灌溉渠道系统

第五章灌溉渠道系统灌溉渠道是农业生产中不可或缺的一种基础设施。

本章主要介绍灌溉渠道系统的基本概念、分类、特点、设计和管理等方面的内容。

一、概念灌溉渠道系统是指用于输送灌溉水的一系列设施和设备的总称。

灌溉渠道是其中最主要的组成部分，主要用于收集、输送和分配灌溉水。

其他组成部分还包括水库、泵站、引水渠、过水渠、溢洪道、防渗墙等。

二、分类根据渠道结构和设计方式的不同，灌溉渠道可以分为以下几种类型：1. 需水渠道需水渠道是指依靠自然水流，在无需抽水的情况下输送灌溉水的渠道。

其设计通常以降低水流速为主，使水能够有效地渗透到土壤中。

2. 抽水灌溉系统抽水灌溉系统是指通过水泵将地下水或地表水提升到需要的高度，再通过灌溉渠道输送到灌溉区。

其设计通常以提高输送能力和节约能源为主。

3. 间歇式灌溉渠道间歇式灌溉渠道是指通过控制和调节水流的时间和流量，使渠道交替进水和断水，从而实现节水、省电的灌溉渠道系统。

三、特点灌溉渠道系统具有如下特点：1.灌溉管道一般较长，需要考虑管道摩阻、压力损失等因素的影响。

2.灌溉渠道需要经常清淤、清洗等维护工作，以保证其正常的输送能力和使用寿命。

3.灌溉渠道需要考虑保持一定的水流速度和水面高度，以保证清水的积累和灌溉效果的达到。

4.灌溉渠道的设计应考虑水文地理和土壤条件等因素，以减少对环境和土地的影响。

四、设计灌溉渠道系统的设计应根据实际灌溉需要和灌区条件等因素进行综合评估和考虑。

一般需要确定以下参数：1.渠道截面形式和尺寸，以确定渠道流量和流速等参数。

2.渠道与灌区配合，以满足需要灌溉的地块的水分需要和使用水量等要求。

3.灌溉渠道与水源和水库配合，以确定灌溉需水量、抽水高度和输送水量等参数。

4.灌溉渠道的施工和管理，以确保灌溉渠道的正常运行和使用寿命。

五、管理灌溉渠道系统的管理应该从设计之初开始考虑，注重用坚强的灌溉维护队伍进行日常管理和长期维护。

具体措施包括：1.建立灌区管理制度和规范化操作流程，加强对灌区的监管和管理。

灌溉排水渠系设计规范一、设计原则1.灌溉排水渠系的设计应以科学、经济合理、先进适用为原则，确保农田得到足够的灌溉水量和有效排水，提高农田的产能。

2.设计应根据地理环境、土地利用状况、降雨均衡和灌溉用水需求等因素进行合理规划，确保灌溉排水系统的长期稳定运行。

二、设计标准1.灌溉排水渠系的设计应符合国家农田灌溉排水工程设计规范，确保设计方案的科学性和合理性。

2.设计应根据农田所在地的降雨量、蒸发量、土地类型等因素确定合理的灌溉水量，并保证排水系统的稳定排水能力。

三、设计内容1.灌溉渠道的设计应根据灌溉用水需求和农田的地形条件进行合理布置。

应注意渠道的坡度、深度、宽度等参数的设计，确保水能顺利流动，并减少水量损失。

2.排水渠道的设计应根据农田的土壤类型和排水需求确定合理的排水闸门数量和位置。

渠道应具备良好的排水能力，有效地排除农田内的积涝水。

3.设计时应合理布置渠道的交叉口和汇水口，以确保整个灌溉排水系统的连通性和稳定性。

同时，应考虑到水质的保护，采取相应的措施防止水源被污染。

4.设计时应充分考虑灌溉排水系统的维护和管理问题，合理安排渠道的出水口和泵站的位置，方便进行维护和管理工作，确保系统的正常运行。

四、设计要求1.灌溉排水渠系的设计要充分考虑节约水资源、保护环境的要求，采用水平灌溉和滴灌等节水灌溉技术，并合理布置渠道的出水口和水源保护措施。

2.设计时要考虑到水文地质情况，避免渠道的泥沙淤积和堵塞，采取相应的措施保证渠道的通畅性。

3.设计时要充分考虑区域的降雨量和排水需求，合理确定渠道的容水量和排水能力，防止因洪水导致农田的水浸灾害。

五、设计审查1.灌溉排水渠系的设计应经过相关部门的审查，并取得设计审查合格证明。

2.设计审查时应对灌溉排水渠系的各项技术指标和参数进行详细检查，并提出合理的修改意见，确保设计方案的合理性和可行性。

六、施工监督1.灌溉排水渠系的施工应按照设计方案进行，确保施工的质量和进度。

灌溉渠系系统的规划布置灌溉排水系统是农田水利工程的主要组成部分。

完整的灌排系统主要包括取水枢纽,各级输、配水渠道,各级排水、泄水沟道,灌区或圩区内部的蓄水工程(库塘或湖泊),各种田间工程(包括地面、地下灌排网)以及灌排渠系上的建筑物等,如图8-3所示。

图8-3 灌溉排水系统一、灌溉类型及灌排系统的典型布置形式由于地形、水文、土壤和地质等自然条件不同,国民经济发展对灌区所提出的要求不同,各灌溉区灌排系统的布置形式也是不同的。

按地形条件,灌区大致可以分为三种基本类型:①山区、丘陵区型灌区;②平原型灌区;③圩垸型(滩地、三角洲型)灌区。

下面以地形分类为主,适当结合其他条件,讨论山区、丘陵灌区的特征及其灌排系统的布置形式。

山区、丘陵灌区的特征及其灌排系统的布置形式如图8-4所示。

图8-4 山区、丘陵区灌排系统的布置形式这类灌区的地形一般比较复杂,岗冲(冲击沟谷)交错,起伏剧烈,坡度较陡。

耕地大多为坡地与梯田,位于分水岭、沟谷、河流之间,分布比较分散,很少有大片集中的平坦土地,而且山区、丘陵区的耕地高程较高,往往需从河流上游远处引水灌溉。

所以,山丘区灌溉渠道的特点,一般是位置较高,渠道弯曲,渠线较长,渠道深挖和高填方多,渠道石方工程和建筑物亦多,而且地形条件是确定渠线布置的主要因素。

另外,由于渠道较多地行经高填方、山坡风化土质和风化岩层地带,渗漏比较严重;且在暴雨季节,山洪可能入侵渠道,使之坍塌决口,影响附近农田村庄的安全。

同时山丘区多塘堰和小型水库,可以拦蓄当地地面径流与引蓄河流径流,故山丘区的渠道,还往往与塘库相连接,形成长藤结瓜式的水利系统。

在山区、丘陵地区,干、支渠的布置主要有下列两种型式。

1.干渠沿等高线布置干渠沿灌区上部的边缘布置,以求控制全部灌溉面积,此时支渠则从干渠的一侧引出。

这种布置形式的地形条件,一般是位于分水岭和山溪或河流之间,呈狭长形,地面等高线大致与河流方向平行,灌区内的山溪、河流常用做排水干、支沟道。

灌溉系统的组成
一般灌溉系统应包括水源取水工程，各级输配水渠道，渠系配套建筑物和田间工程等。

实际上很多灌区都有灌溉与排水两个方面的要求，即旱时灌溉，涝时排水。

所以还要安排与灌溉渠系相对应的排水沟系，组成灌溉排水系统。

1、水源取水工程自水源取水并引入农田灌溉所需修筑的进水闸、拦河坝、水库、泵站等，均属于取水工程。

2、各级输配水渠道按照灌区的地形条件和所控制灌溉面积的大小，灌溉渠系一般分为干、支、斗、农四级固定渠道。

对于小型灌区、地形平坦、面积较小、只设干支两级渠道即可。

干渠主要起输水作用，它把从渠首引入的水量输送到各灌溉地段。

支渠主要起配水作用，把从干渠分来的水量，按用水计划分配给各用水户。

3、渠系配套建筑物灌溉渠系配套建筑物，一般包括分水闸、节制闸、泄水闸、渡槽、倒虹吸、跌水、陡坡、涵洞、桥梁和量水建筑物等，其作用主要是输送、控制、分配和量测水量等。

4、田间工程田间工程是指农渠以下的毛渠、输水沟、畦和灌水沟以及护田林网、道路等。

水田还包括格田田埂，其主要作用是调节农田水分状况，满足作物对灌溉、排水的要求，促进农业增产。

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渠道的纵横断面渠道是连接灌溉水源与农田之间的输水工程。

渠道系统是指从水源取水、通过渠道及渠系建筑物向农田供水、经由田间工程进行农田灌水的工程系统，包括渠首工程、输配水工程、田间工程。

灌溉渠道遍布整个灌区，线长面广，其规划和设计是否合理，将直接关系到土方量的大小、渠系建筑物的多少、施工和管理的难易以及工程效益的大小，因此，渠道的布置一定要慎重进行。

灌溉渠道一般可分为干渠、支渠、斗渠、农渠四级固定渠道（图1）。

干渠、支渠主要起输水作用，称为输水渠道；斗渠、农渠主要起配水作用，称为配水渠道。

图1 灌溉排水渠道系统示意图一、渠道的纵横断面渠道的设计包括横断面设计和纵断面设计。

在实际设计中，纵断面和横断面设计应交替并且反复进行，最后经过分析比较，确定出合理的设计方案。

（一）渠道横断面渠道横断面的形状有梯形、矩形、U型、弧形底梯形等。

梯形是最常用的横断面形状，因为它便于施工，并能保持渠道边坡的稳定，如图2（a）(c)所示。

在坚固的岩石中开挖渠道时，宜采用矩形断面，如图2（b）（d）所示。

当渠道通过城镇工矿区或斜坡地段，渠宽受到限制时，可采用混凝土、砌石等材料作为挡墙，如图2（d）（e）（f）所示。

U型渠道具有较大的输水输沙能力，占地较少，省工省料，并且整体性好，抵抗冻胀破坏的能力较强，在小型渠道中经常采用。

渠道横断面尺寸，应根据水力计算确定。

梯形土渠的边坡应根据稳定条件确定，土渠的边坡系数m一般取1～3。

对于挖深大于5m或填高超过3m的土坡，必须进行稳定计算，计算方法与土石坝稳定计算相同。

为了管理方便和边坡稳定，每隔4～6m应设一平台，平台宽～2m，并在平台内侧设排水沟。

按明渠均匀流公式确定渠道的横断面时，所选择的渠道的纵坡和糙率应尽量接近实际值，它们的大小将直接影响渠道断面尺寸的大小和渠道的冲淤，主要依据渠道有无护面、养护、施工情况等加以选定。

当渠道的流量、纵坡、糙率及边坡系数已定时，即可根据明渠均匀流公式确定渠道断面尺寸。

灌溉渠道系统规划设计第一节灌溉渠道系统规划布置一、任务1、供水、引水、配水要求：对水源供水状况进行调节对水位、水量有控制，调节能力控制流速，使渠道达到防冲，防淤二、系统分类1、组成：1）水源和引水部分：水源：水库、湖泊、河流、井、泵建筑物：要求有调节、控制能力（闸、坝、抽水站）2）输水配水系统：把渠道分为五个等级：总干渠、干渠、支渠、斗渠、农渠，其中，总干渠、干渠、支渠输水；斗渠、农渠配水。

3）田间渠道系统：农渠、毛渠、灌水畦[qí]通常是：干、支、斗、农、毛。

大的有总干渠，较小的有灌水畦4）排水泄水系统：干、支、斗、农、毛沟2、分类：从结构上分：明渠、暗渠按建筑材料分：土渠、砖石砌渠、砼渠、水泥管按开挖方式分：挖方渠道、填方渠道三、渠道系统布置1、布置原则：总的来说，要求投资少、效益大、渠线尽可能小，输水速度快、沿线地质无严重渗漏或坍塌现象2、平原布置为例，说明其布局原则，见教材3、布置：田间渠道系统一般为沟、路、渠相邻或相间布置。

第二节渠道系统设计流量的确定渠道设计流量是渠道所控制灌溉范围内农作物的灌溉净流量和渠道损失流量之和，即：Q设＝Q净+Q损一、渠道净流量1、Q 净 = q 次大 A （立方米/秒）q 次大 ：灌区次大灌水率 （米3/秒/万亩）， A ：灌溉面积（万亩）2 、Q 净= m1A1 + m2A2 +…/ 86400t （立方米/秒）或： 式中：M 综—综合灌溉定额（米3/亩）， T —作物允许灌水延续天数。

二、渠道损失流量四、渠道的加大流量和渠道的最小流量1、加大流量：当灌溉区的灌溉面积扩大或出现特大干旱或上游渠道出现失事情况Q 加大=Q 设(1~1.3)2、渠道最小流量：当灌溉区某一种作物需灌溉或某一支渠需灌溉 Q 最小=0.4Q 设渠道一般都应考虑设计流量、加大流量和最小流量 第三节 渠道纵横断面设计 一、渠道横断面的设计100净损Q L Q ⨯⨯=σ （米3/秒）L ：渠道长度σ：每公里长渠道渗水损失占所通过净流量的百分比，根据土壤性质确定mQ D净＝σ (σ、D 、m 值见教材) 2、通过测定损失直接确定渠道设计流量 设净＝Q Q η三、渠道设计流量损净设＝Q Q Q + (大型) 或：η净设＝Q Q (中小型)t86400⋅⋅A M Q 综净＝T i i i 64.8m q ⋅α＝(一) 断面形状1、按几何形状和材料分为：梯形(大多数土渠)、矩形(砼渠、石渠)、半圆形(砼渠)2、按开挖宽深比：窄深式：挖方省、占地少、渗漏小、但渠床不稳，施工不便宽浅式：渠床稳定，施工容易，水流稳定但占地多。

灌溉渠道系统规划实例分析中图分类号： s607+.1 文献标识码： a 文章编号：摘要:利用渠道进行灌溉是我国农田灌溉的主要输水方式。

灌溉渠道系统是指从水源取水、通过渠道及其附属建筑物向农田供水、经由田间工程进行农田灌水的工程系统。

主要包括渠首工程、输配水工程和田间工程三大部分。

大中型固定渠道可分为干渠、支渠、斗渠、农渠四级，地形复杂的大型灌区级数往往多于四级，而灌溉面积较小的灌区，固定渠道的级数较少。

灌溉渠道系统布置应符合灌区总体设计和灌溉标准要求。

干渠主要布置在灌区较高的地带，以便自流控制较大的灌溉面积。

其他各级渠道也应布置在各自控制范围内较高地带。

本文主要结合土地整理项目设计实例，分别对北部平原区和南方山区、丘陵区灌区的渠道灌溉系统进行分析设计，主要内容包括项目区总体情况介绍，灌溉水源分析，干、支、斗、农渠的规划布置形式，渠道工作制度的划分，渠道设计流量的推算，渠道横断面和纵断面设计以及田间工程的规划等内容。

关键词:土地整理渠道灌溉流量引言笔者就职于土地整理规划设计公司，主要从事土地整理项目的规划设计工作，土地整理的主要目的是采用工程措施，对田、水、路、林、村进行综合整治，增加有效耕地面积，提高土地质量和利用效率。

灌溉渠道工程规划是土地整理规划设计的一项重要内容，以下笔者结合工作中的设计实例，对灌溉渠道系统规划进行分析设计。

利用渠道进行灌溉是我国农田灌溉的主要输水方式。

灌溉渠道系统是指从水源取水、通过渠道及其附属建筑物向农田供水、经由田间工程进行农田灌水的工程系统。

主要包括渠首工程、输配水工程和田间工程三大部分。

大中型固定渠道可分为干渠、支渠、斗渠、农渠四级，地形复杂的大型灌区级数往往多于四级，而灌溉面积较小的灌区，固定渠道的级数较少。

灌溉渠道系统布置应符合灌区总体设计和灌溉标准要求。

干渠主要布置在灌区较高的地带，以便自流控制较大的灌溉面积。

其他各级渠道也应布置在各自控制范围内较高地带。

以下选取土地整理项目中的设计实例，分别对北部平原区和南方山区、丘陵区灌区的渠道灌溉系统进行分析设计。