灌排工程课程设计报告.docx
马清河灌区灌溉系统的规划设计©宓三窗潺目录1基本资料1. 1概况31.2气象31.3种植计划31.4土壤42灌溉制度2.1计算田间总需水量52. 2计算各生育阶段田间需水量52. 3计算渗入土壤内的降雨量52 .4计算计划湿润层加深增加的水量53 .5计算地下水补给量61.1 6计算计划湿润层适宜含水率上下限62.7 计算播前灌水定额72.8 成果整理72.9 绘制水量平衡图102. 10拟定灌溉制度133渠道流量设计3. 1计算农渠的设计流量164. 2计算斗渠的设计流量165. 3计算二支渠的设计流量166. 4计算二支渠的灌溉水利用系数177. 5计算一、三、四支渠的设计流量178. 6推求干渠各段的设计流量174渠道断面设计4.1 干渠断面设计184.2 支渠断面设计204.3 斗渠断面设计214.4 农渠断面设计215渠道纵断面设计236渠道土方量计算27基本资料1.1. 概况马清河灌区位于界荣山以南，马清河以北，（20m等高线以下的）总面积约12万亩。年平均气温16.5,多年平均蒸发量1265mm,多年平均降水量101.2u11o降雨年内分配极不均匀，农作物生产期间的降雨量见表1,其地形见附图。灌区人口总数约8万，劳动力1.9万。申溪以西属兴隆乡，以东属大胜乡。土地利用率80%。根据农业规划，界荣山上以林、牧、副业为主，马头山以林为主，2Om等高线以下则以大田作物为主，种植小麦、玉米、杂粮等作物。灌区上游土质属中壤，下游龙尾河一带属轻砂壤土。地下水埋深一般为45m,土壤及地下水的PH值属中性，无盐碱化威胁。界荣山、龙尾山属土质丘陵，表土属中粘壤土，地表56m以下为岩层，申溪及吴家沟等沟溪有岩石露头，马头山陈村以南至马清河边岩石遍布地表。吴家沟等溪沟纵坡较大，下切较深，一般为7-8m,上游宽50-60m,下游宽7990m,遇暴雨时易暴发洪水。近年来，已在各沟、溪上游修建多处小型水库，山洪已基本得到控制，对灌区无威胁。马清河灌区为马清河流域规划组成部分。根据规划要求，已在兴隆峪上游20km处建大型水库一座，坝顶高程50.2m,正常水位43.0,兴利库容L2X108m3,总库容2.3X108m30马清河灌区拟在该水库下游AA断面处修建拦河式取水枢纽，引取水库发电尾水进行灌溉。A-A断面处河底高程30m,砂、卵石覆盖层厚2.5m,下为基岩，河道比降1/100,河底宽82m,河面宽120io水库所供之水水质良好，含沙量极微，水量亦能完全满足灌区用水要求。1.2. 气象根据当地气象站资料，设计的中等干旱年（相当于1972年）农作物生产期间旬降雨量见表1.表1马清河灌区降雨量统计表（设计年）月3456789降雨量（mm）下上中下上中下上中下上中下上中下上中下7.510.56.322.51512.919.0520.710.512.918L3.种植计划灌区以种植小麦、玉米为主，兼有少量豆类作物，复种指数为1,各种作物种植比例见表2。表2作物种植比例作物小麦玉米豆类种植比例(%)553015根据该地区灌溉试验站观测资料，设计年(1972)小麦、玉米的基本观测数据如表3、40表3小麦试验观测资料日期21/3-20/520/59/69/619/719/7-29/7生育期播种一拔节拔节一抽穗抽穗一乳熟乳熟一成熟模比系数28.330.828.112.8计划湿润层0.50.60.70.8备注小麦计划产量y=500kg/亩，需水系数K=O.45m7kg表4玉米试验观测资料生育期苗期拔节大喇叭口吐丝成熟日期15/417/618/66/77/726/727/79/810/8-16/9模比系数1525102030计划湿润层0.60.60.70.80.9备注玉米计划产量y=600kg/亩，需水系数K=O.38m 4. 土壤土壤质地为轻壤土，容重1.4tr3,田间持水量23乐土壤含水率上限占出间持水率95%；含水率下限占田间持水率50%。地下水埋深45m,全生育期地下 水补给量按45 m7亩计；小麦播种时，初始土壤含水率按19%计。kg2.灌溉制度设计2.1. 计算田间总需水量根据以产量为参数的需水量计算法，利用公式ET=KY,可得小麦和玉米的全生育期内总需水量：小麦：£7；=长丫=0.45乂500=2251113/亩；玉米：ETy=KY=O.38×600=228i113/亩。2.2.计算各生育阶段田间需水量根据所给各生育阶段需水量模比系数K,计算各生育阶段需水量累计值。小麦：播种一拔节期ETXl=ETXX28.3%=63.675n?/亩拔节一抽穗期ETx2=ETxX59.1%=132.97511亩抽穗一乳熟期ETC=ETX×87.2%=196.200m3乳熟一成熟期ETt4=ET×100%=225痛/亩玉米：苗期ETyi=ETy×15%=34.2?/亩拔节期ET2=ETv×40%=91.2m3大喇叭口ETy3=ETy×70%=159.6it?/亩成熟期ETy4=ETv×100%=228m32.3.计算渗入土壤内的降雨量将所给之渗入土壤内的降雨量加以整理，将其换算成m7亩(Inim=O.667m7亩)，并逐旬累积，计算结果如表5表5降雨量入渗累积量月3456789降雨量(mm)下上中下上中下上中下上中下上中下上中下7.510.56.322.51512.919.0520.710.512.918入渗量P5.07.04.215.010.08.612.713.87.08.612.0P累积值5.012.016.231.241.249.862.576.383.391.91042.4.计算计划湿润层加深所增加的水量根据容重和田间持水量，可得干容重九.=士一=1.20tm3,再利用公式1.6675w7-=667(72-71)t6>',其中。为(凡-”1)内的平均含水率，即=(23%*95%+23%*50%)/2=16.675%0因为不论是玉米还是小麦，计划湿润层增加的厚度都是0.1m,所以叼=667*0.1*1.2*16.675%=13.35/亩。2.5.计算地下水补给量全生育期地下水总补给量为45?/亩，按照平均分配的原则，小麦的整个生育期一共130天，则每天补给45/130=0.35亩。则小麦全生育期地下水补给量累积值如表6。表6小麦全生育期地下水补给量累积值生育期播种一拔节拔节一抽穗抽穗一乳熟乳熟一成熟累积天数6181121130地下水补给量累积值（?/亩）22.428.3542.3545玉米整个生育期一共155天，则每天补给45/155=0.29?/亩，玉米全生育期地下水补给量累积值如表7。表7玉米全生育期地下水补给量累积值生育期苗期拔节大喇叭口吐丝成熟累积天数6483103117155地下水补给量累积值（m3）18.5624.0729.8733.93452.6.计算计划湿润层适宜含水量上、下限根据公式WmaX=667/干H*23%*95%=174.89”Wmin=667/干H*23%*50%=92.05H计算计划湿润层适宜含水量上、下限。小麦计划湿润层含水量上下限如表8。表8小麦计划湿润层含水量上下限生育期播种一拔节拔节一抽穗抽穗一乳熟乳熟一成熟计划湿润层H（m）0.50.60.70.8含水量上限（m'/亩）87.44104.93122.42139.91含水量下限（1117亩）46.0255.2364.4373.63玉米计划湿润层含水量上下限如表9o表9玉米计划湿润层含水量上下限生育期苗期拔节大喇叭口吐丝成熟计划湿润层H(m)0.60.60.70.80.9含水量上限(a?/亩)104.93104.93122.42139.91157.40含水量下限(Hi)亩)55.2355.2364.4273.6382.842.7.计算播前灌水定额利用公式m=667(23%*95%-19%)y干H计算播前灌水定额。其中H为计划湿润层最大深度。小麦：mx=667(23%*95%-19%)y干H=667(23%*95%-19%)*1.2*0.8=18.25w3/亩玉米：网=667(23%*95%-19%)ZFH=667(23%*95%-19%)*1.2*0.9=20.53/亩如果灌水后到播前土壤表层的含水率下降了10%,则播种时的含水率为o=90%*23%*95%=19.67%此时土壤计划湿润层相应的含水量w为小麦：wx0=667H*19.67%=667*1.2*0.5*19.67%=78.70/亩玉米：Wyo=667y干H*19.67%=667*1.2*0.6*19.67%=94.44?/亩2.8.成果整理计算成果表整理如表10、表11生育阶段日期（日/月）计划湿润层深度（米）最适含水率（%）最适含水量（n?/亩）需水量计划湿润层加深所增水量（?/亩）地卜.水补给量1累积值（m3庙）(E-Wt-K)累积值(m3庙)起止上限下限上限下限需水模比系数累积值需水量累积值（m3/亩）阶段值累积值1234567891011121314播种拔节21/320/50.521.8511.587.4446.0228363.6750022.441.275拔节抽穗20/59/60.621.8511.5104.9355.2359.1132.97513.3513.3528.3591.275抽穗乳熟9/619/70.721.8511.5122.4264.4387.2196.20013.3526.7042.35127.15乳熟-成熟19/729/70.821.8
