灌溉渠系规划设计
第五章灌溉渠道系统
第五章灌溉渠道系统指从水源取水、经过渠道和建筑物向农田供水，并由田间工程进行灌溉的工程系统。
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。
组成：A.渠首工程（取水枢纽）B.输配水工程（渠道）C.田间工程。
§5—1 灌排渠系规划布置一、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、农渠等固定渠道有些情况下可能多于或少于四级。
（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、退水、泄水渠道主要用于保证渠系安全运行。
一般在干、支渠末端应设置退水渠。
3、排水系统（1）田间排水工程：毛沟、小沟、墒沟等（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：河流、湖泊、大江、大湖、大海等（二）灌排渠系的布置原则1、干渠布置在高处，以控制较大面积。
对于局部高低存在的情况，可以考虑采用其他灌水方法解决。
2、布置使得工程量和工程费用最低。
渠道顺直、减少建筑物数量和规模。
渠道填方和挖方量尽可能接近。
大部分需要进行方案比较才能确定。
3、考虑行政区划，尽可能用水单位和渠道独立。
4、斗渠、农渠满足机械化耕作要求；各级渠道相互垂直，间距适宜。
5、考虑水资源的综合利用。
发电、养殖、工业和城镇供水等。
6、灌溉渠系布置必须和排水系统布置相结合。
尽量利用原有的水系。
尽量避免沟、渠交叉，减少交叉建筑物。
7、和土地利用规划相结合。
渠道布置考虑道路、林带、居民点位置，减少拆迁费用。
二、丘陵山区灌排渠系的规划布置水利特点是：排水比较通畅，但干旱问题比较突出。
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，或有微起伏山丘区渠道可采用“长藤结瓜”式布置。
农田水利渠道灌溉与排水
按控制面积大小和水量分配
支渠
层次又可把灌溉渠道分为若
干等级：
➢大、中型灌区的固定渠道一 般分为干渠、支渠、斗渠、 农渠四级；
➢农渠以下的小渠道一般为季 节性的临时渠道。
灌溉与排水工程
一、灌溉渠系概述
1.灌溉渠系的组成
退、泄水渠道包括渠首排沙渠、中途泄水渠和渠尾退水渠。 ➢主要作用：定期冲刷和排放渠首段的淤沙、排泄入渠洪水、 退泄渠道剩余水量及下游出现工程事故时断流排水等，达到 调节渠道流量、保证渠道及建筑物安全运行的目的。 ➢中途退水设施一般布置在重要建筑物和险工渠段的上游。 ➢干、支渠的末端应设退水渠道。
渠道防渗主要技术类别
• 土料压实防渗 • 水泥土护面防渗 • 石料衬砌防渗 • 混凝土衬砌防渗 • 加筋混凝土防渗（钢筋、高分子纤维等） • 膜料(塑料薄膜等)防渗 • 沥青护面防渗
渠道的等级划分
土料压实防渗
水泥土护面防渗
石料衬 砌防渗
石料衬砌防渗
浆砌块石衬砌防渗
碎石垫层
浆砌块石
灌溉与排水工程 二、干、支渠的规划布置形式
２）平原区灌区的干、支渠布置
灌溉与排水工程
二、干、支渠的规划布置形式
3）圩垸区灌区的干、支渠布置
➢分布在沿江、滨湖低洼地区的圩垸区，地势平坦低洼，河 湖港汊密布、洪水位高于地面，必须依靠筑堤圈圩才能保证 正常的生产和生活，一般没有常年自流排灌的条件，普遍采 用机电排灌站进行提排、提灌。面积较大的圩垸，往往一圩 多站，分区灌溉或排涝。 ➢圩内地形一般是周围高、中间低。 ➢灌溉干渠多沿圩堤布置，灌溉渠系通常只有干、支两极。
灌溉与排水工程
四、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 2．配水建筑物 1）分水闸 ➢建在上级渠道向下级渠道分水的地 方。 ➢斗、农渠的进水闸惯称为斗门、农 门。 ➢结构形式有开敞式和涵洞式两种。
【绝对精品}衡水市井渠双灌灌区典型设计
衡水市井渠双灌灌区典型设计综合考虑地表水源覆盖、浅层地下水分布及已实施压采及种植结构调整项目情况，初步选定阜城县江江河右岸小董庄坑塘灌溉地块进行典型设计。
小董庄坑塘蓄水能力为17 万m³的。
利用现有支渠引水至坑塘，结合地形及其控制灌溉区域井渠现状，设扬水泵点提水至田间现有管（渠）网进行灌溉。
同时，铺设管道至现有井点，并与井出水口衔接，实现井渠双灌。
（1）项目区基本情况项目区位于阜城县东南部码头镇小董庄村西北，江江河右岸，具体见图7.3-3。
图7.3-3 项目区位置图项目片区地势平坦，略向东倾斜，地面海拔高程从西部15m，逐渐降到东部的14m，自然坡降1/6000～1/7000。
项目区内主要种植小麦、玉米等粮食作物。
项目片区以江江河为水源，通过江清二支渠引水。
项目片区井深250～350m，井径350mm，通过管道灌溉。
管道管径125mm，管材为PVC 塑料管，机井水泵杨程120～130m，水泵功率为28～30kw/h，单井控制灌溉面积100～300 亩。
（2）灌溉面积复核种植结构：据调查，区内以种植小麦、玉米、棉花为主，复种指数为1.49。
作物种植结构见表7.3-7。
（3）灌溉制度1）设计灌溉制度根据区内多年灌溉经验，结合当地气候、土壤条件、水资源、作物种类及农业生产方式等制定作物灌溉制度见表7.3-7。
2）灌溉设计保证率本区为水资源紧缺地区，根据《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-2018），取灌溉设计保证率为50%。
3）灌水定额和灌溉定额依据河北省地方标准《用水定额》（DB13/T1161-2016），并参照河北省水利厅、河北省农业厅、河北省林业局关于颁布试行《河北省主要农作物灌溉定额》的通知（冀水农〔2008〕17 号），综合分析确定主要作物净灌溉定额。
冬小麦灌水次数为3 次，灌溉定额为160m3/亩；夏玉米灌水次数为1 次，灌溉定额为55m3/亩；棉花灌水次数为1 次，灌溉定额为55m3/亩；蔬菜灌水次数为6 次，蔬菜灌溉定额为325m3/亩。
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。
引水灌区规划及初步设计总体思路(农水课程设计)
设计任务
• （一）灌溉制度河灌水率图设计
– 1、水稻采用列表法
• 建议采用EXCEL
– 2、棉花采用图表法
• 注意采用次降雨量（连续降雨作为一次）作为计算依据
– 如连续3天降雨，分别为3、12、9，其次降雨量为24面mm,次有 效利用系数为0.9，可认为是在降雨量最大日的一次降雨。
• 1、排渍、涝流量计算
– 平均排除法确定排涝流量
• 2、排水沟水位推算
– 计算排水临界期的排渍、排涝水位， – 临界期外河水位进行比较，检查是否满足自排要求 – 若不能满足，需要采取的措施
• 3、排水支沟纵横断面设计
（五）建筑物统计
• 干、支渠渠系建筑物统计
– 如闸、渡槽、跌水、桥梁等
谢 谢！
（二）灌排系统设计
• 1、干、支级沟渠规划
– 确定干渠、支渠的平面位置
• 干、支渠的平面位置是纵图
确定
– 若干渠挖方过多，则表明干渠位置选择较高，弃土可能造 成土壤侵蚀，或增加运输损失
– 干、支沟尽量利用原来天然沟、河
• 若天然沟、河不够顺直是可进行必要整治
– 条田的规格
• 田间渠系布置
– 毛渠、输水垄沟布置
• 排水垄沟布置
4、灌排系统建筑物规划
• 1）干渠、支渠全部建筑物
– 建筑物的形式选择 – 建筑物桩号 – 建筑物数量统计
• 2）典型支渠建筑物
– 斗渠建筑物（斗门、节制闸） – 农渠建筑物（农门）
• 3）排水沟是否需要建筑物（如排水闸、泵站等）
（三）灌溉渠道设计
• 1、干渠、支渠流量推算
– 采用干、支渠续灌，斗、农渠轮灌方式 – 根据最小灌水率和加大系数求渠道最小流量、加大流
第一节灌溉渠道流量确定和设计(3)
弄虚作假要不得，踏实肯干第一名。19:30:4219:30: 4219:3012/1/ 2020 7:30:42 PM
安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20.12.119: 30:4219:30Dec-201- Dec-20
重于泰山，轻于鸿毛。19:30:4219:30: 4219:30Tuesday, December 01, 2020
(4) 梯形渠道水力最佳断面的计算公式: 在渠道比降和渠床糙率一 定的条件下，通过设计流量所需要的最小过水断面称为水力最佳断 面，梯形渠道水力最佳断面的水力要素按下表计算。
表3-16 梯形渠道水力最佳断面参数计算公式
梯型渠道水力最优断面常为窄深式，这种渠施工困难， 特别是大型渠道，当地形条件复杂时施工就更加困难， 因此在实际应用中，水力最优断面不一定是经济断面。 但水力最优断面具有工程量最小的优点，小型渠道和 石方渠道可以采用。在工程实践中为了经济合理，常 常放弃水力最优断面，而选用实用经济断面。实际过 程中存在一组宽浅式的梯形断面，其水深和底宽有一 个较广的选择范围，以适应各种具体情况的需要，而 在此范围内又能基本上满足水力最优断面的要求（即
(2) 续灌渠道设计流量的计算: 续灌渠道一般为干、支渠道，流量较大，上、 下游流量相差悬殊，这就要求分段推算设计 流量，各渠段可采用不同的断面。各级续灌 渠道的输水时间都等于灌区灌水延续时间， 可以直接由下级渠道的毛流量推算上级渠道 的毛流量。所以续灌渠道设计流量的推算方 法是自下而上逐级、逐段进行推算。生产实 际中一般用经验公式估算续灌渠道分段设计 流量。
土质渠道不冲流速
渠床土质 轻壤土 中壤土 重壤土 粘土
不冲流速(m s-1)
备注
0.6～0.8 0.65～0.85 0.70～0.95 0.75～1.00
渠灌工程设计
e ）渠道工程设计 1）设计灌水率根据拟定的作物生育期的灌水定额、每次灌水的延续时间（按16h 考虑）及作物种植面积，按如下公式计算灌水率：q 设＝Ttam 36.0式中：q 设—净灌水率［m 3/（秒〃万亩）］ ； α—作物种植比例，α＝1； m —净灌水定额，取45m 3/亩； T —灌水延续时间（d ），取11天； t —每天开机时间，按16小时计算。
经计算：q ＝（1×45）÷（0.36×11×16）＝0.710［m 3/（秒〃万亩）］ 2）渠道工作制度确定本次设计涉及支、斗、农三级渠道，设计支渠采用续灌方式，斗、农渠采用轮灌方式。
3）渠道流量计算以提灌站1为例说明计算过程。
提灌站1控制支渠一条，控制灌溉面积640.82公顷（9612.30亩），沿支渠两侧布设18条斗渠。
设计支渠续灌，斗渠、农渠轮灌。
轮灌分组方案详见表5.2.1-4。
表5.2.1-4 项目区渠道分组轮灌制度设计表①田间净流量Q田净Q田净＝A支×q设＝0.9612×0.71＝0.683m3/s式中：Q田净—支渠田间净流量，m3/s；A支—支渠控制面积，万亩；q设—设计灌水率，m3/（s〃万亩），取0.71。
②农渠田间净流量Q农田净根据拟定的渠道工作制度，同时工作的斗渠7条，每条斗渠上同时工作的农渠按5条计，则：Q农田净＝Q田净／（n×k）=0.683/（7×5）=0.0195m3/s。
计算得：Q农田净③农渠净流量Q农净取田间水利用系数η田＝0.85Q农净＝Q农田净/η田＝0.0195/0.85＝0.0229m3/s项目区为偏沙性土壤，土壤相应的透水性参数A＝3.4，m＝0.5，由于渠道为砼衬砌渠道，渠道水损失需要进行折减，查表可知相应的渗水量折减系数β取0.1，由此可计算农渠每公里输水损失系数：σ农=A／（100Q农净m）×β=3.4／（100×0.02290.5）×0.1 =0.0224 m3／s·km④农渠设计流量Q农设农渠计算取典型长度380m，工作长度按农渠的一半计算，农渠设计流量为：Q农设＝Q农净（1＋σ农L农）＝0.0229×（1＋0.0224×0.380/2）＝0.0230 m3/s农渠灌溉水利用系数η农＝Q农净／Q农设＝0.0239÷0.0240＝0.9941⑤斗渠净流量Q斗净Q斗净＝Q农设×k＝Q农设×5＝0.0230×5＝0.1150m3/s⑥斗渠设计流量Q斗设斗渠取典型计算长度900m，工作长度L斗按斗渠长度的80％计算，即0.9×0.8＝0.72km。
浅谈渭南渭北灌溉输水渠道的设计及施工要求
42科技资讯 SC I EN C E & TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N工 程 技 术渭南市位于陕西省关中东部,地势南高北低,依次分为秦岭山地、丘陵沟壑、黄土台原、渭河平原四个地貌单元。
渭河从中部蜿蜒东去,将全区分为南北两大部分,北部地势平坦,水利设施较全。
全区总人口93.27万人,总土地面积1221km 2,耕地面积104.4万亩,有效灌溉面积86.37万亩。
渭北耕地面积占全区耕地面积的72.1%,生产了占全区总产量60%的粮食和40%以上的经济作物,亩均单产440kg左右,高出全区45%。
但由于灌溉渠道建于20世纪60年代,建筑物设计质量标准不高,加之长时间运行和维修经费不足,老化失修严重,不能满足使用要求。
加之多年管理主体缺位,投入不足,斗农渠衬砌年久失修,全部损毁。
2011年中央一号文件发布后,加快了水利建设的步伐,新时期的水利设施设计标准进一步得到提高,针对设计及施工的要求,自己亲临一线,谈了一些看法,以供参考。
1 设计流量特征值确定1.1渠系布置斗渠以下原斗、农、毛、田间工程的总体布置基本合理,斗渠设计流量偏小、农渠设计流量基本合理;斗农渠由于为土渠行水,原设计比降在1/600～1/900之间,比降偏大。
由于末级渠系改造是在原有渠系的框架上进行的改造,斗渠布置基本沿原渠线布置,对于个别渠线不合理的渠段进行局部改线调整,以满足斗农渠输、配水要求;农渠以斗渠为基础布置,结合项目区的土地利用规划、行政区划,以利于农机耕作为条件,因地制宜合理布置,对不合理的渠段,按照方田建设标准重新规划布设,达到田成方、渠相通、路相连。
1.2设计流量确定斗、农渠灌溉均采用轮灌方式。
按照控制面积、灌水率图及灌溉制度,逐级推求设计流量,并充分考虑到抽水灌区用水集中,灌期短和影响因素多的特点及实际运行情况确定各斗、农渠流量。
斗渠灌水模数按1m 3/s控制1.5万亩,参考南干渠实际,斗渠设计流量按表1确定。