《规划设计河流灌溉区.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《规划设计河流灌溉区.docx（25页珍藏版）》请在课桌文档上搜索。
1、某灌区规划初步设计报告班级：水工142组员:第一章基本资料一、灌区基本状况3二、河流状况3三、浇灌资料3第二章灌区总体规划一、骨干灌排系统布置4二、经典支渠B选择与布置4三、渠系建筑物日勺规划设计4四、灌区总体规划布置5第三章浇灌渠道设计一、干支渠长度及控制面积5二、渠道工作制度5三、经典支渠设计流量计算6四、计算一、三、四支渠的设计流量8五、推求干渠各段设计流量8六、推求经典支渠及其他各级渠道的最小流量9七、推求经典支渠、其他支渠及干渠加大流量9八、渠道水位流量推算1011九、干渠横断面设计十、干渠纵断面设计14第四章浇灌水源及取水方式一、取水方式的!选择15二、修建溢流坝取水16附图1、附
2、图2。第一章基本资料一、灌区基本状况某灌区位于长江南岸，介于荣山以南，贡河以北地区。西起码头山，东至龙尾河，灌区内人口约八万人。灌区地形属山麓河谷阶地，地形比较平坦（见1/25OOO地形图）。区内气候温和，年平均气温16.5,无霜期平均为231天，年降雨量1241mm,年蒸发量1165mmO虽然年降雨量不小于蒸发量，但降雨在年内的分派与作物需水规定不相适应。几乎每年都会出现不一样程度的干旱现象。区内河道虽较畅通，但内排水沟稀少，碰到集中暴雨，便使大片农田受涝，尤其在春季，雨量较多，雨日较长，三麦常受渍害危肋，。开发前该灌区重要作物是小麦和水稻，但由于缺乏水利设施，旱、涝、渍害影响较大，因此产量
3、较低。二、河流状况灌区内重要河道为贡河，贡河可作为灌区浇灌水源及排水容泄区。区内有申溪、吴家沟及龙尾河等河道，均属贡河支流。贡河在马头站处底宽为1O米，边坡约为1：2.5,河底高程为17.O。米，马头站下游4公里范围内，河道纵坡1/2500,再向下游逐渐变为1/5000。贡河为清水河道最大含沙量不超过5%,其含盐量也满足国家规定的浇灌水源含盐量原则，河床岩性很好。贡河水位流量关系见表1。表1贡河水位流量关系表（马头站）Q(m3s)O1020406080100H(m)17.0018.3219.1020.1020.8121.3321.73Q(m3s)120140160180200220240H(m
4、)22.0622.3522.5922.8223.0123.1523.30三、浇灌资料该灌区设计保证率为90%,经历年降雨资料的频率分析计算，得出其设计代表年为1971年。贡河1971年月平均流量（马头站）见表2。根据该年的降雨、蒸发、作物品种、作物生育期等资料进行计算，得出该灌区设计灌水模数q=O.55m3/s/万亩。灌区内土质为粘土/重粘壤土/中粘壤土/轻粘壤土/砂壤土（分五个小组分别采用不一样的土质）。灌区内土地运用率为75%。渠道的工作制度为干、支渠续灌，斗、农渠轮灌。表2贡河1971年月平均流量表（马头站）月份123456Q(m3s)22.549.357.569.080.594.1月份
5、789101112Q(m3s)104.588.584.062.545.534.0第二章灌区总体规划1.骨干灌排系统布置在规划时，考虑到需要浇灌20米等高线如下的区域，因此控制干渠基本沿略高于20米等高线布置，取水口取在马头站附近，干渠沿20米等高线布置，以实现灌区整体自流浇灌。其中总干渠分为4段，干渠在穿越吴家沟和申溪时，由于天然河道高程较低，因此采用渡槽作为过水建筑物。干渠渠身需要建设若干节制闸，分水闸，泄水闸，合理控制和调整各级渠道的配水流量。将支渠共为4条，分别为支渠1,支渠2,支渠3,支渠4。支渠垂直于干渠布置，便于顺利得进行自流浇灌。各支渠控制面积基本一致。排水承泄区重要为天然河沟，
6、此外龙尾河、丁沟、沙溪和贡河围成B低洼地区也可作为排水容泄区。吴家沟、申溪和龙尾河三条天然河道作为支渠的排水沟，在支3和支4间新开挖一条渠道作为排水沟。2,经典支渠的选择与布置经典支渠选择支渠2,垂直于干渠布置，支渠2日勺长度为45(X)m,控制面积约为2.3万亩。在支渠2上布置16条斗渠，左右两侧各为一种轮灌组，每组8条斗渠。每条斗渠共有20条农渠，分两组轮灌，每组6条农渠同步浇灌。斗渠长约2023米，农渠长约625米，间距约100米。3 .渠系建筑物的规划设计(1)干支渠渠系建筑物记录状况见下表。干支渠渠系建筑物记录干渠OA段支渠1干渠AB段支渠2干渠BC段支渠3干渠CD段支渠4干渠末端合
7、计干渠进水闸11支渠分水I111A闸1111节制闸11111117泄水闸1111116渡槽112公路桥12227合计33353504027(2)斗农渠渠系建筑物记录以支渠2为经典，共有16条斗渠，192条农渠。每条斗渠上布置一种斗门，每条农渠上布置一种农门，共有16个斗门，192个农门。4 .灌区总体规划布置贡河灌区总体规划布置图见附图Io第三章浇灌渠道设计1 .干支渠长度及控制面积表41干渠长度及控制面积干渠干渠OA段干渠AB段干渠BC段干渠CD段长度(KM)1.6254.7504.1254.125表42支渠长度及控制面积支渠长度（KM）面积（万亩）浇灌面积（万亩）支渠14.7501.671
8、.34支渠24.5003.002.40支渠34.7503.302.64支渠45.6253.602.88合计19.62511.579.262 .渠道工作制度渠道工作采用轮灌方式，并采用集中编组的分组轮灌方式，以支渠2为例，在其浇灌面积内，共有16条斗渠，每8条为一组，每条斗渠上有12条农渠，每6条农渠为一组。（轮灌分组如下图所示）I组10条农渠口组10条农渠左右8条斗渠组左右8条斗渠图4.1渠道轮灌分组示意图3 .经典支渠设计流量计算计算简图如下图所示:A1.625KM4.750KM4.125KM4125KM4,750KM8条斗渠4.750KM5,625KNIiiiiiiiiiiiiiiiiii
9、iii4.500KM20条农渠图4.2支渠设计流量计算简图取支渠2为经典支渠推算支渠设计流量，由灌水率图可知设计灌水率为二0.55m3（s*万亩）。（1）计算农渠的设计流量。支渠2的田间净流量为：Q支田净=A2qd=2.40*0.55=1.32m3s由于斗渠分两组轮灌，同步工作的斗渠有8条；农渠也分为两个轮灌组，同步工作的农渠有6条，因此农渠日勺田间净流量为：Q农田净=Q支田净/（XZ）=I32（8X6）=.0275m3s取田间水运用系数%=0.95,则农渠的净流量为：。农净=。衣出净/=0.0275/0.95=0.0289m3s灌区土壤为中粘壤土，查表可得对应的土壤透水性系数：K=3.4,m
10、=0.4.据此可计算农渠每公里输水损失系数：笈=kllOoe裳净=341OO*0.02894=0.14农渠B毛流量或设计流量为:Q农毛=Q农净a+。农/农)=0.0289*(l0.140.313)=0.0302m3s(2)计算斗渠的设计流量由于同步工作的农渠有6条，因此斗渠B净流量为：Q斗净=6X。衣毛=6*0.0302=0.18m3so农渠分两组轮灌，各组规定斗渠供应B净流量相等。不过，第二轮灌组斗渠进水口较远，输水损失水量较多，据此求得的斗渠毛流量较大，因此，以第二轮灌组灌水时需要日勺斗渠毛流量作为斗渠日勺设计流量。斗渠日勺平均工作长度/斗=1.35km.斗渠每公里输水损失系数为：4=K/
11、100Q；净=3.4/100*0.1804=0.0675斗渠卧J毛流量或设计流量为：。斗毛二。斗净(i+b斗X/斗)=0.18*(l0.06751.35)=0.196m3s(3)计算支渠2的设计流量。斗渠分两组轮灌，以第二轮灌组规定的支渠毛流量作为支渠的设计流量。支渠的平均工作长度/支=3.75km.支渠的净流量为：Q支净=8。斗毛=80.196=1.568m3s支渠每公里输水损失系数：:支=Jdl000=3.4/100*1.56804=0.0284支渠毛流量为:Q支毛二Q：支净（1+cr文x/支）=1.568（1+0.02843.75）=1.735m3s（4）计算支渠2日勺浇灌水运用系数二支
12、水二Q二支田净/Q二支毛=1.568/1.735=0.904 .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Q支田净二1.340.55=0.737m3sQ支田净二2.640.55=1.452m3s为支田净二2.88X0.55=1.584m3s（2）计算一、三、四支渠的设计流量以经典支渠（支渠二）的浇灌水运用系数作为扩大指标，用来计算其他支渠卧J设计流量。心支毛=2支田净/二支水=0.737/0.90=0.819m3s。支毛二Q三支田净%支水=L4520.90=L613m%。四支毛二支田净/:支水=1.584/0.90=1.760m3s5 .推求干渠各段设计流量（1） CD段
13、0设计流量QCD净=赢支毛=L760m3s8=kl002净=3.4/100*1.76O04=0.0271QCDE=QCD净（1+CDXLCD）=1.760(1+0.02714.125)=1.957m3s（2） BC段设计流量Qbci=t+Q:支毛=1957+1.613=3.57m3slic=kOO或净=3.4/100*3.5704=0.0204QBC毛=QBC件(l+cc)=3.57(l+0.02044.125)=3.870m3s（3） AB段设计流量QAB净=QBCE+Q二支毛=3.870+1.735=5.575m3sAB=Ul。磔争=3.4/100*5.575o4=0.0171QAB毛=Q
14、AB净(1*A8*LAB)=5.575(l+0.01714.750)=6.028m3s（4） OA段设计流量净=Qab毛+Q支毛=6.028+0.819=6.847m3s=k00i=3.4/100*6.8474=0.0157Qo=QM净U+0AXLOA)=6.847(l+0.01571.625)=7.022m3s6 .推求经典支渠及其他各级渠道的最小流量最小灌水率未知，因此暂无法推求各级渠道最小流量。7 .推求经典支渠、其他支渠及干渠加大流量渠道设计流量为7.022m3s,查表得渠道流量加大系数J=1.25,由以上求得各渠道设计流量如下：Q吱设=Q支毛=81911s。一支设支毛=1.735m3
15、sQ三支设二Q三支毛=L613m3s=1760m3s=t=1957m3/sQBci殳=QME=3.87m3sQA殴=QA庭=6.028m3s=t=7022m3s则各渠道加大流量为：。.支大=0.8191.25=1.024m3sQ古土=1.735X1.25=2.169m3sQ-a.,=1.6131.25=2.016m3sW二支大。四支大=1.760X1.2=2.200m3sQeD大=1.9571.25=2.446m3sQsc大=3.87OX1.25=4.838m3s08大=6.028X1.25=7.535m3s=7.0221.25=8.778m3s干渠各段流量记录表4.3干渠各段流量记录表干渠O
16、A段支渠1干渠AB段支渠2干渠BC段支渠3干渠CD段支渠4设计流量(11Ps)7.0220.8196.0281.7353.8701.6131.9571.760加大流量8.7781.0247.5352.1694.8382.0162.4462.2008 .渠道水位流量推算水位计算公式如下：式中：H进渠道进水口处的设计水位(m)；A)一一渠道浇灌范围内控制点的地面高程(m)；h控制点地面与附件末级固定渠道设计水位B高差，一般取0.10.2;1.渠道的J长度(m)；i渠道B比降；水流通过渠系建筑物的水头损失，数值选用见下表。表4.4渠道建筑物水头损失最小数值表渠别控制面积(万亩)进水闸节制闸渡槽倒虹吸
17、公路桥干渠10400.150.10.150.40.05支渠160.150.070.070.30.03斗渠0.30.40.10.050.050.20农渠0.05支渠4渠首斗渠控制的最远Fl勺农渠渠首为整个渠系H勺最末端，是自流浇灌时最难灌到的地方，因此选用该农渠渠首作为控制端，由此处逐层向上推求设计水位，4为17.00m。表4.5渠道进水口水位推算表A)Nh(m)L(m)i0H进干渠OA段26.460.116250.00010.2526.97支渠125.160.147500.00020.2526.46干渠AB段24.330.147500.00010.2525.16支渠223.080.145000
18、.00020.2524.33干渠BC段22.320.141250.00010.2523.08支渠321.020.147500.00020.2522.32干渠CD段20.510.141250.0001021.02支渠419.030.156250.00020.2520.51斗渠17.780.120230.00050.1519.03农渠17.000.16250.0010.0517.78校核水位:“干架OAH支蜘干领8支架2H干桃C“支架3H干渠CD支架4因此能满足自流浇灌规定。9.干渠横断面设计各段相似的数据如下： o=O.61,初始底宽 b=2rno比降i=l10000;边坡系数m=L5;糙率n=
19、0.025;(I)OA段设计1)取Q设=7.022m3s,则ho=1.189nQ2*(l+m2)-mi3/8ho=1.1890,025*7.0222*(1+1.52)-1,5*0.00013/8=2.15mbo=2*(lm2)-m*ho=2*(1+1.52)-1.5*2.15=130m底宽取b=1.30m,水深ho=2.15m0则过水断面面积AO为:Ao=（1.30+1.5*2.15）*2.15=9.73m22）校核渠道流速Vo=QdAo=7.O229.73=O.72m/sVcd=0.40msVo=O.72msVcs=0.75ms满足水力校核条件V不淤%以冲3）因此渠道过水断面尺寸确定为：ho
20、=2.15m,b=1.30m4）渠道加大水深&八大=7.022X1.25=8.778m3sh.=2.45m5）安全超高=y/4+0.2=0.813m6）坝顶宽度O=%+0.3=2.75m7）渠道断面构造：采用半挖半填式（2）AB段设计1）取。设=6.028m3s,贝Jho=1.189nQ2*（lm2）mi3/8ho=1.1890.025*6.0282*(1+1.52)-1.5*0.00013z8=2.49mbo=2*(l+m2)m*ho=2*(1+1.52%1.5*2.49=1.51m底宽取b=1.50m,水深ho=2.49m则过水断面面积Ao为：Ao=(1.501.5*2.49)*2.49=
21、13.04m22)校核渠道流速Vo=QdAo=6.O28l3.04=0.46ms查得V不冲二75m/s,珠淤=0.4m/s满足V不淤%.4A4.332三.3e20.51坝顶商程三7.7827.37三5.1三2三.5三21.11栗府高程24.8223.9722.222O,18.88案底比降0.0001附二干渠纵断面示意图第四章浇灌水源及取水方式1 .取水方式的选择(1)马头站水位流量关系曲线如下图所示:图5.1马头站水位流量关系示意图由图得知：马头站水位在16m24m之间，而渠首设计水位为26.97m,因此需要在渠首修建修建溢流坝以抬高水位，以便自流浇灌。2 .修建溢流坝取水BZ海=Z设计+Z+
22、AD（式6-1）式中：Z溢溢流坝高程(m)；Zaif渠首设计水位(m)；此处由前知，Z设计=26.97mZ过闸水头损失，一般取0.150.30m;取0.2OmD安全超高，一般取0.20.30m;取0.25mZ滋=26.97+0.20+0.25=27.42m满足马头站高程条件，适合建坝。溢流坝长度溢流坝长度B应当根据设计洪峰流量和下游河床容许的单宽流量确定。B=QNiZqmB=17817.5=10.2m为以便现场施工，可去B=IOm,在这种状况下qm=27.8m3s,满足河床地质规定，因此Kqm=17.8m3s,B=IOm式中：Qm洪峰流量；这里为178n?/s；qm一下游河床容许BU单宽流量，
23、由河床地质条件决定，这里为15-20m取17.5m3s分别计算正常运用和非常运用两种状况0非溢流坝高，取大值。Z坝=Z溢+Ho+ZXD2式中Z溢一一溢流坝顶高程m；D2一一安全超高m正常运用状况：ZD2取2.0m非常运用状况：ZD2取1.5mHo一一溢流坝泄洪时日勺堰顶水头m,一般为自由出流；则正常运用状况：Ho=4.1OmZ期二27.42+4.10+2.0=33.52m非常运用状况：H0=4.94mZ坝=27.42+4.94+1.5=33.86m则取Z珈=33.86m确定进水闸尺寸设计进水闸为宽顶堰上进水闸，堰上高程取34m。1.m2gJ式中Qm洪峰流量，Q设计=178m3s(P=l%);Q校核=236m3s(P=0.1%);一一侧收缩系数，这里可近似取=1；M一一流量系数，由不一样堰型而定，对于克奥I型，m=0.49;B溢流坝长度m；则闸前水位Z为:2/3178mBl*0.49*102*9.82/3=4.07m由前方资料可知；Q产7.022sHo=4.1mm=0.385=0.9。=1B=Q引闸I3/2m2g0=2.26 m7.022/3/21*0.385*0.92*9.8*4.1因此进水闸闸宽Bm=2.26mo
