摘要:小型农田水利建设是农业发展的最基础的条件,是实施农业可持续发展的关键,健全的农田水利建设体系和完善的管理措施,将很大程度上缓解自然灾害给人民群众生活带来的不便,减少农业生产的损失。本文阐述了灌渠的断面设计,通过人和东灌渠断面水力计算的实例,更好地了解灌渠设计的步骤。

  关键词:水利工程 灌渠设计

  农田水利建设是农业水利体系的重要内容,也是农业水利体系各级水利网络中最直接惠泽百姓,并和老百姓生活、农村的经济发展息息相关,农业水利工程对存蓄降雨、调剂用水、保障和促进农业生产有着至关重要的作用。下面就小型农田水利工程的灌渠设计进行讲解。

  设计渠道,首先要确定渠道引水流量,然后进行渠道的断面设计,包括横断面设计和纵断面设计。接着画断面图,计算工程量,打概算,最后就是写初设报告。

  1、渠道引水流量的确定

  渠道引水流量是灌区农田灌溉净流量和渠道损失流量的总和。它与河源水量大小、灌区内部的水源条件、灌区作物种类、种植面积、农田土质、灌水定额、灌区气候、渠道长短等因素有关。渠道引水量的计算:应根据作物的灌溉制度及所控制的灌溉面积,按照同一时期不同作物同时用水量最多的情况计算,其计算公式如下:

  Q=

  渠系有效利用系数,是考虑渠道的渗漏和蒸发损失等因数的一个系数,一般干渠可采用0.5~0.7;支渠采用0.6~0.8;渠道衬砌时可提高到0.8~0.9。

  2、渠道设计

  2.1 渠道水位高程的确定

  渠道的水位高程,是根据灌区内地面参考点的高程和各级渠道的沿渠水头损失确定的。沿渠水头损失包括渠道比降损失和通过渠道建筑物的水头损失。

  2.2 渠道横断面设计

  渠道引水量确定后,即可进行渠道断面设计。渠道断面采用的尺寸在流量一定时,它与流速、比降等因素有关。

  (1)渠道比降及渠道流速。渠道比降取决于渠道土质、水流泥沙含量和灌区地面的坡度。渠道比降大,则流速大,通过一定流量所需的断面小,节省土石方量,水头跌落快,渠系控制的灌溉面积减少,容易冲刷渠床;如渠道比降过缓,流速过小,又会使渠道淤积,渠道输水能力降低。一般渠道采用的比降范围如下:干支渠:1/500~1/2500;斗渠:1/200~1/1500;引渠:按地形和流量确定。渠道流速应小于渠道的最大允许不冲流速和大于允许不淤流速,以保证渠床稳定。最小允许流速(即不淤流速),可根据渠道水流中泥沙的性质按下式计算:。V为最小不淤流速(米/秒);R为水力半径;C为根据渠道泥沙性质而决定的一个系数,可从表1中查出:

  (2)渠道边坡。渠道通过岩石地段时,断面可采用矩形,建在土基上的渠道多采用梯形断面。渠道的边坡一般用1:m表示,1表示斜坡的垂直距离,m表示斜坡的水平距离叫边坡系数。m越大边坡越缓,m越小边坡越陡,渠道断面为矩形时m等于零。土渠边坡应根据土壤性质决定。土质坚硬边坡可陡(m小),土质松软边坡可缓(m大)。

  (3)渠道超高。为保证行水安全,渠堤顶应高出渠道最高水位一个高度△H,叫做渠道的超高。它与渠道级别、流量有关。

  (4)渠堤顶宽。渠堤顶宽应按照渠岸高度及流量大小而定,如堤顶不结合道路,堤顶宽可按下表选用。如渠堤与道路结合,道路一侧的堤顶宽,应按交通要求修筑。汽车路面宽度可采用5米;田间干道可采用1.5~2.0米。

  5、结语

  在灌渠的设计中,过水断面尺寸的确定,主要是合理选定渠道断面的边坡、渠底底宽b、渠中水深h和超高ΔH。这些关系到灌溉效益、工程造价等问题,所以一定要深入现场,充分了解原始资料,才能计算出精确的引水流量,进行合理的断面设计。