照上述方法，依次可算出干渠各断面的各水力要素，结果见下表干渠渠段 设计流量(m 3/s) h/m b/m h max /mh min/mA/m 2 V(m/s)V 不於(m/s) V 不冲(m/s)DE 1.04 0.88 1.94 1.00 0.59 2.67 0.39 0.35 0.62 满足要求 CD 2.11 1.15 2.53 1.31 0.77 4.56 0.46 0.35 0.67 满足要求 BC 3.32 1.37 3.01 1.55 0.91 6.48 0.51 0.35 0.70 满足要求 AB 4.69 1.55 3.41 1.77 1.04 8.29 0.57 0.35 0.72 满足要求 OA5.76 1.68 3.70 1.89 1.12 9.74 0.59 0.350.74满足要求(二) 支渠断面的设计：（采用经济适用的断面） 根据参考资料支渠渠底比降为1/2000，渠道平整顺直，养护设为一般，则粗糙系数取n=0.025，偏离系数α=1.02，边坡系数为m=1.0,则542(1)γααα=--=0.7622(21)m m m αβγ=+--=3.23 3. 计算设计过水断面一支渠的水深和宽度的计算：55333382282233(21) 1.050.025(3.2321 1.0)0.68()1(3.23 1.0)2000Qn m h m m i ββ⎡⎤⎡⎤++⨯⨯++⎢⎥⎢⎥===⎢⎥+⎢⎥+⎣⎦⎢⎥⎣⎦3.230.68 2.20b h m β==⨯=2()(2.20 1.00.68)0.68 1.96A b mh h m =+=+⨯⨯=校核不冲不淤流速：（V 不於取0.35m 3/s ，）V 不冲=KQ 0.1=0.62×1.05 0.1=0.62m 3/s ，/ 1.05/1.960.54V Q A m s === V 不於<V<V 不冲 满足条件4. 计算加大水深和最小水深（迭代法）加大水深的计算：0.60.60.025 1.34()() 1.2812000nQ A i⨯===加大222121 1.0 2.83B m =+=+=迭代计算：()i iA b Bh h b mh +=+令0 1.0h m = 则010()A b Bh h b mh +==+0.41.28(2.20 2.83 1.0)0.762.20 1.0 1.0⨯+⨯=+⨯ 当10.76h m =时，20.78h m = 当20.78h m =时，30.78h m = 此时迭代终止，加大水深就为0.78m最小水深的计算：0.60.60.0250.48()()0.6912000nQ A i⨯===最小222121 1.0 2.83B m =+=+=迭代计算：()i iA b Bh h b mh +=+令00.5h m = 则010()A b Bh h b mh +==+0.40.69(2.20 2.830.5)0.432.20 1.00.5⨯+⨯=+⨯ 当10.43h m =时，20.43h m =此时迭代终止，最小水深就为0.43m依照上述方法，依次可算出支渠各断面的各水力要素，结果见下表支渠 设计流量(m 3/s) h/mb/m h max /mh min /mA/m 2 V(m/s)V 不於(m/s) V 不冲(m/s)1支渠 1.05 0.68 2.20 0.78 0.43 1.96 0.54 0.35 0.62满足要求 2支渠 1.21 0.71 2.29 0.82 0.46 2.13 0.57 0.35 0.63满足要求 3支渠 1.05 0.68 2.20 0.78 0.43 1.96 0.54 0.35 0.62满足要求 4支渠0.99 0.66 2.13 0.78 0.42 1.84 0.54 0.35 0.62满足要求5支渠0.99 0.66 2.13 0.78 0.42 1.84 0.54 0.35 0.62满足要求(三) 典型斗渠和典型农渠断面设计（采用水力最佳断面）1. 斗渠断面设计：根据参考资料斗渠渠底比降为1/1000，渠道平整顺直，养护设为一般，则粗糙系数取n=0.025，边坡系数为m=1.0,则由表查得β优=0.83 Q =典型斗渠0.301 m 3/s此时 A b mh =+2（）h=(0.83h+1.0h)h=1.83h 2210.83 2.83 3.66b h m h h h χ=++=+=2/ 1.83/3.660.5R A h h h χ===0.3750.868h Q =优=0.868*0.3010.375 =0.55mb h β=优优优=0.83*0.55=0.46m计算加大水深和最小水深（迭代法） 加大水深的计算：0.60.60.0250.385()()0.4911000nQ A i⨯===加大222121 1.0 2.83B m =+=+=迭代计算：()i iA b Bh h b mh +=+令0 1.0h m = 则010()A b Bh h b mh +==+0.40.49(0.46 2.83 1.0)0.540.46 1.0 1.0⨯+⨯=+⨯ 当10.54h m =时，20.65h m = 当20.65h m =时，30.62h m = 当30.62h m =时，40.62h m =此时迭代终止，加大水深就为0.62m 最小水深的计算：0.60.60.0250.135()()0.2611000nQ A i ⨯===最小 222121 1.0 2.83B m =+=+= 迭代计算：()i iA b Bh h b mh +=+ 令00.5h m = 则010()A b Bh h b mh +==+0.40.26(0.46 2.830.5)0.350.46 1.00.5⨯+⨯=+⨯ 当10.35h m =时，20.37h m =当20.37h m =时，30.37h m =此时迭代终止，最小水深就为0.37m2. 农渠断面设计根据参考资料斗渠渠底比降为1/800，光滑混凝土护面，则粗糙系数取n=0.015，边坡系数为m=1.0,则由表查得β优=0.83 Q =典型斗渠0.301 m 3/s此时 A b mh =+2（）h=(0.83h+1.0h)h=1.83h 2210.83 2.83 3.66b h m h h h χ=++=+=2/ 1.83/3.660.5R A h h h χ===0.3750.868h Q =优=0.868*0.3010.375 =0.55mb h β=优优优=0.83*0.55=0.46m计算加大水深和最小水深（迭代法）加大水深的计算：0.60.60.0250.385()()0.4911000nQ A i ⨯===加大 222121 1.0 2.83B m =+=+= 迭代计算：()i iA b Bh h b mh +=+ 令0 1.0h m = 则010()A b Bh h b mh +==+0.40.49(0.46 2.83 1.0)0.540.46 1.0 1.0⨯+⨯=+⨯ 当10.54h m =时，20.65h m =当20.65h m =时，30.62h m =当30.62h m =时，40.62h m =此时迭代终止，加大水深就为0.62m最小水深的计算：0.60.60.0250.135()()0.2611000nQ A i ⨯===最小 222121 1.0 2.83B m =+=+= 迭代计算：()i iA b Bh h b mh +=+ 令00.5h m = 则010()A b Bh h b mh +==+0.40.26(0.46 2.830.5)0.350.46 1.00.5⨯+⨯=+⨯ 当10.35h m =时，20.37h m =当20.37h m =时，30.37h m =此时迭代终止，最小水深就为0.37m（七）干渠道纵横断面图（糙率n=0.0225）(八)典型斗渠和典型农渠横断面图。