第五章 灌溉水源与灌溉水利工程计算讲解
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第四章渠道灌溉系统§1 灌排渠系规划布置灌溉系统是指从水源取水并输送分配到田间的灌溉工程。
按输水方式的不同可分渠道灌溉系统和管道灌溉系统两大类。
本章介绍渠道灌溉系统。
管道灌溉系统将在第五章中介绍。
一、灌排渠系的组成及布置原则(一)灌排渠系的组成1、灌溉系统:(1)渠首工程(2)灌溉渠道:干、支、斗、农渠等固定渠道(3)渠系建筑物(4)田间渠系工程:毛渠(临时渠道)、灌水沟哇等2、排水系统(1)田间排水工程:毛沟、腰沟、墒沟等(2)排水沟:干、支、斗、农沟(3)排水建筑物:排水闸、涵、站等(4)排水容泄区:大江、大湖、大海等(二)灌排渠系的布置的原则(1)满足作物灌排要求。
1)渠道应布置有高处,排水沟应布置在低处。
2)渠道和排水沟的长度和间距应当适宜,保证灌得上排得出。
(2)灌溉渠道必须与排水沟统一规划布置在规划布置渠道时,必须同时考虑到排水沟的位置,在平原地区、圩区,渠道一般要服从排水沟布置(因为在平原地区,排水问题更为突出)。
(3)安全可靠如渠道要避免深挖高填,山丘区渠系上方必须修撇洪沟(截洪沟)。
(4)经济合理渠道要尽量短直,以减少土方量;要尽量减少压占耕地;排水沟要尽量利用天然河道。
(5)便于管理便于用水管理和工程管理,布置时要考虑行政区划;也要考虑机耕方便;建筑物尽量联合修建,形成枢纽,以便于管理。
(6)综合利用如渠道落差较大可布置水电站,较大的渠道或排水沟要考虑通航,水产养殖等。
二、丘陵山区灌排渠系的规划布置山丘区的水利特点是:排水比较通畅,但干旱问题比较突出。
在山丘区虽然可以修建水库塘坝蓄水灌溉,但是由于其蓄水能力有限,因此干旱问题是山丘区的主要水利问题。
因此山丘区灌排渠系的布置,以灌渠道布置为重点。
山丘灌溉渠道布置的关键是布置干渠。
(一)干渠的两种布置形式(1)干渠沿等高线布置(2)干渠垂直于等高线布置(二)支、斗、农渠布置支渠垂直于干渠,其间距由地形条件决定。
斗渠间距一般为:400~800m农渠间距一般为:100~200m两种布置形式:(1)灌排相邻适用于单一坡向地形(2)灌排相间适用于平坦,或有微起伏§2 渠道建筑物规划布置渠系建筑物指与渠道或排水沟配套的水闸、涵洞、桥梁、渡槽、倒虹吸、跌水、陡坡等建筑物。
灌溉工程节水潜力计算方法(全文)1、计算参数的确定我省地下水一直处于严重超采状态,随着水位埋深不断加大,地下水的赋存运移规律发生了变化,与水资源有关的一些参数必然发生相应的变化。
计算参数主要为:大埋深灌溉入渗补给系数、渠系输水节水前后扣除蒸发损失水量系数、潜水蒸发系数、土面蒸发占作物总蒸发量的比例等。
1.1大埋深灌溉入渗补给系数的确定(1)地下水位深埋时降雨(灌溉)入渗补给浅埋时地下水和上部土壤存在水分的双向交换;深埋时,地下水只承受上部土壤水分的入渗补给,水分总是由上而下迁移的,地下水常年承受入渗补给。
分析了地下水深埋条件下入渗补给和土壤水疏干的特征。
(2)渠灌田间入渗系数和井灌回归系数在灌溉过程中用于渠道周边下渗,有一部分会下渗补给地下水,当灌水到达田面后,因农田表土疏松且包气带土壤的渗透性较强,将有较多的水量入渗补给地下水。
灌溉入渗补给系数层为灌溉入渗补给地下水的水量与灌溉水量的比值。
渠灌田间入渗补给系数为渠灌区斗渠(包括斗渠)以下田间渠灌入渗补给量与斗渠引水量比值;而井灌回归系数β是指田间灌溉水入渗补给地下水的水量与灌溉水深的比值。
β值可通过灌溉入渗试验或动态资料分析确定。
1.2渠系输水节水前后扣除蒸发损失水量系数的确定渠系水蒸腾蒸发损失量(包括全部渠系面积的蒸腾蒸发量和渠系侧渗影响带面积的附加蒸腾蒸发损失量),约占渠系输水过程总损失的l0%一15%(该百分比以下简称“渠系水蒸发损失系数”代表渠系输水时蒸发损失除以渠系渗漏损失的系数),约占小麦播种面积上总蒸腾蒸发量的6%一10%(包括田间与渠系)。
渠系防渗后,渠系水蒸腾蒸发损失量一般只占防渗以前渠系输水过程中总损失量的3%一4%,约占节水前小麦播种面积上总蒸腾蒸发量的2%一3%。
由此可见,对于土渠输水的大型灌溉区在小麦全生育期,由渠系节水所能够减少的无效蒸腾蒸发量一般只占节水前农田蒸腾蒸发总量的4%一7%。
同样可以得出,对于土渠输水的井灌区在小麦全生育期,由土渠输水改为管道化输水所能够减少的无效蒸腾蒸发量一般只占节水前农田蒸腾蒸发总量的3%左右。
水利部工作人员在灌溉工程设计中的水量计算和灌溉方式选择灌溉是农业生产中不可或缺的重要环节,它的水量计算和灌溉方式选择对农田的产量和土壤的保护至关重要。
水利部的工作人员在灌溉工程设计中需要考虑多种因素,以确保水资源的合理利用和农田灌溉的高效运行。
一、水量计算在灌溉工程设计中,准确计算水量是确保农田得到足够水源的基础。
水量计算的主要因素包括作物的需水量、土壤类型与质地、气候和降水量等。
1. 作物需水量作物的需水量是指作物在不同生长阶段所需要的水分量。
根据不同作物的特性,水利部工作人员可以通过气象数据和作物生育期,采用常用的计算方法,如Penman-Monteith公式、CROPWAT模型等,来推算作物的需水量。
这些方法考虑了作物的吸收蒸腾、蒸发量等因素,可较为准确地计算出作物的水需求。
2. 土壤类型与质地土壤的类型和质地会直接影响水分的滞留和渗透能力。
不同土壤类型和质地对于灌溉所需水量的计算有着重要影响。
通过采集土壤样本,测定土壤质地、含水量等参数,并结合土壤水分特性曲线等数据,水利部工作人员可以利用适当的公式和模型,计算出不同土壤类型所需的灌溉水量。
3. 气候和降水量气候因素对于水量计算也起到重要作用。
水利部工作人员需要考虑区域的降水量、蒸发量、风速等气象条件,并结合作物需水量和土壤水分特性,进行综合分析和计算,以确定合理的灌溉水量。
二、灌溉方式选择选择合适的灌溉方式是确保水资源高效利用和减少水分浪费的关键。
水利部工作人员需要综合考虑农田地势、土壤类型、作物品种、水资源供给能力等因素。
1. 地形和土壤条件根据农田的地形和土壤条件,水利部工作人员可以选择喷灌、滴灌、渠道灌溉等不同的灌溉方式。
对于坡度大、土壤质地疏松的地区,喷灌或滴灌可有效减少水资源的流失和土壤侵蚀。
而对于平坦地区,渠道灌溉可能更为合适。
2. 作物品种和生长习性不同作物品种的灌溉方式需求也不尽相同。
水利部工作人员需要根据作物的生长习性,如根系分布、适应性等,选择适合的灌溉方式。
水利灌溉计算案例简介本文档将介绍一个水利灌溉计算的案例。
通过该案例,我们将了解如何计算灌溉系统所需的水量,以及如何确定合适的灌溉时间和频率。
案例描述假设我们有一个农田,种植了一种作物。
我们需要为该作物提供足够的水来确保良好的生长和产量。
下面是一些关键信息:- 农田的面积为1000平方米。
- 作物在生长季需要每平方米每天2升的水。
- 已知地下水位为8米。
- 灌溉效率为75%。
- 灌溉系统的灌溉时间为4小时。
水量计算首先,我们需要计算出整个农田的每天所需的总水量。
根据作物的需求,每平方米每天需要2升的水。
所以,整个农田每天所需的水量为:总水量 = 农田面积 * 每平方米每天水量 = 1000平方米 * 2升 = 2000升灌溉时间计算接下来,我们需要确定每次灌溉的时间。
首先,我们需要计算出每次灌溉的水量。
为考虑地下水位和灌溉效率,我们需要计算出每次灌溉的实际用水量。
实际用水量 = 总水量 / 灌溉效率 = 2000升 / 75% = 2666.67升然后,我们可以计算出每小时灌溉的水量,将实际用水量除以灌溉时间。
每小时灌溉水量 = 实际用水量 / 灌溉时间 = 2666.67升 / 4小时= 666.67升/小时灌溉频率计算最后,我们需要确定每周进行几次灌溉。
为了确保作物的生长,我们可以参考土壤含水量来决定灌溉频率。
一般而言,土壤的最佳含水量范围为40%至80%。
假设我们目标是保持土壤含水量在60%至70%之间。
我们可以通过定期监测土壤含水量来决定灌溉频率。
结论通过本案例,我们了解了如何计算灌溉所需的总水量,以及如何确定每次灌溉的时间和频率。
这些计算可以帮助农民合理利用水资源,确保作物的良好生长和产量。
灌溉水利用系数的计算方法灌溉水利用系数在水土平衡和渠道设计流量分析中使用。
一、用模式分析法计算渠道灌的灌溉水利用系数1计算公式(1)灌溉水利用系数:η=ηη式中:η——渠系水利用系数,可用各级渠道水利用系数连乘求得。
η——田间水利用系数。
(2)渠道水利用系数在无实测资料时按下式计算:η=1-土渠:=净衬砌渠:=式中:——渠道单位长度水量损失率(%.km)L——渠道长度(km)K——土壤透水性系数,可从表3.1.9-1查得m——土壤透水性指数,可从表3.1.9-1查得——衬砌渠道渗水修正系数,可从表3.1.9-3查得2 参数选择(1)设计净流量:1)干渠:Q净=q s A干=0.368 2.46=0.972m3/s2)支渠:Q净=支=m3/s3)斗渠:Q净=n Q农净=20.091=0.182 m3/s4)农渠:Q净= 农==0.091 m3/s(2)渠道长度:1)干渠:1条,长12.6km砼板防渗结构,灌溉面积2.64万亩。
标准条田规格:长宽=700250=262.5亩拆合标准条田100块2)支渠:4条,总长7.6km,平均长1.9km,平均灌溉面积0.66万亩,拆和标准条田25块3)斗渠:14条,总长21km,平均长1.5km,平均灌溉面积0.1886亩,拆和标准条田7块4)农渠:100条,总长0.65km,平均长度0.65km(3)m、k、的选择查表3.1.9-1沙壤土:K=3.4,m=0.5查表3.1.9-3干渠砼板衬砌:=0.15-0.05,取=0.10支渠浆砌石衬砌:=0.20-0.10取=0.153.渠道水利用系数计算利用渠道净流量、渠道长度及选择的参数计算各渠道水利用系数,考虑到蒸发损失,管理损失及衬砌渠道在使用期防渗性能降低等因素,并结合现场调查,对计算值作适当调整作为采用值。
渠道水利用系数4.田间水利用系数渠田间水利用系数为0.905.灌溉水利用系数干渠至田间:η干田=0.9090.9430.8620.9080.9=0.604支渠至田间:η支田=0.9430.8620.9080.9=0.664斗渠至田间:η斗田=0.8620.9080.90.9=0.704农渠至田间:η农田=0.9080.9=0.81二、各种水源的灌溉水利用系数及拆算系数以渠道水利用系数为依据,各种水流按照进入田间的途径,分别计算灌溉水利用系数及拆算平衡断面的拆算系数。
灌溉渠道的流量计算是确定灌溉水流通过渠道的速度和量的过程。
这对于有效管理水资源、确保农田灌溉水平和提高农作物产量非常重要。
以下是灌溉渠道流量计算的概述及分类:
流量计算概述:
1. 基本公式:流量计算通常依据流量公式进行,其中最基本的流量公式为Q = A * V,其中Q 代表流量(单位为立方米/秒),A 代表横截面积(单位为平方米),V 代表流速(单位为米/秒)。
2. 测量方法:流量计算可以通过不同的方法进行,包括流速仪、流量计、小堰等设备来测量水流速度和流量。
3. 因素考虑:在进行流量计算时,需要考虑渠道的横截面形状、坡度、摩擦阻力等因素,以确保计算结果的准确性。
流量计算分类:
1. 理论计算法:根据渠道的横截面形状、水流速度等参数,通过理论公式计算得出水流的流量。
常用的理论计算方法包括曼宁公式、切比雪夫公式等。
2. 实测法:利用流速仪、流量计等设备对实际渠道中的水流进行直接测量,从而得出准确的流量数据。
3. 水头法:利用水头差、水流速度等参数,通过水头法计算得出水流的流量,适用于有一定坡度的渠道。
4. 模型模拟法:基于流体力学原理,通过建立渠道水流模型进行数值模拟,计算出水流的流量情况。
5. 经验公式法:根据实际经验总结出的计算公式,快速估算水流量,适用于一些简单的情况。
在实际应用中,根据不同的情况和要求,可以选择合适的流量计算方法来确保水资源的有效利用和渠道灌溉的顺利进行。
水利部工作人员在灌溉工程设计中的水量计算和灌溉方式选择水利工程在农业生产中起着至关重要的作用。
为了确保农田得到适量的水源供给,水利部工作人员在灌溉工程设计中需要进行水量计算和灌溉方式选择。
本文将针对该问题进行探讨。
1.水量计算在进行灌溉工程设计时,准确计算出农田所需的水量十分重要。
水量计算的准确性直接影响到农田灌溉的效果和农作物的产量。
因此,水利部工作人员需要采取科学的方法进行水量计算。
首先,工作人员需要了解农田所在地的气候条件、土壤类型、作物种植情况等基本信息。
这些信息对于确定灌溉水量具有重要的参考价值。
其次,根据农作物的生长周期、生长阶段和作物对水的需求量等因素,进行灌溉水量的估算。
可以根据植物蒸腾量以及蒸发潜力等指标来计算作物的实际需水量。
最后,根据农田的实际情况和配水计划,计算出每一次灌溉所需的水量。
在计算过程中,需要考虑到灌溉效率、水源的可用性和水资源的合理利用等因素。
2.灌溉方式选择灌溉方式的选择直接关系到农田的水资源利用效率和农作物的生长状况。
水利部工作人员需要根据不同的情况选择合适的灌溉方式。
首先,根据农田的地理条件和土壤类型,选择合适的灌溉方式。
常见的灌溉方式包括地面灌溉、滴灌、喷灌等。
地面灌溉适用于土壤渗透性较好的区域,滴灌适用于土壤渗透性较差的区域,喷灌适用于水源不足的区域。
其次,根据灌溉水量和农田的面积来确定灌溉系统的设计。
大面积农田可以采用集中供水的方式,小面积农田可以采用分散供水的方式。
同时,还需要考虑到水源的可靠性和节约用水的原则。
最后,根据农作物的特点和需水量来选择合适的灌溉设备。
不同的农作物对水的需求量不同,所以需要根据实际情况来选用合适的灌溉设备,以确保农田能够得到适量的水源供给。
综上所述,水利部工作人员在灌溉工程设计中需要进行水量计算和灌溉方式选择。
水量计算涉及到农田的气候条件、土壤类型和作物需水量等因素,而灌溉方式选择需要考虑到农田的地理条件、土壤类型和农作物的需水特点。
农业灌溉节水量计算
农业灌溉节水量的计算涉及多个因素,包括作物类型、土壤类型、气候条件以及灌溉系统的效率等。
下面我将从不同角度来回答
这个问题。
首先,灌溉节水量的计算可以从作物需水量的角度来考虑。
作
物的需水量取决于作物的种类、生长阶段、当地的气候条件等因素。
一般来说,可以通过参考气象数据和作物生长期需水量系数来计算
作物的实际需水量。
然后,根据灌溉系统的效率和土壤水分持续利
用率,计算出实际需要灌溉的水量。
其次,灌溉节水量的计算也可以从灌溉系统效率的角度来考虑。
不同类型的灌溉系统(例如喷灌、滴灌、渗灌等)其水分利用效率
各不相同。
通过对比不同灌溉系统的水分利用效率,可以计算出采
用高效灌溉系统相对于传统灌溉系统所节约的水量。
另外,还可以从土壤水分管理的角度来考虑灌溉节水量的计算。
合理的土壤水分管理可以通过科学施肥、覆盖和改良土壤等措施来
减少水分蒸发和流失,从而节约灌溉水量。
最后,灌溉节水量的计算还需要考虑到灌溉水源的可持续利用。
在计算灌溉节水量时,需要综合考虑灌溉水源的可利用量和保护水
资源的重要性,从而制定合理的节水目标和措施。
综上所述,农业灌溉节水量的计算涉及多个因素,需要综合考
虑作物需水量、灌溉系统效率、土壤水分管理和水资源可持续利用
等多个方面的因素,以制定科学合理的节水措施。