我们的农田水利学课程设计报告.docx
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我们的农田水利学课程设计报告
《农田水利学》
课程设计
马青河灌区灌排系统规划设计
说明书
指导教师：
谌芸
学生：
陈卫兵222010*********
陈婷娟222010*********
谭雄艳2220103202101
陈绘2220103202101
李玉钰222010*********
时间：
二○一二年十月
一、灌区开发缘由……………...………………………………………….……...…..2
（一）基本情况…………………………………………………………………….2
（二）气象…………………………………………………………………….……2
（三）种植计划及灌溉经验………………………………………………………4
（四）灌区开发的必要性和可行性…………………………………………….5
二、水量平衡计算………………………………………………………….……….…5
（一）早稻灌溉制度的计算………………………………………………………5
（二）棉花灌溉制度的计算………………………………………………………10
三、编制灌水率图…………………………………………………………….......…18
（一）灌水延续时间…………………………………………………………….18
（二）灌水率计算………………………………………………………………...18
（三）灌水率计算表……………………………………………………………...18
（四）灌水率图………………………………………………………………….20
四、灌排渠系与渠系建筑物规划布置……………………………………………..21
（一）水源与取水口选择………………………………………………………...21
（二）确定渠首的枢纽位置及形式……………………………………...………21
（三）各级渠道和排水沟布置…………………………………………………..21
（四）渠系建筑物布置……………………………………………………………22
五、推算渠道设计流量……………………………………………………….........22
（一）确定工作制度……………………………………………………………22
（二）计算典型支渠设计流量………………………………………………...…22
六、水位推算………………………………………………………………….……..24
（一）选择参考点…………………………………………………………………29
（二）确定引水方式………………………………………………………………29
七、渠道横断面设计………………………………………………………………..30
（一）干渠各断面设计…………………………………………………………...32
（二）支渠断面设计………………………………………………………………32
（三）斗渠断面设计………………………………………………………….…33
（四）农渠断面设计………………………………………………………….…33
八、渠道纵断面设计……………………………………….…………………….…34
附图…………………………………………………………………………….…….36
马青河灌区灌溉系统规划设计指导书
一、灌区开发缘由
（一）基本情况
灌区位于界荣山以南，马清河以北，（20m等高线以下的）总面积约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，马清河灌区地形图见附图。
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4~5m，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5~6m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7~8m，上游宽50~60m，下游宽70~90m，遇暴雨时易暴发洪水，近年来已在各沟、溪上游修建多处小型水库，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（图外）建大型水库一座，坝顶高程50.2m，正常水位43.0m，兴利库容1.2×1
总库容2.3×1
。
马清河灌区拟在该水库下游
断面处修建拦河坝式取水枢纽，引取水库水发电则利用尾水进行灌溉。
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。
（二）气象
根据当地气象站资料，设计的中等干旱年（相当于1972年）4~11月水面蒸发量（80cm口径蒸发皿）及降水量见表1及表2。
表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2设计年降水量统计
日
月份
4
5
6
7
8
9
10
1
7.6
4.6
2
12.7
17.4
18.5
3
3.4
1.9
7.3
4
92.0
5
5.3
1.2
10.8
6
4.8
7.9
2.8
7
8.6
28.5
8
2.5
9
19.1
10
3.6
11
2.5
2.1
12
1.9
6.4
13
7.5
2.3
14
12.1
1.9
1.9
15
10.0
16
6.0
4.1
3.5
32.8
17
24.5
18
1.3
19
1.6
20
4.3
12.6
11.5
21
1.8
18.5
22
2.1
10.6
49.2
2.5
3.6
23
1.4
10.7
4.5
24
35.4
7.4
25
6.2
26
1.5
27
1.1
28
1.5
3.7
29
30
7.7
31
3.6
月计
72.9
198.5
107.3
39.8
25.0
37.3
103.5
（三）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3。
表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
50
20
根据该地区灌溉试验站观测资料，设计年（1972）早稻及棉花的基本观测数据如表4及表5所示；中稻及晚稻的丰产灌溉制度列于表6。
表4早稻试验基本数据
生育阶段
复苗
分蘖前
分蘖后
孕穗
抽穗
乳熟
黄熟
全生育期
起止日期（日/月）
25/4~4/5
5/5~14/5
15/5~1/6
2/6~16/6
17/6~30/6
1/7~11/7
12/7~20/7
25/4~20/7
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）
10-30-50
10-40-80
20-50-90
20-50-100
20-50-90
10-40-50
湿润
渗透强度（mm/d）
1.3
1.3
1.3
1.3
1.3
1.3
1.3
注：
全生育期需水系数a=1.0。
表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）
21/4~16/6
17/6~28/7
29/7~26/8
27/8~6/11
21/4~6/11
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）
0.4~0.5
0.5~0.6
0.6~0.7
0.7
注：
计划产量120kg/亩；需水系数k=2.67m3/kg；土壤空隙率为48%（占土体的%）；土壤适宜含水率上限为88%，下限为61.6%（占空隙%）；田间最大持水率为88%（占空隙%）；播种时，计划层土壤储水量为102m
/亩。
（四）灌区开发的必要性和可行性
根据作物需水要求，目前的灌溉与排水条件，灌区开发的有利条件。
1该灌区灌溉面积12万亩，种植的作物包括早稻、中稻、双季稻和棉花，相对来说都是耗水量极大的粮食作物和经济作物，种植比为50：
30：
20：
30。
自然的降雨量无法满足灌区的灌溉要求。
因此，必须设计渠道从其他地方引水灌溉，保证作物的健康正常生长。
2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为1.2×108m3,总库容2.3×108m3的水库，水源方便、水质良好，符合灌溉用水的条件，因此，可以考虑将该水库的水引至田间灌溉。
3该灌区现在仅有两条河流，且都是小流量河流，并不能满足灌区对于水量的需要，因此修建渠道十分必要。
二、水量平衡计算
（一）早稻灌溉制度的计算
某一生育阶段作物需水量ET=1×模比系数×总需水量
耗水量=需水量+渗透量
全生育期=前7个阶段总和=394.11
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
起止月日
25/4~4/5
5/5~14/5
15/5~1/6
2/6~16/6
17/6~30/6
1/7~11/7
12/7~20/7
25/4~20/7
天数
10
10
18
15
14
11
9
87
阶段水面蒸发量（mm）
34.72
38.06
69.50
71.85
67.06
62.06
50.78
394.03
模比系数（%）
7
8
18
25
21
13
8
100
阶段需水系数
1
1
1
1
1
1
1
1
阶段需水量（mm）
27.58
31.52
70.92
98.51
82.75
51.22
31.52
394.02
阶段渗透量（mm）
13
13
23.4
19.5
18.2
14.3
11.7
113.10
阶段耗水量（mm）
40.58
44.52
94.32
118.01
100.95
65.52
43.22
507.12
翌日耗水量（mm）
4.1
4.5
5.2
7.9
7.2
6.0
4.8
5.8
马清河灌区1972年早稻生育期灌溉制度计算表
日期
生育期
设计淹灌水层
逐日耗水量
逐日降雨
淹灌水层变化
灌水量
排水量
月
日
4
24
10.0
25
复苗
10-30-50
4.1
35.9
30
26
4.1
31.8
27
4.1
27.7
28
4.1
1.5
25.1
29
4.1
21.0
30
4.1
16.9
5
1
4.1
12.8
2
4.1
38.7
30
3
4.1
3.4
38.0
4
4.1
92.0
50.0
75.9
5
分蘖前
10-40-80
4.5
1.2
46.7
6
4.5
7.9
50.1
7
4.5
28.5
74.1
8
4.5
69.6
9
4.5
65.1
10
4.5
60.6
11
4.5
2.5
58.6
12
4.5
6.4
60.5
13
4.5
56.0
14
4.5
51.5
15
分蘖后
20-50-90
5.2
46.3
16
5.2
6.0
47.1
17
5.2
24.5
66.4
18
5.2
61.2
19
5.2
56.0
20
5.2
50.8
21
5.2
45.6
22
5.2
10.6
51.0
23
5.2
10.7
56.5
24
5.2
51.3
25
5.2
46.1
26
5.2
40.9
27
5.2
1.1
36.8
28
5.2
3.7
35.3
29
5.2
30.1
30
5.2
24.9
31
5.2
49.7
30
6
1
5.2
44.5
2
孕穗
20-50-100
7.9
17.4
54.0
3
7.9
1.9
48.0
4
7.9
40.1
5
7.9
32.2
6
7.9
24.3
7
7.9
46.4
30
8
7.9
38.5
9
7.9
30.6
10
7.9
22.7
11
7.9
44.8
30
12
7.9
36.9
13
7.9
29.0
14
7.9
1.9
23.0
15
7.9
45.1
30
16
7.9
37.2
17
抽穗
20-50-90
7.2
30.0
18
7.2
22.8
19
7.2
45.6
30
20
7.2
38.4
21
7.2
31.2
22
7.2
49.2
73.2
23
7.2
66.0
24
7.2
35.4
90.0
4.2
25
7.2
82.8
26
7.2
1.5
77.1
27
7.2
69.9
28
7.2
62.7
29
7.2
55.5
30
7.2
48.3
7
1
乳熟
10-40-50
6.0
42.3
2
6.0
36.3
3
6.0
30.3
4
6.0
24.3
5
6.0
18.3
6
6.0
12.3
7
6.0
36.3
30
8
6.0
30.3
9
6.0
24.3
10
6.0
18.3
11
6.0
12.3
12
黄熟
湿润
4.8
7.5
13
4.8
22.7
20
14
4.8
17.9
15
4.8
10.0
23.1
16
4.8
4.1
22.4
17
4.8
17.6
18
4.8
12.8
19
4.8
8.0
20
4.8
3.2
合计
508.1
321.4
260
80.1
校核验算：
h始+∑P-∑d+∑M-∑WC=h末
10+321.4-80.1+260-508.1=3.2mm（满足要求）
早稻灌溉制度表
灌水次数
灌水日期
灌水定额
mm
m3/亩
1
4.25
30
20.0
2
5.2
30
20.0
3
5.31
30
20.0
4
6.7
30
20.0
5
6.11
30
20.0
6
6.15
30
20.0
7
6.19
30
20.0
8
7.7
30
20.0
9
7.13
20
13.3
合计
260
173.3
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）
4.21-6.16
6.17-7.28
7.29-8.26
8.27-11.6
4.21-11.6
天数
57
42
29
72
200
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）
0.4-0.5
0.5-0.6
0.6-0.7
0.7-0.8
需水量（m3/亩）
57.7
96.1
76.9
89.7
320.4
需水量累积（m3/亩）
57.67
153.79
230.69
320.40
地下水补给量（m3/亩）
5.8
30.8
50.8
80.1
167.5
计划湿润层深加大而获得的水量（m3/亩）
23.9
23.9
23.9
23.9
95.6
累加（m3/亩）
23.95
47.95
71.85
95.80
阶段净耗水量（m3/亩）
27.92
75.09
108.04
168.45
379.5
逐日耗水量（m3/亩）
0.5
1.8
3.7
2.3
0.8
土壤计划湿润层储水量（m3/亩）
78.9-140.9
98.6-169.0
118.3-197.2
138.1-197.2
棉花灌溉计算表
日期
生育期
允许储水量
逐日降雨量（mm）
逐日降雨量（
/亩）
降雨量入渗累计（
/亩）
净耗水累计（
/亩）
实际储水量（
/亩）
灌水量
排水量
月
日
4
20
102
21
幼苗期
78.9-140.9
1.8
1.2
0.96
0.5
102.46
22
2.1
1.4
2.08
104.04
23
1.4
0.93
2.82
106.36
24
0
105.86
25
0
105.36
26
0
104.86
27
0
104.36
28
1.5
1
0.8
104.66
29
0
104.16
30
0
103.66
5
1
0
103.16
2
0
102.66
3
3.4
2.27
1.82
103.98
4
92
61.36
50.9
140.9
13.48
5
1.2
0.8
51.54
140.9
51.04
6
7.9
5.27
55.76
140.9
55.26
7
28.5
19.01
70.96
140.9
70.46
8
0
140.4
9
0
139.9
10
0
139.4
11
2.5
1.67
1.34
140.24
12
6.4
4.27
4.74
140.9
3.58
13
0
140.4
14
0
139.9
15
0
139.4
16
6
4
3.2
142.1
17
24.5
16.34
16.28
140.9
16.98
18
0
140.4
19
0
139.9
20
0
139.4
21
0
138.9
22
10.6
7.07
5.66
140.9
3.16
23
10.7
7.14
11.36
140.9
10.86
24
0
140.4
25
0
139.9
26
0
139.4
27
1.1
0.73
0.58
139.48
28
3.7
2.47
2.56
141.54
29
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