m灌区灌溉系统规划设计-分水闸设计图

'M灌区灌溉系统规划设计——分水闸设计图一、题目：M灌区灌溉系统规划设计二、目的要求通过本设计，要求学生掌握作物灌溉制度的制定；灌水率图的绘制和修正；首部、干、支、斗、农渠以及主要渠系建筑物规划设计；田间工程；典型支渠各级渠道的设计流量及灌溉水利用系数的推求；推算其它各支渠渠首及干渠各段的设计流量；干渠纵横断面的设计；土方量的计算等知识，使学生初步掌握灌溉系统的规划设计内容和步骤。三、基本资料1.自然地理条件(1)地理位置及范围灌区位于我国西北某地。灌区范围西起铁路，东至精深公路，南临C河，北连F河。总面积大约为1×104hm2。M灌区地形图见附图1。(2)地形地貌灌区属山前冲积扇平原，地形平坦，总的趋势是西南高东北低，地面坡度一般在0.06%左右。灌区东北部有一条古河床遗迹，地面上仅残留沙丘。草桥关附近有一常年积水的湖泊（草泥洼）。(3)水文C河及F河皆发源于西部山区，出山后向东穿过铁路即进入平原。两河出山口处建有X水库及Y水库，并于C河沿岸修建了堤防，基本上可控制一般洪水。经两库调节后，除汛期外，河水位均低于地面，地表水及地下水皆可自流排入二河。灌区规划以渠水为水源，该水源中泥沙含量较多，悬浮泥沙含量：4801mg/L，平均粒经：0.041mm。(4)气象灌区属于干旱半干旱气候。气温以7月份最高，在25℃以上；1月份最低，在-2℃左右，无霜期220天，春季常有大风，尤以五、六月份的干热风危害最大，风向偏南，风力可达六、七级；冬季多西北风，风力最大可达八、九级，多年平均风速2.9m/s，最大风速为23m/s。多年平均降水量300mm，多集中在七、八两月，占全年降水量的78%，冬春雨量极少，多年平均蒸发量为1357mm。干燥度4.52。最大冻土深1.46m，出现在1月。(5)土壤灌区内土壤大部分为中壤土，肥力中等，土壤次生盐渍化较为严重。经测定：灌区土壤0～100cm平均容重1.51g/cm3，空隙率41.3%(占土体的%)，田间持水率为空隙体积的75%。(6)水文地质灌区不透水层顶板埋深为20m，含水层渗透系数m/d，灌溉季节深层渗漏的灌溉水对地下水的补给强度mm/d。地下水等水位线大致与地面等高线平行，地下水流向大致为东北方向。在古河床、九里牌与四十里铺以西，地下水埋深在2~3m，矿化度小于1g/L，以东埋深在1~2m之间，矿化度在1~3g/L之间。2.社会经济条件(1)工农业生产情况灌区是以粮棉为主的农业地区，主要作物有小麦(种植比例60%)、棉花(20%)、春玉米(20%)及夏玉米(60%)。复种指数1.6。 灌区内各村镇的乡镇企业比较发达，有纺织、成衣、粮油加工、酿酒、罐头等轻工业；铁路沿线及西部山区有机械制造、水泥、化肥、塑料制品、农药、冶炼和煤炭等重工业。(1)自然灾害本地区在全流域进行治理之后，由于Y和X两座水库及堤防的作用，一般洪水得到了控制，不致成灾。各地亦修建了一些小型水利工程，旱涝灾害已趋缓和。据近40年统计和调查，各种自然灾害的情况如下：旱灾：在灌区内普遍存在，以春旱为主，成灾率在50%～70%左右。涝灾：涝灾极少发生。盐渍化：灌区东部古河床、九里牌至四十里铺一线以东零星分布有667hm2轻盐渍土，表层土壤含盐量在0.2%～0.4%，作物减产10%。(2)现有水利工程情况在C河及F河修建的Y水库及X水库皆为防洪、灌溉、发电及水产等多目标综合利用水库，水库兴利调节按灌溉、发电要求计算，故水库下泄流量可以满足灌溉要求。水库的水源中泥沙含量较少。水温适中，含盐量小于0.001%。Y水库放水洞最低水位(干渠渠首设计水位)为68m。灌区内机井较多。(3)灌区开发要求根据国民经济发展规划及流域规划，拟将本灌区建成旱涝保收，高产稳产的粮棉生产基地。根据流域规划的统一安排，灌溉水源的分配方案是：X水库提供F河以西以北的灌溉水源；Y水库提供M灌区的灌溉水源（即灌区水源主要是Y水库来提供的）。地下水主要供各地国有工业、乡镇企业用水、城镇居民生活及铁路以西高地的农业灌溉用水。灌区内的机井主要供人畜饮用及零星菜地的灌溉，除特殊情况外，不用来灌溉大田。灌区开发以灌溉为主；对于盐碱化土壤采取改良排水措施，考虑冲洗改良。1.灌溉系统设计依据的资料(1)灌溉制度设计资料典型年(中旱年)冬小麦灌溉制度设计资料。冬小麦生育期从10月1日到次年6月16日。根据试验资料分析，当冬小麦计划产量为4500kg/hm2时，相应的需水系数m3/kg。各生育阶段计划湿润层及需水模系数如表设1。土壤适宜含水率上限为田间持水率，下限为田间持水率的60%，田间持水率为35%(占孔隙体积%)，孔隙率为50%。播前灌(9月24日)以前天然土壤含水率为48%(占孔隙体积%)。由于计划湿润层增加而增加的土体，其土壤含水量按田间持水率的90%计。设计降雨保证率采用75%，经分析设计年小麦生育期逐旬有效降雨量如表设2。地下水利用量从偏于安全考虑，可忽略不计。在进行播前灌的情况下，播种时土壤含水率按田间持水率的90%计。典型年(中旱年)其它作物灌溉制度，可根据经验拟定，如表设3所示。(2)灌水率设计资料主要作物各次灌水的灌水延续时间大致如下(可供参考)。小麦：播前灌10～20昼夜，拔节后灌水10～15昼夜。棉花：苗期、花铃期灌8～12昼夜，吐絮期灌8～15昼夜。玉米：拔节抽穗期灌10～15昼夜，开花期灌8～13昼夜。田间灌溉水利用系数，可取0.95。(3)田间水利用系数取0.95。四、设计内容1.基本资料分析 1.农作物灌溉制度设计。主要设计冬小麦的灌溉制度。其它作物的灌溉制度取经验资料2.灌水率图设计3.灌溉系统的规划布置。主要包括取水口位置与形式选择，灌溉渠道系统的规划布置，灌溉系统上主要建筑物的类型选择与位置的确定4.灌溉渠道流量推算。选择一个典型支渠，推算该支渠渠系中各级渠道的设计(正常)流量、最小流量。推算干渠各段的设计(正常)流量、最小流量5.灌溉渠道纵横断面设计。从干渠道农渠。6.渠道土方量计算五、设计成果1.设计说明书，不少于3万字2.设计图(1)小麦灌溉制度设计图(2)灌区灌水率图(3)灌溉系统规划布置图(4)各级渠道纵横断面图(5)各种渠系建筑物的设计图(6)分水闸设计图 表设1冬小麦各生育阶段计划湿润层深度及需水模系数生育阶段起止日期（月.日）计划湿润层深度(m)需水模系数的累积值(%)幼苗期10.1～11.50.63.5分蘖期11.6～12.50.611.0越冬期12.6～3.10.614.0返青期3.2～4.100.724.0拔节期4.11～5.10.855.0抽穗开花期5.2～5.170.868.0乳熟期5.18～6.40.886.0黄熟期6.5～6.160.8100.0表设2典型年(中旱年)冬小麦生育期逐旬有效降雨量(单位：mm)月份101112123456上旬0.516.54.513.6中旬1.3下旬22.525.031.5 表设3典型年(中旱年)棉花、玉米的灌溉制度作物名称生育期（月.日）灌水次序生育阶段灌水中间日（月.日）灌水定额(m3/hm2)棉花4.10～10.301播前3.209002现蕾期6.256003开花结铃期7.13675夏玉米6.17～9.151拔节期7.26002抽穗期7.206003灌浆期8.8450春玉米4.15～8.101冬灌(储水)11.209002拔节期5.176753抽穗期6.246754灌浆期7.25675 附图1M灌区地形图'