河套灌区土地整治项目灌溉工程模式研究

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1、河套灌区土地整治项目灌溉工程模式研究摘要：灌溉工程设计，应保证适时适量满足项目区作物不同时期生长发育阶段需要的人工补充水量，同时满足作物除涝的要求。关键词：河套灌区；灌溉工程；模式；研究河套灌区地表水资源丰富，原有灌溉渠系较多，灌溉建筑物较多，易选取黄灌渠自流灌溉。灌溉与排水工程设计主要有三项内容，一是水源（供水）工程。二是输（配）水工程和田间工程。三是农田防洪除涝工程设计。1.灌溉制度设计1.1灌溉设计标准根据《灌溉与排水工程设计规范》GB5028-99,以及项目区采用渠灌的特点，灌溉设计保证率采用75%。1.2地下水利用量（Wk）

2、的确定地下水利用量是指地下水借土壤毛细管作用上升至作物根系吸水层内而被利用的水量。参照《水工设计手册（第八卷）》确定。1.3主要作物需水量作物需水量以内蒙古水科院编制的《内蒙古自治区主要作物灌溉制度与需水量等值线图》为依据确定，主要作物需水量见表1-1。1.4设计灌溉定额M=E-Po-（Wo-W）-Wk式中：M-作物生育期灌溉定额53/亩）;E-作物需水量53/亩）；po-有效降雨量（m3庙）；（Wo-W）-播前及生育期末土层内的储水量（m3/亩）；Wk-地下水补给量（m3/ffl）o1.5秋浇灌溉制度为使作物根系层土壤中盐分处于平衡

3、状态，需通过一年一度的秋浇的淋洗，维持盐分平衡，达到逐步淡化的目的，秋浇与播前储水灌溉，按灌区耕地土壤为非盐化考虑，选定本项目区秋浇定额为100m3/亩，秋浇面积比例为95%的耕地。1・6综合灌溉定额根据上述灌溉制度设计，计算出综合灌溉定额，详见表1-2。1.渠道工程设计2.1灌溉渠道设计（1）灌溉水利用系数根据土壤条件、渠道流量、衬砌情况、地下水位等因素，结合项目区灌溉实际，计算各级渠道的渠系水利用系数。（2）渠道流量计算根据渠道现状运行情况和渠道的灌溉方式，本着满足现状灌溉要求，并考虑到渠道现状灌溉引水流量、灌溉面积与灌溉制度。以

4、斗渠-1控制范围座典型流量计算，斗渠-1控制面积约为1.56万亩。斗渠1下设12条农渠，可分成4个轮灌组，同时工作的农渠为3条。斗渠输水至田间净流量:Q净二AXq式中：A-为斗渠控制面积(万亩);q-为设计灌水模数(m3/s?万亩)；Q净-为斗渠应送至田间的净流量(n)3/s)。斗渠1控制面积为0.97万亩，设计灌水模数为0.524m3/(s?万亩)。经过计算得：Q斗1田净=AXq=0.51m3/s农渠净流量计算：Q农山净二Q斗1[□净/(nXk)Q农净二Q农田净/几式中：Q农田净-为农渠的田间净流量(m3/s)；Q农净-为农渠净流量

5、(m3/s)；Q斗1田净-为斗渠1应送至田间的净流量(m3/s)；n-为斗渠以下同时灌水的农渠数；k-为农渠下同时灌水的毛渠数；II-田间水利用系数。Q斗1田净为0.51m3/s,因为农渠分组轮灌，同时工作的农渠有2条,同时工作的毛渠数有3条，所以农渠的田间净流量为：Q农山净二Q斗1DO净/(nXk)二0.085(m3/s)取田间水利用系数n二0.861,则农渠的净流量为：Q农净二Q农田净/H=0.099(m3/s)灌区土壤属中粘壤土，可以查出相应的土壤透水性参数：A二1.9,m=0.4o农渠每公里输水损失系数：o'农二£OXO农二£

6、0A/（100Q农净m）式中：农-衬砌农渠的每公里输水损失系数；o'农-土质农渠的每公里输水损失系数；£0-衬砌渠道渗水损失修正系数，取0.3；A-渠床土壤透水系数，取1.9；叶渠床土壤透水指数，取0.4；Q农净-农渠的净流量，（m3/s）o计算得：o'农二eOXo农二0.016农渠毛流量（设计流量）计算：Q农毛二Q农净（1+0‘农L农）式屮：Q农毛-农渠的设计流量，（n）3/s）；Q农净-农渠的净流量，（m3/s）；L农-农渠的平均工作长度，（km）o计算得：Q农毛二Q农净（1+。’农L农）=0.099（m3/s）农渠设计流量计算：

7、Q农净=3XQ农毛二0.297（m3/s）斗渠每公里输水损失系数：斗渠1设计流量计算：斗渠每公里输水损失系数：经过计算得斗渠1的灌溉水利用系数：2.2渠道断面设计（1）梯形渠道断面参数选择①比降。初步确定主干比降为1：6000和1：5000左右，农渠比降为1：3500左右，毛渠比降为1：2500左右。②渠床糙率。混凝土衬砌防渗渠道渠床糙率系数衬砌渠采用0.016,土渠采用0.025o③流速。根据渠道淤积流速公式：[V]二CJ（R）式屮：R为水力半径，以m计；C为系数，与悬浮泥沙粒径和水力粗度有关，还与渠壁糙率有关。近似计算时，对于砂土

8、、粘壤土或粘土渠道，如取糙率n二0.016,悬浮泥沙不大于0.25mm时，C=0.50。④超高。根据《渠道防渗工程技术规范》分析确定，渠道混凝土防渗层超高为0.10m~0.15m。（2）渠道横断面设计：渠道断面水力要素计