水库灌区灌溉渠系设计说明书

一、基本资料××水库是以灌溉为主的综合利用工程，总库容 1.25亿m3。

电站为灌溉期发电的季节性电站，整个灌区利用发电后的尾水进行灌溉。

尾水渠渠底高程576.5m。

1．灌区范围及水资源概况××水库灌区位于××以东，大桥河以西，大金河以南的黑峪岭北坡，地形南高北低，海拔500～600m，地面坡降1/250～7/1000，由于发源于黑峪岭北麓的七条大金河支流（包括××，发新河，李家河，西沙河，东沙河，木桥河）的切割作用，使得该区从东到西，川原相间，起伏不平。

灌区土地面积约39.5万亩，其中包括河谷滩地面积。

土地利用系数0.74。

灌区内地表水资源由于地形，时间和空间的限制，难于全部利用，只能通过可能的工程措施来利用一小部分。

根据水文地质条件，灌区分为河谷阶地和山前洪积扇两种地貌类型；河漫滩潜水埋深10m左右，含水层为砂、砂砾石厚3～30m，山前洪积扇潜水埋深20～30m，含水层为含泥沙的砂砾石层，厚10～20m，地下水质良好，矿化度为0.2～0.5g/L，pH值为 6.5～8,适于灌溉和人畜用水。

2．灌区土壤地质概况在洪积扇上，地表岩性为冲积，洪积的次生黄土和亚黄土，土层厚度随地形而异，一般为5～15m，河滩地冲积土层厚度1m。

以下为砂石层。

沿山坡地带土壤为沙壤土，洪积扇中部为中壤土，河谷川地为重壤土，土壤物理性质见下表：灌区土壤物理性质土壤类别 田间持水量（占土体%）容重（g/cm3）沙壤土17～25 1.5～1.55中壤土23～32 1.37～1.49重壤土 30～42 1.35～1.38沿山坡地带，表面沙土覆盖，厚5m左右，以下有2m多的砂石层，再下就是较为坚固的基岩，在李家河左岸及西沙河右岸均有岩石出露，东沙河西支流端头也有岩石出露，东沙河之间为原土。

沙土覆盖约4m，其他地方土层顺山坡逐渐增加。

3．水文气象概况××王庄站实测多年平均流量9.09 m3/s，最枯流量0.7 m3/s；年平均含沙量35.2kg/ m3。

大金河多年平均径流量31.9亿m3。

扣除上游魏家原、罗川等几个灌区15.7万亩的灌溉用水，在灌溉季节，下游金辉县境内的河川地灌水也很困难，需要从××水库供水，××水库库容较大，但它的一部分水量要调到××以西的灌区。

灌区多年平均降雨量608mm，65%集中在八、九、十月，年平均气温17℃，最高为37℃，最低零下17℃，一般年份最大冻土深度45～65cm，时间在十二月中旬到一月下旬。

4．灌溉制度灌区内主要种植冬小麦，夏玉米，棉花等作物，复种指数160%，渠系水有效利用系数0.60，灌溉设计保证率P=75%，各种作物的灌溉制度及灌区的设计灌水率为0.25m3/s·万亩。

二、工程布置1．灌区骨干渠系的规划布置渠首水源是利用电站的尾水进行灌溉，故水质含沙量很小，渠系为清水渠。

灌区地形南高北低，西高东低，故干渠大致东西走向，沿南面黑峪岭北坡坡底布置。

渠道采用混凝土护面，大致沿地面坡降由南向北布置5条，支渠垂直等高线，支Ⅰ又根据地形分为分支1和分支2（详见灌区灌溉规划布置图）。

2． 干、支渠系建筑物支渠进水口设进水闸；斗渠进水口设分水闸；在支渠进水口下游设节制闸，用来在干渠出现最小流量时抬高最小水位，满足支渠引取最小流量要求；并在轮灌组的分界处设节制闸，如斗、农渠；修建两处跌水（东沙河、上峪河），并下设消力池，以减小水流能量；在西沙河与东沙河之间的山脊开一隧洞；在李家河与渠尾上峪河处设置渡槽。

为使干渠尽量直线布置以减少水头损失和减少工程量，东沙河上游右岸沿山脚地带无法自流式灌溉，可设一小型泵站抽水灌溉。

3． 典型支渠的选择及布置选择支Ⅱ为典型支渠进行斗、农渠布置。

斗渠长度一般为3～5km ，间距800m ；农渠垂直斗渠布置，长度800m ，间距为400m （详见典型支渠田间工程规划布置图）。

三、渠系流量计算1． 量测、估算每一条支渠控制面积2． 典型支渠（支Ⅱ）的设计流量及渠系水利用系数典型支渠灌溉面积约为A 2=5.698万亩。

灌溉制度为干、支渠续灌，下设21条斗渠，分三组轮灌，则同时工作的有7条；某一斗渠下设8条农渠，分2组轮灌，则同时工作的有4条。

（详见典型支渠田间工程规划布置图）3d Q A q 5.6980.251.4245m /s =⨯=⨯=支田净支()1）计算农渠设计流量3Q 1.4245Q 0.051 (m /s)4728===⨯支田净农田净取田间水利用系数f η=0.90，则农渠净流量为：3fQ 0.051Q 0.057(m /s)0.9η===农田净农净 灌区土壤大致为中壤土，查表得相应的土壤透水性参数：A=1.9，m=0.4，故每千米农渠输水损失系数为：m 0.4A 1.95.976Q 0.057σ===农农净 渠道采用混凝土护面，查表取渗水量折减系数β=0.1，由图取得农渠的平均工作长度L 农=0.4 km 。

故农渠的设计毛流量为：L 0.1 5.9760.0.4Q Q 1+00571+0057m s 100100βσ⨯⨯=⨯3农农农毛农净（）=.（）=.(/)进位后Q 006m s 3农毛=.(/)2）计算斗渠设计流量3Q 4Q 50.060.24m /s =⨯=⨯=斗净农毛（）取L 斗=2.4km ，则斗渠每千米输水损失系数为：m 0.4A 1.93.36Q 0.24σ===斗斗净 斗渠的设计毛流量为：3L 0.1 3.36 2.4Q Q 1+0.241+0242m s 100100βσ⨯⨯=⨯斗斗斗毛斗净（）=（）=.（/）进位后 Q 025m s 3斗毛=.(/)3）计算支渠设计流量3Q 7Q 70.25=1.75m /s =⨯=⨯斗毛支净（）斗渠分3组轮灌，由图取得支渠平均工作长度L 支=7.0km ，则支渠每千米输水损失系数为：m 0.4A 1.91.52Q 1.75σ===支支净 支渠设计毛流量为：3L 0.1 1.527.0Q Q 1+1751+=1.769m /s 100100βσ⨯⨯=⨯支支支毛支净（）=.（）（）进位后 Q 1.80m s 3农毛=(/)4）典型支渠的灌溉水利用系数：Q 1.42450.7979%Q 1.80η====支田净支水支毛3．计算其他支渠的设计流量以典型支渠的灌溉水利用系数η支水作为扩大指标，计算其余支渠的设计流量，计算公式为：d q A Q η=支支毛支水计算结果汇总表：4． 计算干渠各段设计流量干渠各段设计流量由下游往上游推算，在平面图上为7-8、3-7、2-3、1-2段。

7-8段： 侧得78L 5.35km =378Q Q 1.8m /s ==净Ⅴ支毛78m 0.478A 1.91.502Q 1.8σ===净 378787878L 011502 5.35Q Q 1+1.811.814m /s 100100βσ⨯⨯=⨯=毛净..（）=（+）（）进位取378Q =1.85m /s 毛同理可计算其它支渠的设计流量，其中7837Q Q Q =+毛净支Ⅳ毛 2323Q Q Q Q =++毛净支Ⅱ毛支Ⅲ毛12Q Q Q=+23毛净支Ⅰ毛则计算汇总表如下： 5． 加大流量及最小流量计算d Q JQ j=min d Q 0.4Q =计算汇总表：四、横断面设计根据干渠各段设计流量，由梯形渠道的经济实用断面计算公式推算各渠道横断面设计。

根据渠道纵断面地形图暂定渠道比降i=1/40001/2500；渠道采用混泥土护面，取糙率系数n=0.012，渠床地质条件大部分为中壤土，故取渠道内边坡系数m=1.25。

梯形渠道水力最佳断面参数计算公式如下：水深：3/8o h 1=，单位m ， （其中m' 3.2==）； 底宽：o o b 2m h =-），单位m ；过水断面：2o o o o A =b h +mh ，单位m 2；流速：o o V Q /A =，单位m/s 。

混泥土衬砌渠道不冲流速cs V 取2.5 m/s ，不淤流速0.5cd o V C Q =。

加大水深j h 的迭代公式：()()0.40.6j j 1j b m'h nQ hb mh ++⎛⎫=+（）（）（）。

安全超高：j 1h h 0.24∆=+，单位m 。

堤顶宽度：j D=h 0.3+，单位m 。

堤顶高度：j h =h h +∆顶，单位m 。

则渠道各段横断面设计计算结果如下： 1．典型支渠：故cd cs V V V <<,满足流速设计要求。

2．干渠渠首：故cd cs V V V <<,满足流速设计要求。

故cd cs V V V <<,满足流速设计要求。

故cd cs V V V <<,满足流速设计要求。

5．干渠37段：故cd cs V V V <<,满足流速设计要求。

6．干渠各段横断面及典型支渠渠首横断面设计结果汇总表如下：(单位：ｍ)五、各设计示意图见附：● 灌区灌溉规划布置图● 典型支渠的田间工程规划布置图 ● 渠道纵横断面图 六、结语通过这次课程设计，我知道了自己所学课程的用处，知道干什么，知道该干什么。

并且更重要的是加深了我对知识的了解、吸收。

也为我走向工作岗位打了一定的基础。

以上的设计是对我所学知识的掌握与运用，由于时间仓促，本设计有很多不足之处，请指正。

《灌溉排水工程学》课程设计水库灌区灌溉设计。