*********土地整理开发项目初步设计报告

6.3农田水利工程设计

6.3.1输配水工程设计

项目区采取明渠自流灌溉的形式，渠道采取防渗设计，斗渠、农渠均采用预制U形槽结构。

1、灌溉渠道设计

以“***”灌溉片区为设计典型区，以“***”灌溉片区1号斗渠，2号农渠为典型渠道，根据项目区作物的种植制度，以种植水稻为例，水稻在P=85％的设计典型年，则水稻在当地一次最大净灌水定额为50m3/亩，毛灌水定额为58m3/亩（田间水利用系数0.95，渠系水利用系数0.9，灌溉水利用系数0.86），计算灌溉时斗渠采用续灌，农渠采用轮灌的灌溉工作制度。根据以下公式算出斗农渠道的毛流量：

1）自上而下分配末级渠道的田间净流量计算：

假设有斗渠且斗渠为末级固定续灌渠道，设计每个片区一条斗渠续灌，农渠集中编组轮灌，同时工作的斗渠有1条，与斗渠同时工作的农渠为k条，本次规划1条斗渠以下，控制同时灌水的农渠有3条，按灌水最紧张期灌水延续时间为12天计算。

设计灌水率计算：

q??m/8.64T

=0.7×58/8.64×12 =0.39（m3/s·万亩） 计算斗渠的设计田间净流量：

Q斗田净?A斗q设

=0.056×0.39

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= 0.022(m3/s) 式中：

q——净灌水率，m3/（s·万亩）； T——灌水持续时间，12天； m——灌水定额，m3/s；（本次取58）； α——作物种植比例，%；（本次取70% ）； Q斗田净——斗渠的田间净流量，m3/s；

A斗——斗渠的灌溉面积，1号斗渠控制面积为0.056万亩； q设——设计灌水模数，m3/（s·万亩）； 由斗渠分配到每条农渠的田间净流量：

Q农田净?Q斗田净 nk= 0.022/3 = 0.01 (m3/s) 式中：

Q农田净——农渠的田间净流量，m3/s 农渠净流量计算：

Q农净?Q农田净?f

=0.01 /0.95 = 0.011 (m3/s) 式中：

Q农净——农渠的净流量，m3/s

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ηf——田间水利用系数，取0.95

2）推算各级渠道的设计流量（毛流量）：

根据农渠的净流量自下而上逐级计入渠道输水损失，得到各级渠道的毛流量，即设计流量。用经验公式估算输水损失的计算方法：

农渠每公里输水损失系数：

?农?A m100Q农净=3.4/100×0. 0110.5 =0.26 式中：

A——渠床土壤透水系数 m——渠床土壤透水指数

灌区土壤属轻中壤土，可以查出相应的土壤透水性参数：A=3.4，m=0.5。

农渠的设计流量为： Q农毛 = Q农净(1+σ农L农)

=0.011（1+0.26×0.386） =0.018 (m3/s) 式中：

Q农毛——渠道的毛流量，m3/s Q农净——渠道的净流量，m3/s

σ农——每公里渠道损失水量与净流量比值

L农——最下游一个轮灌组灌水时渠道的平均工作长度，km。

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算农渠毛流量时，可取农渠长度的一半计算。 斗渠的设计流量：

因为一条斗渠内同时工作的农渠有3条，所以，斗渠的净流量为： Q斗净 = 3×Q农毛

= 3×0.018

= 0.054(m3/s)

斗渠每公里输水损失系数为：

A?斗?m 100Q斗净

=3.4/100×0.054

0.5

=0.15

斗渠的设计流量为： Q斗毛 = Q斗净(1+σ斗L斗)

= 0.054(1+0.15×2.166)

= 0.067(m

3

/s)

3）灌溉渠道断面设计 ①斗、农渠横断面设计：

斗、农渠均采用砼U形槽断面，灌溉渠道中的水流为明渠均匀流，因此，按照明渠均匀流的公式设计渠道纵横断面。

“U”型渠断面下部为半圆形，上部为稍向外倾的直线段。直线段下切半圆，外倾角为8°，随槽加深而增大。

“U”型渠断面水力计算的任务是根据已知的渠道设计流量Q，渠床糙率系数n和渠底比降I求半圆的半径r和水深h。

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