灌区灌溉系统的规划设计

1马清河灌区灌溉系统的规划设计(2)一、基本资料（一）概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1.2×1380m,总库容2.3×1380m。马清河灌区拟在该水库下游AA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。AA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4567蒸发量（mm）97.5118.0143.7174.9月份891011蒸发量（mm）196.5144.7101.175.62表2设计年降水量统计日月份4567891017.64.6212.717.418.533.41.97.3492.055.31.210.864.87.92.878.628.582.5919.1103.6112.52.1121.920137.52.31412.11.91.91510.0166.04.13.532.81724.5181.3191.6204.312.611.5211.818.5222.110.620.22.53.6231.410.74.52435.47.4256.2261.5271.1281.53.729307.7313.6月计72.9212.178.339.825.037.3103.53（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（%）50305020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）25/4~4/55/5~14/515/5~1/62/6~16/617/6~30/61/7~11/712/7~20/725/4~20/7天数101018151411987模比系数（%）78182521138100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）1.31.31.31.31.31.31.3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）21/4~16/617/6~28/729/7~26/827/8~6/1121/4~6/11模比系数（%）18302428100地下水补给量占作物需水量的（%）10202225计划湿润层深（m）0.4~0.50.5~0.60.6~0.70.7注：计划产量120kg；需水系数k=2.67m3/kg；土壤空隙率为48%（占土体的百分数）；土壤适宜含水率上限为70%（占空隙体积的百分数），下限为35%（占空隙%）；田间最大持水率为70%（占空隙%）；播种时，计划层土壤储水量为72m3/亩；播前灌之前土壤计划湿润层（0.4m）内的平均含水率θ0=40%（占空隙体积的百分数）。增加的计划湿润层的平均含水率可按50%（占空隙体积的百分数）计。4表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（3m/亩）灌水次序灌水时间（日/月）灌水定额（3m/亩）1（泡田）7/5501（泡田）19/750226/525227/71534/62531/825410/62547/820520/630512/82562/730623/83078/730727/830814/730831/830922/73096/9301029/7251012/9301110/8201119/9301230/920灌溉定额320（3m/亩）灌溉定额335（3m/亩）附注：早稻泡田日期为4月13日，定额70m3/亩。二、设计要求（1）根据基本资料用水量平衡法（列表计算）制定早稻及棉花的灌溉制度，建议编程计算或利用Excel计算。（2）根据所制定的早稻及棉花的灌溉制度以及表6所给出的中稻及双季晚稻的灌溉制度资料，编制全灌区的灌水率图，并进行修正，使其符合要求。在制定灌水率图时，建议采用的一次灌水延续时间如下：早、中稻泡田8~12昼夜；双季晚稻泡田5~7昼夜；各类水稻生育内一次灌水的延续时间3~5昼夜。棉花生育期内一次灌水延续时间5~10昼夜。（3）在所给的地形图上确定渠首枢纽的位置及形式。在1/25000地形图上布置引水干渠、支渠及骨干排水沟，并布置主要干道，以及主要渠系建筑物。在灌区中部选择一条支渠布置斗、农级渠道。5（4）推算典型支渠各级渠道的设计流量及灌溉水利用系数；推算其它各支渠渠首及干渠各段的设计流量。（5）设计干渠各段的纵横断面及典型支渠纵横断。（6）设计典型斗渠和典型农渠纵横断面，斗渠采用混凝土衬砌梯形断面，农渠采用混凝土衬砌U形断面。（7）渠道土方量计算（略）。（8）计算灌溉渠系工程概算投资（略）。三、设计成果（1）设计说明书25~35页（小4号字，1.5倍行距，A4纸打印）。要求说明设计的步骤、依据的理论、采用的公式或方法，必要时将计算成果列入表格。（2）设计图纸包括1）早稻及棉花灌溉制度设计图（用列表计算法则不制图）；（坐标纸上绘制幅面A4）2）修正前后的全灌区的灌水率图；（坐标纸上绘制幅面A4）3）灌溉系统规划布置图；（工程蓝图上布置或CAD绘图）4）渠道纵横断面图。灌溉系统规划布置图，干渠纵横断面图，以及支、斗、农渠横断面图（共3张，均为A2图幅、CAD绘图）。