1、 马清河灌区灌溉系统规划设计学 校： 扬州大学 专 业：水利水电工程班 级： 姓 名： 指导老师： 目录1 基本资料 .11.1 概况 .11.2 气象 .11.3 种植计划及灌溉经验 .31.4 灌区开发的必要性和可行性 .52 早稻及棉花的灌溉制度计算 .62.1 早稻的灌溉制度计算 .62.2 棉花的灌溉制度计算 .103 灌水率计算 .174 灌排渠系及渠系建筑物规划布置 .214.1 水源与取水口选择 .214.2 各级渠道与排水沟布置 .214.3 渠系建筑物布置 .215 水位推算 .255.1 初拟各级渠道比降 .255.2 选择地面控制点 .255.3 推算典型支渠渠首设计水
2、位 .255.4 推算干渠设计水位 .265.5 确定引水方式 .276 计算渠道设计流量 .286.1 确定工作制度 .286.2 计算典型支渠设计流量 .286.3 计算干渠设计流量 .307 渠道横断面设计 .327.1 干渠各断面设计 .327.2 支渠断面设计 .347.3 斗渠断面设计 .347.4 农渠断面设计 .358 干、支渠水位衔接校核 .3701 基本资料1.1 概况灌区位于界荣山以南，马清河以北，总面积（20m 等高线以下的）约 12 万亩。气候温和，无霜期长，适宜于农作物生长。年平均气温 16.5，多年平均蒸发量 1065mm，多年平均降水量 1112mm，马清河灌区
3、地形图见附图 1。灌区人口总数约 8 万，劳动力 1.9 万。申溪以西属兴隆乡，以东属大胜乡。根据农业规划，界荣山上以林、牧、副业为主，马头山以林为主，20m 等高线以下则以大田作物为主，种植稻、麦、棉、豆等作物。灌区上游土质属中壤，下游龙尾河一带属轻砂壤土。地下水埋深一般为45m，土壤及地下水的 pH 值属中性，无盐碱化威胁。界荣山、龙尾山等属土质丘陵，表土属中粘壤土，地表 56m 以下为岩层，申溪及吴家沟等沟溪均有岩石露头，马头山陈村以南至马清河边岩石遍布地表。吴家沟等沟溪纵坡较大，下切较深，一般为 78m，上游宽 5060m，下游宽7090m，遇暴雨时易暴发洪水，近年来已在各沟、溪上游修
4、建多处小型水库，山洪已基本得到控制，对灌区无威胁。马清河灌区为马清河流域规划的组成部分。根据规划要求，已在兴隆峪上游 20km 处建大型水库一座，坝顶高程 50.2m，正常水位 43.0m，兴利库容1.2108m3，总库容 2.3108m3。马清河灌区拟在该水库下游 断面处修建A拦河坝式取水枢纽，引取水库水发电尾水进行灌溉。 断面处河底高程30m，砂、卵石覆盖层厚 2.5m，下为基岩，河道比降 1/100，河底宽 82m，河面宽 120m。水库所供之水水质良好，含沙量极微，水量亦能完全满足灌区用水要求。1.2 气象根据当地气象站资料，设计的中等干旱年（相当于 1972 年）411 月水面蒸发量
5、（80cm 口径蒸发皿）及降水量见表 1-1 及表 1-2。1表 1-1 设计年蒸发量统计月 份 4 5 6 7蒸发量（mm） 97.5 118.0 143.7 174.9月 份 8 9 10 11蒸发量（mm） 196.5 144.7 101.1 75.6表 1-2 设计年降水量统计(mm)月 份日4 5 6 7 8 9 101 7.6 4.62 12.7 17.4 18.53 3.4 1.9 7.34 92.05 5.3 1.2 10.86 4.8 7.9 2.87 8.6 28.58 2.59 19.110 3.611 2.5 2.112 1.9 6.413 7.5 2.314 12.1
6、 1.9 1.915 10.016 6.0 4.1 3.5 32.817 24.518 1.319 1.620 4.3 12.6 11.521 1.8 18.522 2.1 10.6 49.2 2.5 3.6223 1.4 10.7 4.524 35.4 7.425 6.226 1.527 1.128 1.5 3.72930 7.731 3.6月计 72.9 108.5 107.3 39.8 25.0 37.3 103.51.3 种植计划及灌溉经验灌区以种植水稻为主，兼有少量旱作物，各种作物种植比例见表 1-3。表 1-3 作物种植比例作物 旱稻 中稻 双季晚稻 棉花种植比例（%） 50 30
7、 50 20根据该地区灌溉试验站观测资料，土壤空隙率为 48%（占土体的%），田间持水率为 88%（占空隙%）。设计年（1972）早稻全生育期需水系数 =1.0，泡田定额为 70m3/亩；棉花计划产量 120kg，需水系数 k=2.67m3/kg，土壤适宜含水率上限为 88%，下限为 61.6%（占空隙%），播前灌计划湿润层深为 0.4m，播前计划湿润层平均含水率 65.3%（占空隙%），播种时计划湿润层土壤实际储水量为 102m3/亩。早稻及棉花的基本观测数据如表 1-4 及表 1-5 所示；中稻及晚稻的丰产灌溉制度计算见表 1-6。表 1-4 早稻试验基本数据生育阶段 复苗 分蘖前 分蘖
8、后 孕穗 抽穗 乳熟 黄熟 全生育期起止日期(日/月)25/44/55/514/515/51/62/616/617/630/61/711/712/720/725/420/73天数 10 10 18 15 14 11 9 87模比系数(%) 7 8 18 25 21 13 8 100田间允许水层深(mm)10-30-5010-40-8020-50-9020-50-10020-50-9010-40-50 湿润渗透强度(mm/d) 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3表 1-5 棉花试验基本数据生育 阶 段 幼苗期 现蕾期 开花结铃 期 吐絮期 全生育期起止日期(日/月)21/41
9、6/617/628/7 29/726/8 27/86/11 21/46/11模比系数(%) 18 30 24 28 100地下水补给量占作物需水量的(%)10 20 22 25计划湿润层深(m) 0.40.5 0.50.6 0.60.7 0.7表 1-6 中稻、双季晚稻设计年丰产灌溉制度中稻 双季晚稻灌水次序 灌水时间（日/月）灌水定额（ /亩）3m灌水次序 灌水时间（日/月） 灌水定额（ /亩）3m1（泡田） 7/5 75 1（泡田） 19/7 702 26/5 25 2 27/7 153 4/6 25 3 1/8 254 10/6 25 4 7/8 205 20/6 30 5 12/8 2
10、56 2/7 30 6 23/8 307 8/7 30 7 27/8 308 14/7 30 8 31/8 309 22/7 30 9 6/9 30410 29/7 25 10 12/9 3011 10/8 20 11 19/9 3012 30/9 20灌溉定额 345（ /亩）3m灌溉定额 355（ /亩）3m1.4 灌区开发的必要性和可行性1.灌区开发的必要性分析(1)从作物需水要求来说，该灌区灌溉面积近 12 万亩，地形相对平坦，适宜农作物的成长，其种植的作物包括有早稻、中稻、双季稻和棉花，都是相对来说耗水的经济作物，种植比例为 50:30:50:20。多年平均蒸发量和降雨量基本持平，现
11、有的自然条件不能满足作物的需水要求。(2)就目前的灌溉与排水条件来说，在灌区有两条河流，但都是流量比较小的河流且分布不均匀，无法满足整个灌区的灌水要求，因此修建灌溉系统十分必要。2.灌区开发的可行性分析就灌区开发的有利条件来说，该灌区位于河流冲击所形成的平原带， 其正南方有马清河通过，而在马清河上游有一兴利库容 1.21380m,总库容2.31380m 的水库，取水水源方便、水质良好，符合灌溉的基本条件。其次引取 水库水发电则利用尾水进行灌溉，既考虑了资源充分利用，又兼顾经济效益。综上所述，该地域修建灌溉系统，实际上必要，技术上可行，同时能实现经济效益、社会效益、生态效益的统一。52 早稻及棉
12、花的灌溉制度计算2.1 早稻的灌溉制度计算由已知的气象资料可知，在早稻的全生育期的蒸发量为: 20319.74.0.18635.970 EET全 .06394全所以可得各生育阶段的需水量 ，继而可得出逐日耗水量,计算全ETkii结果如表 2-1。表 2-1 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 期起止日月 25/44/5 5/514/5 15/51/6 2/616/6 17/630/6 1/711/7 12/720/7 25/420/7天 数 10 10 18 15 14 11 9 87模比系数 7 8 18 25 21 13 8 100阶段需水量(mm
13、) 27.58 31.52 70.93 98.52 82.75 51.23 31.52 394.06阶段渗漏量(mm) 13 13 23.4 19.5 18.2 14.3 11.7 113.1阶段耗水量(mm) 40.58 44.52 94.33 118.02 100.95 65.53 43.22 507.16逐日耗水量(mm) 4.06 4.45 5.24 7.87 7.21 5.96 4.8注：稻田渗漏量为 1mm/d当淹灌水层减去逐日耗水量，加上逐日降雨量后若小于最小田间允许最小水层深度则设计灌水，当大于最大田间允许水层深度则设计排水。水量平衡方程： 00trWPKMET早稻生育期灌溉制
14、度计算结果见表 2-2。6表 2-2 早稻生育期灌溉制度计算表日期月 日 生育期设计淹灌水层(mm)逐日耗水量(mm)逐日降雨(mm)淹灌水层变化(mm)灌水量(mm)排水量(mm)4 24 2025 15.9426 11.8827 27.82 2028 1.5 25.2629 21.230 17.145 1 13.082 29.02 203 3.4 28.364复苗期 10-30-50 4.062 26.35 1.2 23.056 7.9 26.57 28.5 50.558 46.19 41.6510 37.211 2.5 35.2512 6.4 37.213 32.7514分蘖期 10-40-80 4.4528.315 48.06 2516 6 48.8217 24.5 68.0818 62.8419 57.620 52.3621 47.1222 10.6 52.4823 10.7 57.9424 52.725 47.4626 42.2227分蘖末 20-50-90 5.241.1 38.08
