西藏大学农牧学院2012届农业水利工程本科班毕业设计
?i--第i种作物的种植比例。
对于自流灌区,每天灌水延续时间一般以24h计,对于抽水灌区,则每天抽灌时间已20~22h计,上式中系数8.64应相应改为7.2~7.92。在本设计中,认为整个灌区都能实现自流灌溉,所以灌水延续时间以24h计,系数取为8.64。
作为设计渠道用的设计灌水率,应从修正灌水率图中选取延续时间较长的最大灌水率值,如图中所示q=0.56[m3/(S.万亩)]值,这样不致使设计的渠道断面过大,增加渠道工程量。在渠道运用过程中,对短暂的大流量,可由渠道超高部分的断面去满足。
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第三章 渠道设计流量计算
第一节、渠道设计流量计算
一、推求典型支渠(二支渠)及其所属斗、农渠的设计流量
各支渠长度及控灌面积见表3-1:
表3-1 各支渠长度及控灌面积表
渠别 长度Km 控灌面积(亩)
一支 5.25 854
3.54
726 二支
合计 8.79 1580
(一)、计算农渠的设计流量。二支渠的田间净流量为:
-43
Q2支田净?A2支?q设=726×10×0.27=0.02(m/s)
因为斗、农渠分两组轮灌,同时工作的斗渠有2条,同时工作的农渠有3条,所以,农渠的田间净流量为:
Q农田净?Q支田净/n?k=0.02/2×3=0.03(m/s)
取田间水利用系数为?f=0.95(《农田水利学》),则农渠的净流量为:
3
Q农净?Q农田净/?f=0.03/0.68=0.0441(m3/s)
六支渠位于灌区下游龙尾河沿岸,土壤属轻砂壤土,从《农田水利学》P98表4—1中可查出相应的土壤透水性系数:A=2.65;m=0.45。据此可计算农渠每公里输水损失系数为:
0。45=0.1047 ?农?A/100Q农净 农渠的毛流量或设计流量为:
Q农毛?A农净(1??农L农)=0.0326(m3/s)
(二)、计算斗渠的设计流量。因为一条斗渠内同时工作的农渠有3条,所以,斗渠的净流量等于3条农渠的毛流量之和:
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Q斗净?3?Q农毛=3×0.0326=0.0978(m3/s)
农渠分两组轮灌,各组要求斗渠供给的净流量相等,但是,第二轮灌组距斗渠进水口较远,输水损失较多,据此求得的斗渠流量较大,因此,以第二轮灌组灌水时需要的斗渠毛流量作为斗渠的设计流量。斗渠的平均工作长度
L斗=0.55Km。
斗渠每公里输水损失系数为:
0.45=2.65/100×0.24460.45=0.05 ?斗?A/100Q斗净斗渠的毛流量或设计流量为:
Q斗毛?Q斗净(1??斗L斗)=0.0978×(1+0.05×0.55)=0.10094(m/s) (三)、计算二支渠的设计流量。斗渠也是分两组轮灌的,以第二轮灌组要求的支渠毛流量作为支渠的设计流量。支渠的平均工作长度L支=4.40Km。
支渠的净流量为:
3
Q二支净?2?Q斗毛=2×0.10094=0.20188(m/s)
支渠每公里输水损失系数为:
0.45=2.65/100×0.201880.45=0.0196 ?二支?A/100Q二支净3
二支渠的毛流量为:
Q二支毛?Q二支净(1??二支L二支)=1.04(1+0.0196×4.56)=1.133(m3/s)
二、计算二支渠的灌溉水利用系数
?二支水?Q二田净/Q一田毛=0.02/1.133=0.01765
三、计算一支渠的设计流量
(一)、计算一支渠的田间净流量:
Q1支田净=854×10-4×0.27=0.023(m3/s)
(二)、计算一支渠的设计流量。以典型二支渠的灌溉水利用系数作为扩大指标,用来计算其他各支渠的设计流量。
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Q1支毛?Q1支田净/?f2支水=0.023/0.01765=1.303(m/s)
3
四、推求干渠各段的设计流量
干渠分段及各段长度见表3-2:
表3-2 干渠分段及各段长度表
段别 长度(Km)
OA 5.25
AB 3.54
合计 8.78
(一)、AB段的设计流量:
QAB净?Q2支净=1.303(m/s)
3
?AB?2.65/100?1.330.45=0.015
3
QAB毛?QAB净(1??AB?LAB)=0.0334(m/s)
(二)、OA段的设计流量:
QOA净?QAB毛?Q1支毛=0.0334+1.303=1.3364 (m/s)
3
?OA=2.65/100×1.33640.45=0.00125
QOA毛=1.3364(1+0.00125×5.25)=0.26876(m/s)
本设计为贡河灌区的初步设计,由于资料不全。在设计中不考虑灌区内的人蓄饮水及城镇和工业用水,也不需作渠道流量进位计算。于是有干渠进水口设计流量为Q设=0.269 m/s。
3
3
第二节 渠道最小流量
在本设计中,选取设计流量的40%作为最小流量值,于是有: Qmin=Q设×40% =0.269×0.4=0.176(m3/s)
第三节 干渠加大流量计算
考虑到在运行管理过程中可能出现规划设计时未能预料到的情况,如作物种植比例变更、灌溉面积扩大、渠道发生事故后需要短时间加大输水等,都要求渠道通过比设计流量更大的流量。续灌渠道的加大流量可用下式计算:
QJ = JQd
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式中 QJ------渠道加大流量,m3
/s J------渠道流量加大系数, Qd-----渠道设计流量, m3
/s
渠道流量加大系数
设计流量(m3
/s)
〈1 1-5 加大系数j
1.35-1.30
1.30-1.25
设计流量为0.06 m3/s〈1 m3/s
Q3J = JQd =1.30×0.269=0.3497( m/s)
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5-10 1.25-1.20