灌溉渠道设计流量计算
最小流量——在河流水源不足,种植面积减小,或给灌 水定额较小的作物供水时,出现渠道最小流量。该项指标主 要用于校核下一级渠道水位的控制条件和奎水建筑物位置 以及校核渠道中的淤积。
选择灌溉制度,确定灌溉方式及由支渠同时供水的下级 渠道数目。
确定支渠及农渠应送至田间的净流量: Qbfn= ω b·qn……………………… 式中: Qbnt ——支渠配给田间的净流量, m3/ s; ω b_支渠控制的灌溉面积,万亩; qn——灌水模数。
水头损失,自下而上逐级推算
Bd=A0+ H+∑ L· i +∑ φ ………………
式中: Bd——分水口水位控制高程, m;
A0——渠道灌溉范围内的地面参考点高程,
m,地面参
考点一般是指最难灌到的地面点;
H——所选参考点与该处末级固定渠道水面的高差,一
般取 0. l -0. 2m;
L——为各级渠道长度, m;
统…………………… ... 式中: t ——一次灌水所需时间, h; m设——设计灌水定额, mrn; ρ系统——喷灌系统的平均喷灌强度, mm/h; q——一个喷头的流量, m3/ h; b——支管间距, m; L——沿支管的喷头间距, m。 计算喷头数和支管数 n 头 =F·t/blT 设· C……………… 式中: n 头——同时工作的喷灌喷头数,个; F——整个喷灌系统的面积, m2; T 设--设计灌水周期, d; t ——一次灌水所需时间, h; C——一天中喷灌系统的有效工作小时数, h。 n 支 =n 头 /n 支头……………… 式中: n 支头——一根支管上的喷头数; n 支——支管数。 管道系统的水头损失 a)管道沿程水头损失 hf=fLQm/db ……………………… b)管道局部水头损失 hξ=ξ · V2/2g …………………
b)设计灌水 周期
T 设 =m 设 · η 水
/W……………………
式中: T 设——设计灌水周期, d;
m设——设计灌水定额, mm;
W——作物最大日平均耗水量, mm/ d;
η水——灌溉水的有效利用系数,一般为 0.7-0.9。
c)一次灌水所需时间
ρ 系 统 =1000q / b · L
t=m 设 / ρ 系
式中: hf ——管道沿程水头损失, m; f ——摩阻系数; L——管道长度, m; Q——流量, m3/ h m——流量指数; d——管道内径, mm; b——管径指数,各种器材 f 、 m、 b 值,可从表 C1 查; hξ——管道局部水头损失, m; ξ ——管道局部阻力系数; V——管道流速, m/s ; g——重力加速度, m/ s2 。 表 C1 各种管材的 f 、 m、 b 值
i ——为各级渠道比降;
φ一一一为各级渠道建构筑物的水头损失, m。
b)干渠设计水面线的确定
各支渠分水口要求的水位高程确定以后,便可参考水源
引水高程和干渠比降,试定干渠设计水位线,如果水源引水
高程不能满足所有支渠分水口水位控制高程,应调整干渠设
计水位线。常用的调整方法有两种:一为保持于渠比降,放
弃分水口水位较高的支渠控制的部分高地的自流灌溉;二为
将于渠比降变缓,使干渠设计水位线既能满足各支渠引水要
求又不超过水源引水高程。
渠道纵断面的水位衔接
a)渠道遇到特殊地形时应布置跌水、陡坡等衔接建筑
物和渡槽、倒虹吸管。隧洞等交叉建筑物。
b)上下级渠道水位衔接。在上一级设置节制闸,抬高
上一级渠道的水位;在保证自流灌溉的条件下,降低下一级
渠道的渠底高程。
后,可从最远一条支渠的取水口依次向上推算出干渠各段的 设计流量。
C2 灌溉渠道横断面设计 渠道断面宽深比 α= b/ h…………………… 式中: a——渠道断面宽深比; b——渠道底宽; h——渠道水深。 渠道的允许不冲、不淤流速 灌溉渠道的设计流速应小于不冲流速,大于淤积流速, 其目的是保证渠床的稳定性和灌溉渠道能正常工作。 Vs<Vd< Vt ……………………… 式中: Vs——渠道允许不淤流速, m/ s; Vd 一渠道设计流速, m/ s; Vt ——渠道允许不冲流速, m/s 。 C3 灌溉渠道纵断面设计 溉渠道纵断面设计包括沿渠线的地面线、设计水位线。 最高水位线、最低水位线、渠底线和渠顶线、分水口及渠系 建构筑物位置等的设计。 干、支渠要求的水位控制高程 a)各分水口的水位控制高程,可根据灌溉土地的地面 高程加上渠道沿程水头损失和渠水通过各种建筑物的局部
Qln == Qbfn/ n· k·nf …………………… 式中: Qln ——农渠净流量, m3/ s; n——支渠以下同时灌水的斗渠数; k——斗渠以下同时灌水的农渠数; nf ——田间水利用系数。 推算各级渠道的设计流量: 农渠毛流量: QLG= Qln+ S1·L1…………… 式中: QLG——农渠毛流量, m3/ s; Qln ——农渠净流量, m3/ s; S1——农渠每公里的渗水量, L/s / km; L1——农渠平均灌水长度取 1/ 2 的农渠长度, km。 斗渠的毛流量: QdG=k· QLG+Sa· La………… 式中: QdG——斗渠毛流量, m3/ s; k——斗渠以下同时灌水的农渠数; Sa——斗渠每公里的渗水量, L/s / km; La——斗渠最大平均工作渠段长度, km 支渠的毛流量: ObG=n· QdG+Sb· Lb………… 式中: ObG——支渠的毛流量, m3/s n——支渠以下同时灌水的斗渠数; Sb——支渠每公里的渗水量, L/s / km; Lb——支渠的工作长度, km。 于渠各段设计流量的推算,在求得各支渠口的毛流量
灌溉渠道设计流量计算
附录 C 项目设计有关公式 C1 正常流量——设计典型年内的灌水高峰时期渠道需要
通过的流量。该项为渠道纵横断面和渠系建筑物设计的依 据。
加大流量——为满足特殊情况,短时内加大输水的要 求,而予以增大的渠道设计流量。通常是根据正常流量,适 当选择加大百分数来确定,该项指标为设计渠顶高程的依 据。
C4 喷灌系统设计
喷灌系统一般包括水源、动力、水泵、管道系统及喷头
等部分。
喷灌制度
a)设计灌水定额
m设= / η 水………………
式中: m设——设计灌水定额, mm;
hg 一作物主要根系活动层的厚度—该段土层允许达到的含水量上限;
P2—灌前土层含水量下限;
η水——灌溉水的有效利用系数,一般为 0,7-0.9。