第 四章 灌溉渠道系统
指从水源取水、经过渠道和建筑物向农田供水,并由田间工程进行灌溉的工程系统。
组成:
– A.渠首工程(取水枢纽)
– B.输配水工程(渠道)
– C.田间工程。
第一节 渠系概述
一,灌溉渠系组成,
1.灌溉渠道
– 一般分为干、支、斗、农四级。
– 有些情况下可能多于或少于四级。
2.退水、泄水渠道
– 主要用于保证渠系安全运行。一般在干、支渠末端应设置退水渠。
二、灌溉渠道的规划原则
1,干渠布置在高处,以控制较大面积。
– 对于局部高低存在的情况,可以考虑采用其他灌水方法解决。
2,布置使得工程量和工程费用最低。
– 渠道顺直、减少建筑物数量和规模
– 渠道填方和挖方量尽可能接近。
– 大部分需要进行方案比较才能确定。
3、考虑行政区划,尽可能用水单位和渠道独立。
4、斗渠、农渠满足机械化耕作要求;
– 各级渠道相互垂直,间距适宜。
5、考虑水资源的综合利用。
– 发电、养殖、工业和城镇供水等。
6、灌溉渠系布置必须和排水系统布置相结合。
– 尽量利用原有的水系。
– 尽量避免沟、渠交叉,减少交叉建筑物 。
7、和土地利用规划相结合。
– 渠道布置考虑道路、林带、居民点位置,减少拆迁费用。
三、干支渠规划布置
1.山区、丘陵区
干渠多大致沿等高线布置,处于较高位置 ;
– 并非严格平行等高线
支渠大体和等高线垂直
山丘区渠道可采用“长藤结瓜”式布置。
– 多水源,充分利用蓄水能力(小塘坝)和当地径流。
– 提高灌溉工程的利用效率。
提前补水到沟塘,可减少泵站规模(淳东灌区)
多水源供水,减少渠道规模
2、平原区干支渠布置
干渠多大致沿等高线布置,处于较高位置 ;
– 并非严格平行等高线
支渠大体和等高线垂直
3、圩区
圩区特点:
– 地势低洼,在最高洪水位和最低于洪水位之间 ;
– 排水是主要问题
– 一般中间低,四周高。
干、支渠布置
– 干渠多沿圩堤布置
– 灌溉系统级别较少。
四、斗渠和农渠规划
斗农渠渠规划要求
– 适于管理和机械耕作要求
– 便于配水
– 有利于灌水和耕作措施地配合
– 土地平整工程量小
斗渠布置
– 长度 3- 5Km,
– 控制面积 3000~ 5000亩农渠布置
布置要求
– 满足机耕要求
平原地区长度 500- 1000米,间距 200- 400米
– 有地下水控制地区,农渠间距取决与农沟间距。
渠道和排水沟配合
灌排相邻布置
– 相邻布置地适用条件:单一坡度
– 单向控制:
相间布置
– 适用条件:平原地区
– 优点:
控制范围较大,沟渠数量少
双向控制五、渠系建筑物规划
1、引水建筑物:
渠首进水闸门,控制流量(自流沟渠)
有堤引水:拦水坝、进水闸、冲沙闸等。
提水灌区之泵站
水库
2、配水建筑物
主要包括节制闸和分水闸
分水闸,控制向下级渠道配水流量,包括支渠分水闸和斗门、农门。
节制闸,抬高上游水位或阻止水流下行。
节制闸使用条件:
– A 需要抬高水位时;
– B 需要轮灌时;
– C 建筑物、渠段或城市需要保护时,配合退水闸使用。
3、交叉建筑物
1〕 隧洞,遇到山岗或绕行费用过大时;
2〕 渡槽,渠道穿过沟道、道路时,若渠道底部高于沟道洪水位和满足交通要求时采用,
– 若不满足,可利用 倒虹吸 。
3〕 倒虹吸
利用压力沟道代替渠道从沟或路下穿过。
使用条件
渠道水位高于路面或沟、河水位,但渠道底部低于路面或沟、河洪水位时;
渠底高于路面,但是净空无法满足交通要求
4〕 涵洞,渠道与道路交叉,渠水位低于路面,且流量较小时;
5) 桥梁,渠道与道路相交,渠道水位低于路面,流量较大时采用。
上述交叉建筑物可以根据具体地形结合使用。
– 例如陕西宝鸡峡中的扶凤倒虹吸,主要利用倒虹吸通过深沟,在经过沟底河流时,又采用了渡槽形式。
– 南水北调穿黄倒虹吸与渡槽
4、衔接建筑物
在坡度大的渠段,为保持渠道的设计坡度,防治冲刷,把渠道分成上下两段,使得落差集中,中间用衔接建筑物连接。
1〕 跌水,用于落差较小的陡坎;
2〕 陡坡,落差较大时;
5、泄水建筑物
泻水闸、溢流堰
作用:
– 防止下游渠道发生事故导致水位升高;
– 排除进入渠道其他水量
– 冲洗泥沙(多泥沙河流引水闸后),称冲沙闸
6、量水建筑物
测量渠道流量。
三角堰、巴歇尔量水堰、抛物线型量水堰。
量水堰是灌区计划用水和按方收费的基础。
包括建筑物量水、特设量水设施、量水仪表等。
QH
水尺
L
O
T b
h
P
H
D
T
图5 - 3 直角 三角形量水堰图
H
L
B
T b
3~5
P
D
厘米
T
h
图5 ~ 4 梯形量水堰及其水流形状示意图上游水位
P
H
<0.7
下游水位(自由流)
n
P
f
下游水位(淹没流)f
h
A - A 剖面
1:4
A
b
A
D
a
y
E
1
L B
1:6
cW
x
b
N
F
K
G L
2
图5 - 1 9 巴歇尔量水槽结构示意图泵站和衬砌渠道第二节 田间工程规划
田间工程:
– 最末一级固定渠道和固定沟道中间的条田范围内的农田建设工程,
临时渠道
排水小道
田间道路
小型建筑物(进、排水口)
土地平整等 。
田间工程是合理灌溉、提高灌排效率、发挥工程效益的基础。
田间工程规划要求
1、规划要求:
– A 灌、排系统完善;
– 避免串灌串排
– 控制地下水位,防止渍害、盐碱化
– B 土地平整;
– 提高灌水均匀度,减少实际灌水定额
– C 适于机械化作业;
2,规划原则:
1〕 水利规划和农业规划相结合;
考虑农业需水特点
2〕 田间工程规划要以治水改土为中心,山、
水、林、田、路综合治理,创造良好的生态化境。
改善生产环境;
改善生态环境
改善生活环境
3〕 因地制宜;
4〕 长远规划,预留发展余地。
条田规划
条田概念:
– 农渠河农沟之间的田块
条田的要求:
– 排水要求( 100- 200米):
排涝:淹水时间和深度
降渍:控制地下水位
– 机耕要求,以 400- 800米为宜
– 管理要求:一般需要在 1- 2d灌完
规格:宽度 100- 200米,长度 400- 800米。
田间渠系布置
纵向布置
– 灌水方向垂直农渠
– 水流方向:农渠-毛渠-输水垄沟-沟(畦田)
– 适于微地形起伏、平整较差的地区横向布置
– 灌水方向与农渠平行
– 水流方向:农渠-毛渠-沟(畦田)
– 与纵向布置相比,减少了输水垄沟
– 适于平坦地区,平整程度较好的地块。