1、農田水利學畢業設計資料（任務書、指示書、基本資料）設計任務書、題目：貢河引水灌區規劃及初步設計二、目的：課程設計是鞏固和加深本課程所學的知識，培養同學們利用所學的知識解決具體工程問題的獨立工作能力，在解決實際問題的過程中,使學過的有關知識系統化、條理化、深刻化為今后的繼續學習和工作打下必要的基礎。三、任務：根據本地區興利除害，保證農業高產穩產的要求，規劃設計內容包括以下幾個主要方面：（）主要作物灌溉制度設計和灌水率圖的繪制（二）灌排系統規劃1.干、支級灌排系統的規劃2.典型支渠控制范圍內的斗、農渠及斗、農溝規劃3.田間工程規劃4.灌排系統建筑物規劃（三）灌溉渠道設計1.典型支渠的流量推算2.干

2、渠設計流量推算3.渠道加大流量和最小流量計算4.渠道設計水位推算5.渠道縱橫斷面設計（四）排水溝道系統設計1.排澇流量和排漬流量計算2.排水溝水位推算3.排水溝縱橫斷面設計（五）取水方式及取水建筑物設計1. 灌溉取水方式的確定2. 取水建筑物尺寸確定（六）工程量計算主要渠系建筑物統計、灌溉渠道和排水溝道土方量統計。四、成果要求（一）規劃設計說明書一份說明書要求內容完整，層次分明，條理清楚，書寫端正，文字簡練，說理充分，計算圖表齊全,頁數為40頁左右，用a4打印紙打印。（二）1/2.5萬灌區總體規劃布置圖一張c圖中應繪出布置的干、支渠和干、支溝線路;用圖例繪出主要建筑物的位置;選擇一條有代表性的

3、支渠作為典型，詳細布置出斗、農級溝渠;灌溉渠道用紅實線表示，排水溝道用藍實線表示，不同級別的溝渠,應用不同粗細的線條表示，溝渠應有名稱編號，字體應工整。（三）棉花灌溉制度設計圖一張,修正前和修正后的灌水率圖各一張。（四）干渠縱橫斷面設計圖一張，典型支溝縱橫斷面設計圖一張。cad出圖，設計圖紙應圖面整潔、線條清晰、表達正確、比例適當、布局合理、注字簡明、書寫工整、 圖例尺寸齊全。五、時間安排熟悉資料、灌區規劃2天作物灌溉制度和灌水率圖設計 1.5天灌排渠溝設計3天取水方式及取水建筑物尺寸確定 0.5天整理書寫設計說明書1天設計指示書本設計指示書所述的內容和方法步驟,僅供同學們在課程設計過程中作參

4、考,不應受其約束。一、灌區基本情況根據所給的設計資料，概括地說明灌區的地理位置、地形、水源、氣象、土壤、作物種植、行政區劃、常見災害等情況,進而分析說明灌區開發的必要性和可行性。二、作物灌溉制度和灌水率圖設計本灌區種植中稻、棉花、小麥、大麥、綠肥等作物，其中小麥、大麥、綠肥習慣上不灌溉。（一）水稻灌溉制度設計設計灌溉保證率為p=85%，相應的設計代表年為1971年。本地區水稻采用勤澆淺灌，適時曬田的灌水方法。分蘗末期落干曬田三天。根據設計年的逐日降雨量和蒸發量資料，以及其他有關的灌溉資料,要求用水量平衡列表法進行設計。應列出逐日耗水量計算表和生育期灌溉制度水量平衡計算表。計算成果進行校核后列出

5、灌溉制度表，最后根據泡田定額,得出水稻的總灌溉定額。（二）棉花灌溉制度設計棉花灌溉制度要求采用水量平衡圖解法進行設計。設計時先列表算出各生育階段圖解所需的各種數據,如計劃濕潤層內允許儲水量上、下限（wmax、wmin）,階段需水量（e）,次有效降雨量（p）,地下水補給量（k）,由于計劃層加深而獲得的水量（wt）,以及凈耗水量（e一wt一k）等。次有效降雨量的降雨日期，可以其中日降雨最大的日期為準。圖解成果應進行校核，最后列出棉花灌溉制度表和總灌溉定額。（三）灌水率圖設計根據設計的作物灌溉制度和作物種植面積百分比。以及作物一次灌水延續時間，便可用灌水率計算公式算得每種作物各次灌水的灌水率。繪出灌

6、水率圖，并按原則進行修正。繪出修正前與修正后的灌水率圖各一張。最后從修正后的灌水率圖中，選用最大灌水率作為設計灌水率。三、灌區規劃包括以下幾方面內容：（）干、支級渠溝的規劃布置首先應根據灌區的地形和河溝分布等具體條件擬定規劃布置原則，在1/2.5萬地形圖上布置出干、支兩級灌溉渠道和排水溝道。布置干渠時,一方面要考慮控制盡可能多的自流灌溉面積,另一方面要考慮工程的經濟合理,安全可靠,在這個前提下選定適宜的比降,從渠首開始布置干渠。對于局部地段，有可能出現不同的布置方案時，應定性分析比較其優缺點,選定較為合理的方案。支渠布置，一方面要考慮地形條件和行政區劃，另一方面要注意為斗、農渠和支渠的布置提供

7、方便。要盡量利用灌區原有的河流溝道作為干、支兩級排水溝道以便減少工程量。根據規劃布置的方案，量出各渠道控制的凈灌溉面積和各支溝的排水面積，作為下一步計算渠道設計流量和排水溝的排澇流量的基本資料。（二）典型支渠的布置干、支級渠溝布置好之后,應選擇一條面積及其他條件較有代表性的支渠作為典型，在 典型支渠控制范圍內進行斗、農級渠溝布置。布置時既要考慮地形條件,又要兼顧輪灌、排水、機耕和田間交通等方面的要求,選用合理的布置方式（灌排相鄰或灌排相間），確定適宜的斗、農渠溝的間距和長度。確定末級固定溝道的間距時，有控制雨后地下水位回降的要求，排水期間地下水位是隨時間而變化的，地下水流屬非恒定流，溝距應按非

8、恒定流、非完整溝公式進行計算。溝深可按下式計算：d = h + h + s式中：d末級固定溝道（農溝）的溝深（米）；h作物要求的地下水埋深（米），參見表11選定；h兩溝之間地塊中間的地下水位為h時，地下水位與溝內水位之差，一般可取0.2-0.3 米；s末級固定排水溝中的日常水深,一般可取0.1-0.2米。（三）田間工程布置田間工程有縱向布置和橫向布置兩種形式，應根據地形坡度和農渠的布置情況用適宜的布置形式。田間工程布置，可在說明書中以示意圖的形式進行表述。（四）渠系建筑物布置在1/2.5萬地形圖上布置干、支級渠溝的基礎上,還應根據灌溉引水、輸水、分水、工程安全、交通和排水等方面的需要,規劃布置

9、渠系建筑物,用擬定的圖例在規劃布置圖上表示出來，并列出建筑物統計表。四、灌溉渠道設計（一）典型支渠的流量推算支渠的灌溉面積a支以及擬定的斗、農渠輪灌制度由下至上推求出支渠設計流量。（二）干渠設計流量推算根據求得的各支渠的設計流量,各支渠分水口的位置以及干渠沿線的土質情況，逐段算出干渠的設計流量。（三）渠道加大流量和最小流量計算續灌渠道的加大流量，主要是為滿足規劃設計中未能預料到的情況或短期加大輸水的需要。按式q加大 = （1 + k）q設進行計算。渠頂高程=加大水位+安全超高。渠道的最小流量主要用于校核對下級渠道的水位控制條件和確定修建節制閘的位置。(最小流量用qmin進行計算)。（四）渠道設

10、計水位推算先推求出支渠分水口的設計水位高程b分。求得各支渠的b分后,將其點繪在縱斷面圖上,按擬定的干渠比降,通過適當的調整,便可推得干渠引水口（渠首）的設計水位。（五）渠道縱橫斷面設計橫斷面設計主要確定渠道過水斷面尺寸,縱斷面設計則要確定滿足設計條件的各種水位高程，以及渠底和渠頂高程,兩者關系密切，互為影響，設計時應相互兼顧，不能孤立進行。1.橫斷面設計設計的渠道橫斷面,除應滿足通過設計流量的要求外，還滿足渠道縱向穩定和橫向穩定的要求。設計條件下的斷面尺寸確定后,還要計算通過q加大和q最小時相應的水深h加大和h最小,以便確定渠頂高程和最低水位線。2.縱斷面設計h支 = a0+ h + li+式

11、中：h支支渠進水口處的設計水位（米）；a0渠道灌溉范圍內控制點的地面高程（米）；h控制點地面與附近末級固定渠道設計水位高差，一般0.1-0.2 米；l渠道長度，米；i渠道比降；水流通過渠系建筑物的水頭損失，米。渠道縱斷面圖繪制時，地面高程線可從地形圖中布置的渠線上，按不同的里程對應的地面高程進行繪制。地形變化大的局部渠段取點應密些;反之,可取稀些，并盡可能取整樁號的高程。通過建筑物的水頭損失應在水位線中表示出來。五、排水溝道設計（一）排澇流量和排漬流量計算1.排澇流量計算排澇設計標準為五年一遇，相應的一日暴雨為180毫米、要求2天排出。排澇流量按平均排除法計算。2.排漬流量計算。根據灌區的土質

12、情況，可選用排漬模數q漬=0.03m/（skm2）進行排漬流量計算。（二）排水溝水位推算1. 排漬水位z漬可按下式推算上下級溝水位銜接時,可取0.1米的水頭損失,d農為排漬水位至田面的高差，推得的z漬應高于外河多年平均日常水位,才能達到自流排水,控制地下水位的要求。2. 排澇水位推算排水溝宜泄除澇設計流量時的排澇水位,可按下式推算，即式中的d農為農溝末端排澇水位至地面的距離，一般取0.2-0.3米，z排澇應略高于排水臨界期外河設計洪水位,溝道才能順暢地自流排水。一般需要自下而上和自上而下的反復推算校核,才能得到滿意的結果。（三）排水溝縱橫斷面設計選擇一條新規劃的支溝進行縱橫斷面設計。六、灌溉水

13、源和取水方式對灌溉水源進行水利計算,確定經濟合理的取水方式和建筑物尺寸是灌區規劃設計的重要內容。本灌區的灌溉水源為貢河,水量較為豐富,根據貢河馬頭水文站實測水位流量資料和灌區耕地地面高程進行分析,選擇取水方式。七、工程量計算對主要建筑物列表統計。表格的內容應包括:建筑物名稱、樁號、設計流量和加大流量、上、下游或進出口的水位和渠底高程等,為建筑物的設計提供所需的數據。對干渠和支溝的土方量進行統計。規劃設計基本資料一、灌區地形圖一張二、灌區基本情況貢河運區位于長江以南某地,南為貢河,北至介榮山，西起馬頭山，東以龍尾河為界。要求灌溉20米等高線以下的大部分耕地,屬興隆、大勝二鄉管轄（以申溪為界,東為

14、興隆,西為大勝）,人口約8萬。灌區地形屬山前河谷階地,地形較為平緩。區內氣候溫和,年平均氣溫為16.51，無霜期平均231天。多年平均降雨量1241毫米， 多年平均蒸發量為1165毫米。降雨量雖然充沛,但由于降雨年內分布不均，年際間變化大，與作物需水要求不相適應,常有程度不同的旱象出現;另一方面，由于汛期降雨集中，雨量大,又常出現澇災。除了旱澇災害對農業生產造成嚴重威脅外，區內大部分地區地下水位較高，以吳家溝口的小集為例，其多年平均各月地下水埋深如表1所示。雨后地下水位上升迅速，且回落較慢、三麥經常受漬減產。在旱、澇、漬三種災害的影響下,本區的農業生產一直很不穩定，產量較低。表1 地下水動態表

15、月 份123456埋深（m）1.791.691.120.740.650.62月 份789101112埋深（m）0.510.631.121.541.811.78不透水層埋深為12.6米左右，土層的滲透系k= 1.3m/d，給水度=0.015，地下水礦比度小于lg/l，土質屬中粘壤土,無鹽堿化現象。灌區的水源和排水承泄區均為貢河。貢河的水量較為豐富，馬頭站實測流量水位關系見表2。本設計取貢河洪峰流量q設計為178.00 m/s，校核流量q校核為236.00 m/s。表2 馬頭站實測的水位流量關系流量（m3/s）051020305070100150200260水位（m）16.016.116.216.

16、516.917.618.018.719.621.222.0灌區內還有申溪、吳家溝和龍尾河，均屬于貢河的支流。其情況見表3。貢河為清水河流,最大含沙量小于5%，水質符合灌溉水質標準。貢河在馬頭站處的上下游1公里河段內，河床均為灰色安山巖,風化不嚴重，地質條件較好。貢河在馬頭站處上沿寬60米，深6米,邊坡系數約為2.5，河底高程為16.00米。表3 內河基本情況表河溝名稱位置溝上沿寬（m）溝底高程（m）溝深（m）吳家溝吳村1018.73.6申溪郭村1619.14.0龍尾河上村2019.35.0灌區設計灌溉保證率采用85%,經頻率計算分析，確定設計年為1971年,其逐日降雨量、蒸發量和旬平均流量見表

17、4、表5、表6。水稻灌溉試驗資料：需水系數:水稻 = 1.20。泡田定額:80-100米/畝。插秧時田面水深為20mm,分蘗末期落干烤田三天，曬田期的耗水強度近似采用分糵期的數值，其他資料見表7。表4 設計代表年（1971年）貢河馬頭站實測旬平均流量（m3/s）月份123456789101112上旬5.311.624.230.447.062.568.968.547.725.825.421.0中旬6.717.827.832.048.864.270.068.749.226.024.717.1下旬8.025.028.031.851.063.878.158.039.026.224.010.0表5 馬頭

18、水文站逐日降水量表（1971）降水量以毫米計日 月一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月112.00.648.7223.73.92.728.835.13.929.540.320.24.00.757.51.534.40.40.561.33.470.76.237.90.788.933.40.226.80.51.513.396.91.31.6103.50.81.8110.33.1121.96.20.21313.617.70.6140.117.330.420.6150.81611.47.940.3170.64.815.08.61811.66.3191.59.056.00.3200.115

19、.657.110.39.2210.76.3*0.25.30.7222.91.41.52.62319.440.333.547.72.51.7246.30.50.23.40.814.6252.01.46.129.74.59.3260.24.41.61.014.8271.00.316.80.7281.014.113.35.11.72912.22.6300.80.714.5311.3表6 馬頭水文站逐日蒸發量表（1971）蒸發器型式：蒸發器口徑80厘米 蒸發器位置特征：陸上蒸發場 蒸發量以mm計日 月一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月11.0b0.52.43.31.36.97.85.

20、03.42.01.820.8b2.21.41.46.34.07.55.71.61.72.43bb1.40.64.11.15.66.04.72.11.32.34bb3.32.32.10.75.57.52.91.11.72.85bb2.11.34.71.68.37.53.53.11.22.465.7b1.41.75.64.38.26.42.81.82.32.271.6b1.60.34.83.31.86.64.12.51.22.38bb2.20.73.93.24.27.22.42.42.91.492.71.94.92.46.04.13.57.32.02.01.51.2101.63.02.44.98.

21、22.07.17.62.04.21.11.3111.20.61.93.45.25.62.26.91.63.81.21.1121.50.83.35.05.02.45.37.21.62.61.61.7131.01.24.23.42.93.86.77.23.22.42.42.0141.00.73.74.15.03.36.26.42.42.12.31.9151.02.03.44.65.22.38.08.13.12.51.61.1161.64.05.01.02.04.411.38.93.92.42.32.8172.23.04.30.62.82.95.38.45.11.71.51.2180.23.04.0

22、2.10.97.78.48.63.42.82.11.1192.33.05.12.62.41.38.49.04.51.71.41.0201.50.04.73.32.83.56.79.62.22.41.41.121b0.41.43.75.33.27.910.10.82.42.10.922b0.22.14.13.80.66.08.42.62.91.41.123b0.53.37.13.03.15.75.95.70.81.20.824b1.63.52.14.14.14.95.81.00.71.40.725b0.43.42.51.02.47.58.23.51.11.70.426b1.32.43.53.32

23、.38.36.84.22.61.90.927b0.75:72.33.94.16.44.63.31.63.01.228b0.63.83.61.85.27.35.03.22.44.51.329b2.35.53.15.78.44.71.92.12.30.930b1.14.31.64.97.44.60.63.22.00.83123.1b*1.43.28.33.23.80.9表7 水稻資料生育期返青期分蘗孕穗抽穗乳熟黃熟起止日期水稻10/619/620/620/721/710/811/826/827/813/914/930/9需水模比系數%水稻7252623108田間適宜水層早稻103030104060

24、205080205080104060030深（mm）晚稻103050103060205080205080103050030田間滲漏量早稻1.51.51.51.51.51.5（mm/d）晚稻1.51.51.51.51.51.5棉花灌溉試驗資料：需水系數k= 2.07m3/kg;計劃產量為籽棉180kg/畝。土壤為中粘壤土，孔隙率為50%,田間持水率占土壤孔隙率的80%;播種時土壤含水率占田間持水率的75%;可滿足棉花出苗要求,無需進行播前灌。棉花灌水適宜上限為田間 持水率，適宜下限根據表8選擇。次降雨有效利用系統見表9。表8 棉花灌試驗資料表生育期幼苗現蕾開始結鈴吐絮起止期21/416/617/628/729/726/87/88/10需水模系數（）14253823計劃濕潤層深度（m）0.40.50.50.60.60.70.70.8地下水補給系數（）0101010土壤含水率下限（占田間持水率的）60606060表9 次降雨有效利用系數次降雨量（mm）555050100100150150200有效利用系數（