贡河引水灌区规划及设计.docx
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贡河引水灌区规划及设计
贡河引水灌区规划及初步设计
第一部分灌区基本情况……………………………………2
第二部分设计任务……………………………………2
第三部分具体设计说明……………………………………3
作物灌溉制度和灌水率图设计…………………3
灌溉水源和取水方式…………………15
灌区规划…………………16
渠系建筑物统计…………………23
第一部分灌区基本情况
贡河灌区位于长江以南，南为贡河北至介荣山，西起马头山，东以龙尾河为界。
灌溉区域为20米等高线以下的大部分耕地，灌区地形属山前河谷阶地，地形较为平缓，区内气候温和，年平均气温为16.5℃，无霜期平均231天。
多年平均降雨量1241毫米，多年平均蒸发量1165毫米。
20米等高线以下有大部分耕地，属兴隆、大胜二乡管辖（以申溪为界，东为兴隆，西为大胜），主要种植作物为水稻和棉花，一方面，由于降雨量充沛，但年内分配不均，年际间变率大，与作物需水要求不相适应，常有不同程度的旱象出现；另一方面，由于汛期降雨集中，雨量大，又常出现涝灾。
除了旱涝灾害对农业生产造成严重威胁外，区内大部分地下水位较高，雨后地下水位上升迅速，且回落较慢、三麦经常受渍减产。
在旱、涝、渍三种自然灾害的影响下，本区的农业生产一直很不稳定，产量较低。
贡河为清水河流，最大含沙量5％，水质符合灌溉水质标准；地处马头站处的上下游1公里河段内，水量较为丰富，河床均为灰色安山岩，风化不严重，地质条件较好。
是灌区的水源和排水承泄区。
灌区内还有申溪、吴家沟和龙尾河，均属于贡河的支流。
灌区不透水层埋深12.6米左右，土层的渗透系数K=1.3m/d，给水度μ=0.015，地下水矿化度<1g/L，土质为中粘壤土，无盐碱化现象。
第二部分设计任务
根据本地区兴利除害，保证农业高产稳产的要求，规划设计内容包括以下几个方面：
一、主要作物灌溉制度设计和灌水率图的绘制
二、灌排系统规划
1．干、支级灌排系统的规划
2.典型支渠控制范围内的斗、农渠及斗、农沟规划
3.田间工程规划
4.灌排系统建筑物规划
三、灌溉渠道设计
1.典型支渠的流量推算
2.干渠设计流量推算
3.渠道加大流量和最小流量计算
4．渠道纵横断面设计
四、排水沟道系统设计
1．排涝流量和排渍流量计算
2.排水沟水位推算
3.排水沟纵横断面设计
五、工程量计算
第三部分具体设计说明
一、作物灌溉制度和灌水率图设计
本灌区种植早稻、晚稻、棉花、小麦、大麦、绿肥等作物，其中小麦、大麦、绿肥基本上不进行灌溉。
1.1水稻灌溉制度的确定
灌区设计保证率采用80％，经频率计算分析，确定设计年为1971年。
本地区水稻采用勤浇浅灌，适时晒田的灌水方法，在分蘖末期落干晒田三天。
泡田定额取85m³/亩，插秧时田面水深20mm。
根据设计年的逐日降雨量和蒸发资料以及其他有关的灌溉资料，用水量平衡列表法进行灌溉制度的确定。
1.1.1早稻
早稻的生育期自4月25日至7月14日止，由马头水文站逐日蒸发资料可得出，早稻整个生育阶段总蒸发量为310.30毫米，早稻需水系数α=1.20，于是，可得早稻整个生育期需水量为：
根据各阶段需水模数、田间渗漏量，可得阶段耗水量和逐日耗水量如下：
早稻逐日耗水量计算（mm）
生育期
返青
分蘖
孕穗
抽穗
乳熟
黄熟
全生育期
起止月日
4.25~5.4
5.5~6.1
6.2~6.16
6.17~6.26
6.27~7.6
7.7~7.14
4.25~7.14
天数
10
28
15
10
10
8
81
需水模比系数
0.07
0.24
0.24
0.22
0.14
0.09
阶段需水量（mm）
26.1
89.4
89.4
81.9
52.1
33.5
372.4
阶段渗漏量（mm）
15.0
42.0
22.5
15.0
15.0
12.0
121.5
阶段耗水量（mm）
41.1
131.4
111.9
96.9
67.1
45.5
493.9
逐日耗水量（mm）
4.1
4.7
7.5
9.7
6.7
5.7
（注：
稻田渗漏量为1.5mm/d）
根据生育期各阶段好水强度、生育期降雨量、各生育阶段适宜水层深度，用列表法推求早稻灌溉制度如下：
表1—1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
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
（6）
（7）
4
24
0.5
20.0
25
返青期
10~30~50
4.1
1.4
17.3
26
0.2
13.4
27
0.3
29.6
20.0
28
25.5
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
4
29
返青期
10~30~50
4.1
21.4
30
17.3
5
1
0.6
13.8
2
23.7
33.4
3
29.3
4
25.2
5
分蘖期
10~40~60（分蘖期末三天晒田）
4.7
1.5
22.0
6
17.3
7
12.6
8
33.4
41.3
9
36.6
10
31.9
11
27.2
12
22.5
13
17.8
14
13.1
15
0.8
39.2
30.0
16
7.9
42.4
17
15.0
52.7
18
6.3
54.3
19
49.6
20
44.9
21
40.2
22
35.5
23
40.3
71.1
20.0
24
46.4
25
6.1
47.8
26
4.4
47.5
27
16.8
59.6
28
54.9
29
50.2
30
分蘖期末
45.5
45.5
31
-4.7
6
1
-9.4
2
孕穗期
20~50~80
7.5
33.1
50.0
3
25.6
4
20.2
38.3
5
34.4
65.2
6
3.4
61.1
7
53.6
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
6
9
孕穗期
20~50~80
7.5
38.8
10
31.3
11
23.8
12
6.2
22.5
13
45.0
30.0
14
37.5
15
30.0
16
22.5
17
抽穗期
20~50~80
9.7
22.8
10.0
18
13.1
19
56.0
59.4
20
57.1
106.8
50.0
21
0.2
47.3
22
1.5
39.1
23
29.4
24
49.7
30.0
25
40.0
26
1.6
31.9
6
27
乳熟期
10~40~60
6.7
25.2
28
18.5
29
11.8
30
40.1
35.0
7
1
33.4
2
3.9
30.6
3
23.9
4
17.2
5
10.5
6
13.8
10.0
7
黄熟期
0~30
5.7
37.9
46.0
45.0
8
26.8
22.1
9
6.9
23.3
10
17.6
11
11.9
12
6.2
13
0.5
14
-5.2
∑
493.90
415.0
215.0
160.5
校核：
20+415-160.5+215-493.9=-4.4，灌后水深为-5.2mm，大致符合
由上述列表法，可得早稻的灌溉制度设计表如表1—2所示。
表1—2早稻的灌溉制度设计表
灌水次数
灌水日期
净灌水定额
mm
m³/亩
泡田
4月24日前
85.00
1
4月27日
20.00
13.34
2
5月15日
30.00
20.01
3
6月2日
50.00
33.35
4
6月13日
30.00
20.01
5
6月17日
10.00
6.67
6
6月24日
30.00
20.01
7
6月30日
35.00
23.35
8
7月6日
10.00
6.67
合计
215.00
221.74
1.1.2晚稻
晚稻的生育期自8月3日至10月23日止，由马头水文站逐日蒸发资料可得出，早稻整个生育阶段总蒸发量为351.30毫米，早稻需水系数α=1.15，于是，可得早稻整个生育期需水量为：
根据各阶段需水模数、田间渗漏量，可得阶段耗水量和逐日耗水量如下：
晚稻逐日耗水量计算（mm）
生育期
返青
分蘖
孕穗
抽穗
乳熟
黄熟
全生育期
起止月日
8.3~8.10
8.11~9.2
9.3~9.22
9.23~10.2
10.3~10.13
10.14~10.23
8.3~10.23
天数
8
23
20
10
11
10
82
需水模比系数（%）
6%
26%
27%
25%
9%
7%
阶段需水量（mm）
24.2
105.0
109.1
101.0
36.4
28.3
404.0
阶段渗漏量（mm）
12.0
34.5
30.0
15.0
16.5
15.0
123.0
阶段耗水量（mm）
36.2
139.5
139.1
116.0
52.9
43.3
527.0
翌日耗水量（mm）
4.5
6.1
7.0
11.6
4.8
4.3
（注：
稻田渗漏量为1.5mm/d）
根据生育期各阶段好水强度、生育期降雨量、各生育阶段适宜水层深度，用列表法推求晚稻灌溉制度如下：
表1—3晚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
8
2
2.7
20.0
3
返青期
10~30~50
4.5
15.5
4
11.0
5
31.5
25.0
6
27.0
7
0.7
23.2
8
0.5
19.2
9
14.7
10
10.2
11
分蘖期
10~30~60（末三天晒田）
6.1
29.1
25.0
12
23.0
13
0.6
17.5
14
11.4
15
35.3
30.0
16
29.2
17
23.1
18
17.0
19
0.3
11.2
20
30.1
25.0
21
24.0
22
17.9
23
11.8
24
0.2
30.9
25.0
25
24.8
26
1.0
19.7
27
0.7
14.3
28
13.3
21.5
29
15.4
30
0.7
10.0
31
分蘖期末三天
1.3
5.2
5.2
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
排水
月
日
9
1
分蘖期末三天
10~30~60（末三天晒田）
6.1
-6.1
2
-12.2
3
孕穗期
20~50~80
7.0
3.9
44.7
60.0
4
4.0
41.7
5
0.4
35.1
6
28.1
7
21.1
8
1.5
50.6
35.0
9
1.3
44.9
10
1.8
39.7
11
3.1
35.8
12
0.2
29.0
13
22.0
14
0.4
50.4
35.0
15
43.4
16
36.4
17
29.4
18
22.4
19
45.4
30.0
20
9.2
47.6
21
5.3
45.9
22
2.6
41.5
23
抽穗期
20~50~80
11.6
47.7
77.8
24
3.4
69.8
25
58.4
26
47.0
27
35.6
28
24.2
29
2.6
35.4
20.0
30
14.5
38.5
10
1
48.7
75.8
2
28.8
93.2
70.0
3
乳熟期
10~30~50
4.8
29.5
47.9
4
0.7
43.8
5
0.5
39.5
6
34.7
7
29.9
8
25.1
9
20.3
10
15.5
日期
生育期
设计淹水层
逐日耗水量
逐日降雨量
淹灌水层变化
灌水
排水
月
日
10
11
乳熟期
10~30~50
4.8
10.7
12
15.9
10.0
13
11.1
14
黄熟期
0~30
4.3
20.6
27.4
15
23.1
16
18.8
17
14.5
18
10.2
19
5.9
20
1.6
21
0.7
-2.0
22
-6.3
23
2.5
-8.1
∑
527.0
253.2
320.0
75.2
校核：
20+253.2+320.0-75.2-527.0=-9,终了水深=-8.1，基本符合
由上述列表法，可得晚稻的灌溉制度设计表如表1—3所示。
表1—3晚稻的灌溉制度设计表
灌水次数
灌水日期
净灌水定额
mm
m³/亩
泡田
8月2日前
80.00
1
8月5日
25.00
16.68
2
8月11日
25.00
16.68
3
8月15日
30.00
20.01
4
8月20日
25.00
16.68
5
8月24日
25.00
16.68
6
9月3日
60.00
40.02
7
9月8日
35.00
23.35
8
9月14日
35.00
23.35
9
9月19日
30.00
20.01
10
9月29日
20.00
13.34
11
10月12日
10.00
6.67
合计
320.00
291.77
1.1.3棉花灌溉制度的确定
由资料可知，棉花的需水量由以产量为参数的需水系数法确定，已知需水系数K=2.07m³/kg，计划产量为籽棉180公斤/亩。
因此，棉花生育期总需水量：
用模系数法求各阶段需水量：
已知土壤为中粘壤土，孔隙率n=50%，田间持水率占土壤孔隙率的80%，播种时土壤含水率占田间持水率的75%，棉花的适宜上限为田间持水率，适宜下限取为播种时的土壤含水率。
土壤含水量
，n为土壤孔隙率，H为计划湿润层深度，θ为含水率占土壤孔隙率的百分比，用体积百分数表示。
根据水量平衡方程，
，
来确定棉花的灌水定额。
其中，方程中每一项的意义如下：
Wt、W0：
时段初和任一时间t时的土壤计划湿润层内的储水量。
WT：
由于计划湿润层增加而增加的水量，在本灌区中，棉花各个生育期的计划湿润层深度为幼苗期0.4~0.5m，现蕾期0.5~0.6m，开始结铃期0.6~0.7m，吐絮期0.8~0.9m。
视土壤计划湿润层深度为线性增加，于是可得到因计划湿润层增加而增加的水量。
P0：
降雨入渗量，本灌区的降雨入渗量可根据降雨量与次降雨有效利用系数求得。
即以连续降雨日期中降雨最大的日期为降雨日期，降雨量为该阶段的降雨量之和P，用该降雨阶段雨量之和乘以次降雨有效利用系数σ，即P0=σP，该灌区σ选取原则如下：
次降雨量（mm）<5,σ=0,5~50,σ=0.9,50~100,σ=0.75,100~150,σ=0.7,150~200,σ=0.68。
K：
时段t内的地下水补给量，用所占棉花生育期需水量的百分数表示。
M：
时段t内的灌溉水量。
ET：
时段t内的作物田间需水量，由模系数法求得。
以上各量单位为m³/亩。
由水量平衡方程可判断出棉花生育期的灌水定额及灌溉制度设计图。
图1—1棉花灌溉制度设计图
由于棉花在播前无需灌水，因此棉花全生育期内需要在8月15日灌水73.29m³/亩即可。
1.2灌水率设计
设计该灌区灌溉方式为自流灌溉，灌水模数
，α为各种作物种植面积占灌区的百分比，m为灌水定额，灌水延续时间T以24小时计。
有所计算出的灌水定额，初步确定灌水率如下表1—4所示：
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
80
泡田
85.00
4月24日
7.870
1
13.34
4月27日
1.235
2
20.01
5月15日
1.853
3
33.35
6月2日
3.088
4
20.01
6月13日
1.853
5
6.67
6月17日
0.618
6
20.01
6月24日
1.853
7
23.35
6月30日
2.162
8
6.67
7月6日
0.618
晚稻
80
泡田
85.00
7.870
1
16.68
8月5日
1.544
2
16.68
8月11日
1.544
3
20.01
8月15日
1.853
4
16.68
8月20日
1.544
5
16.68
8月24日
1.544
6
40.02
9月3日
3.706
7
23.35
9月8日
2.162
8
23.35
9月14日
2.162
9
20.01
9月19日
1.853
10
13.34
9月29日
1.235
11
6.67
10月12日
0.618
棉花
20
1
73.29
8月15日
1.697
表1—4灌水率初步设计表
由于各时期的灌水率相差悬殊，渠道输水断断续续，不利于管理。
根据水稻泡田期延续7~15天，生育期灌水延续3~5天，棉花生育期灌水延续7~15天，对初步灌水率进行修正如表1—5：
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
80
泡田
85.00
4月10日
4月24日
15
0.525
1
13.34
4月25日
4月28日
4月27日
4
0.309
2
20.01
5月13日
5月17日
5月15日
5
0.371
3
33.35
6月5日
6月9日
6月7日
5
0.618
4
26.68
6月13日
6月16日
6月14日
4
0.463
5
13.34
6月17日
6月18日
6月18日
2
0.309
6
6.67
6月19日
6月22日
6月20日
4
0.463
7
23.35
6月29日
7月3日
7月1日
5
0.432
8
20.01
7月4日
7月5日
7月5日
2
0.309
泡田
85.00
7月19日
8月2日
15
0.525
晚稻
80
1
16.68
8月3日
8月7日
8月5日
5
0.309
2
16.68
8月8日
8月12日
8月10日
5
0.309
3
20.01
8月13日
8月17日
8月15日
5
0.371
4
16.68
8月18日
8月22日
8月20日
5
0.309
5
16.68
8月23日
8月27日
8月25日
5
0.309
6
40.02
8月28日
9月4日
8月31日
8
0.463
7
23.35
9月5日
9月9日
9月7日
5
0.432
8
23.35
9月10日
9月14日
9月12日
5
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