农田水力学课程设计.doc

'农田水利学课程设计指导老师:孙飞老师学号：2011313678姓名：李辉专业：水利水电工程 一、确定早稻的灌溉制度（一）早稻全生育期的水面蒸发量(25/4—20/7)E=3.25*6+118+143.7+5.62*20=394.0mmET=a*E=1.0*394.0=394.0mm（二）逐日耗水量计算表生育期复苗分蘖前分蘖后孕穗抽穗乳熟黄熟全生育期起止月日25/4--4/55/5--14/515/5--1/62/6--16/617/6--30/61/7--11/712/7--20/725/4--6/11天数101018151411987莫比系数（%）78182521138100阶段水面蒸发量mm27.631.5270.9298.582.7451.2231.52394.02逐日需水量mm2.83.23.96.65.94.73.5逐日渗漏量mm1.31.31.31.31.31.31.3逐日耗水量mm4.14.55.27.97.264.8（三）早稻生育期灌溉制度计算表单位：mm日期生育期设计淹灌水层逐日耗水量逐日降雨量淹灌水层变化灌水量排水量月日一二三四五六七八42420　25复苗10--30--504.115.9　2611.8　2737.730　281.535.1　2931　3026.9　5122.8　218.7　33.418　4925055.9 5分蘖前10--40--804.51.246.7　67.950.1　728.574.1　869.6　965.1　1060.6　112.558.6　126.460.5　1356　1451.5　15分蘖后20--50--905.246.3　16647.1　1724.566.4　1861.2　1956　2050.8　2145.6　2210.651　2310.756.5　2451.3　52546.1　2640.9　271.136.8　283.735.3　2930.1　3024.9　315030.3　6144.8　2孕穗20--50--1007.917.454.3　31.948.3　440.4　532.5　624.6　76043.3　852.1　944.2　1036.3　1128.4　 1220.5　136047.4　141.954　1546.1　1638.2　17抽穗20--50--907.231　1823.8　195033.4　2042.8　2135.6　2249.277.6　2370.4　2435.4908.62582.864.5261.577.1　2769.9　2862.7　2955.5　3048.3　71乳熟10--40--50642.3　7236.3　330.3　424.3　518.3　612.3　74033.7　834218.1　928　1022　11307.316　12黄熟湿润5.3　13　14　1510　164.1　17　18　 19　20　(未包括黄熟期的耗水)校核：h始+∑P-∑d+∑m-∑WC=h末：20+307.3-64.5+218.1-464.9=16mm；（四）早稻灌溉制度表灌水次数灌水日期灌水定额mmm^3/亩14.27302025.3130.320.236.743.328.946.1347.431.656.1933.422.367.733.722.5合计218.1145.5二、确定棉花的灌溉制度（一）棉花全生育期的需水量ET=120*2.67=320.4（m3/亩）棉花需水量表生育阶段幼龄期现蕾期开花结铃期吐絮期全生育期起止日期（日/月）21/4--16/617/6--28/729/7--26/827/8--6/1121/4--6/11模比系数（%）18302428100阶段需水量（m^3/亩）57.796.176.989.7地下水补给量占作物需水量（%）10202225地下水补给量5.7719.2216.9222.43计划湿润层深（m）0.4--0.50.5--0.60.6--0.70.7（二）据水量平衡拟定棉花的灌溉制度如附图一所示。 （三）棉花灌溉制度表灌水次数灌水日期灌水定额m3/亩14/2839.527/1240.838/946.849/1055.8合计182.9三、计算灌水率灌水率计算表作物作物所占面积%灌水次数灌水定额m3/亩灌水时间（日/月）灌水延续时间（d）灌水率[m3/(s.万亩)]始终中间日早稻50泡田704/84/174/13100.411204/254/294/2750.23220.25/296/25/3150.23328.96/56/96/750.33431.66/116/156/1350.37522.36/176/216/1950.26622.57/57/97/750.26棉花20139.54/214/274/2470.13240.87/97/157/1270.13346.88/68/128/970.15455.89/79/139/1070.18中稻30泡田505/25/115/7100.171255/245/285/2650.172256/26/66/450.173256/86/126/1050.174306/186/226/2050.215306/307/47/250.216307/67/107/850.217307/127/167/1450.218307/207/247/2250.219257/277/317/2950.1710208/88/128/1050.14双季晚稻50泡田507/167/217/1960.481157/257/297/2750.17 2257/308/38/150.293208/58/98/750.234258/108/148/1250.295308/218/258/2350.356308/258/298/2750.357308/299/28/3150.358309/49/89/650.359309/109/149/1250.3510309/179/219/1950.3511209/2810/29/3050.23（一）初绘灌水率图、修正后的灌水率图如附图二；根据修正后的灌水率图得设计净灌水率q1=0.53[m3/(s.万亩)]；四、灌区渠道布置及流量计算灌区面积为12万亩，布置一条干渠长17.05km,下设四条支渠，各支渠的长度及灌溉面积如表支渠长度及灌溉面积所示。灌区的土质属中粘壤土，其中第二支渠的面积适中，可作为典型支渠，该支渠有六条斗渠，斗渠间距750m，长2500m。每条斗渠有十条农渠，农渠间距为250m，长750m。干支渠实行续灌，斗农渠实行轮灌。渠系布置及轮灌组划分情况见附图三。支渠长度及灌溉面积渠别一支二支三支四支合计长度（km）5.55.2555.75　灌溉面积（万亩）2.7333.312（一）推求典型支渠及所属斗、农渠的设计流量:（1）计算农渠的设计流量二支渠的田间净流量为：Q2支净=A2支×q1=3×0.53=1.59(m3/s)拟定斗、农渠分两组轮灌，同时工作的斗渠有三条，同时工作的农渠有五条，所以农渠的田间净流量为：Qm=Q2支净/（n*k）=1.59/（3*5）=0.106(m3/s)田间水利用系数=0.93，则农渠的田间净流量为：Qn农=Qm/=0.106/0.93=0.114(m3/s) 灌区土壤属中粘壤土，可查得相应的土壤透水性参数：A=1.9，m=0.4.据此可计算农渠每公里输水损失系数：=A/(100Qnm)=0.0453农渠的毛流量或设计流量为：Qg农=Qn农（1+）=0.114(1+0.0453*0.375)=0.116(m3/s)(2)计算斗渠的设计流量：Q1=5*Qg农=5*0.116=0.58(m3/s)斗渠每公里的输水损失系数为：==0.024斗渠的毛流量：Q1=Q1（1+）=0.58（1+0.024*1.75）=0.604(m3/s)（3）计算二支渠的设计流量支渠的净流量为：Q2设=3*Q1=3*0.604=1.812(m3/s)支渠每公里的输水损失系数：==0.015支渠的毛流量为：Q2毛=Q2设（1+）=1.812（1+0.015*3）=1.89(m3/s)（一）计算二支渠的灌溉水利用系数=1.59/1.89=0.84（二）计算一、三、四支渠的设计流量（1）计算一、三、四支渠的田间净流量Q1支净=2.7*0.53=1.43(m3/s)Q2支净=3*0.53=1.59(m3.s)Q3支净=3.3*0.53=1.75(m3/s)（2）计算一、三、四支渠的设计流量以典型支渠（二支渠）的灌溉水利用系数作为扩大指数，用来计算其他支渠的设计流量。 Q1支毛===1.70(m3/s)Q2支毛===1.89(m3/s)Q3支毛===2.08(m3/s)（一）推求干渠各段的实际流量（1）DE段的设计流量QDE净=Q3支毛=2.08(m3/s)===0.0142QDE毛=QDE净（1+）=2.08（1+0.0142*3.25）=2.18(m3/s)(2)CD段的设计流量QCD净=QDE毛+Q2支毛=1.89+2.18=4.07(m3/s)===0.0108QCD毛=QCD净（1+）=4.07（1+0.0108*5）=4.29(m3/s)(3)BC段的设计流量QBC净=QCD毛+Q2支毛=1.89+4.29=6.18(m3/s)===0.0092QBC毛=QBC净（1+）=6.18（1+0.0092*2.45）=6.32(m3/s)(4)AB段的设计流量QAB净=QBC毛+Q3支毛=1.70+6.32=8.02(m3/s)===0.0083 QAB毛=QAB净（1+）=8.02（1+0.0083*3.8）=8.3(m3/s)五、灌溉渠道的断面设计（一）渠道横断面设计根据灌区的资料拟定渠道为土渠，初定糙率n=0.025,边坡系数m=1.25,渠道的比降为i=0.00025.根据渠道的设计流量求各级渠道过水断面的尺寸。各级渠道过水断面的水利要素如下表。各级渠道过水断面的水利要素渠别Q(m3/s)b（m）h(m)A=(b+mh)hP=b+2h√1+m2R=A/PCV=Q/A二支1.8411.373.725.380.6837.50.494AB段8.321.82.311.529.481.2241.350.722BC段6.511.62.29.578.641.1140.70.68CD段4.461.41.97.27.480.9639.730.62DE段2.111.464.125.670.7337.950.51(二)初步拟定渠道的横断面为半挖半填，则各段渠道的水利要素如下表所示。渠别流量加大系数加大流量m3/s最小流量m3/s设计水深(m)加大水深(m)最小水深(m)安全超高(m)堤顶宽度(m)总高（m）二支1.32.390.741.371.520.980.581.822.1AB段1.29.983.332.32.611.730.852.913.46BC段1.27.812.62.22.381.570.82.683.18CD段1.35.81.781.92.131.370.732.432.86DE段1.32.730.841.461.61.030.61.92.2（三）渠道的横断面图如附图四所示。六、渠道纵断面设计 (一）根据式：H1=A0+⊿h+∑Li+∑ψ22+0.2+6.9+1.75=30.85（m）H1--渠道进水口处的设计水位，m；A0--渠道灌溉范围内控制点的地面高程。因为沿渠地面的坡度大于渠道的比降，所以渠道进水口附近的地面最难控制；所以取A0=22m；⊿h—控制点地面附近末级固定渠道设计水位的高差，取为0.2m；L--渠道的长度，m；i--渠道的比降，AB段取为0.001；BC、CD、DE均取为0.00025；ψ—水流通过渠系建筑物的水头损失（m），在灌区中各渠系建筑物的种类、数量、水头损失如下表：渠系建筑物数量水头损失最小值m总水头损失m分水闸40.20.8节制闸10.10.1公路桥30.050.15渡槽20.150.45隧洞10.40.4（二）渠道的纵断面设计图如附图五所示；；'