[农田水利学]灌溉渠道流量推算第三节灌溉渠道流量推算一、渠道流量概述1、设计流量在灌溉设计标准下为满足灌溉要求而要求的最大流量设计流量是渠道的毛流量是确定渠道断面和建筑物尺寸的主要依据。2、最小流量设计标准下，渠道发生的最小流量出现最下灌水定额时发生；用于水位校核和节制闸位置确定发生最小流量时，如果下级渠道最小流量时水位低于上级渠道水位，不需要节制闸，否则需要节制闸抬高水位保证下游正常取水。当最小流量过小时，可通过缩短灌水延续时间的方法增加之。3、加大流量考虑其他因素可能出现的附加流量而将设计流量适当扩大灌溉面积扩大种植结构调整降雨径流用于渠道堤定高程确定二、渠道水量损失1、水量损失的原因渠床渗漏闸门漏水渠道退水蒸发损失人为因素2、影响水量损失的因素工程质量渠道土质、衬砌材料管理水平我国0.5左右,每年渗漏水量约2000亿m3。节水规范：大型灌区不应低于0.55；中型灌区不应低于0.65；小型灌区不应低于0.75；井灌区采用渠道防渗不应低于0.9，采用管道输水不应低于0.95。国外先进国家可达到0.7－0.8以上3、水量损失计算渠道毛流量计算Q毛＝Q净＋Q损Q损＝σ×L×Q净渠道的设计流量是渠道的毛流量。4、利用经验系数估算输水损失1）渠道水利用系数ηc=Qn/QgC-channal,g-gross,n-net反映一条渠道的损失情况，或同一级渠道的平均损失情况2）渠系水利用系数ηs=η干×η支反映灌溉渠系的损失情况3）田间水利用系数灌入田间的有效水量与末端固定渠道放水量之比。与灌水方法和田间工程状况有关；是反映灌水技术水平的重要指标；ηf=A*m/W净4）灌溉水利用系数η水＝ηf×ηs三、渠道工作制度1、续灌在一次灌水延续时间内，渠道连续输水干渠、支渠多采用续灌优点：可以使得用水单位受益均匀避免水量过于集中，减少渠道规模，便于组织生产2、轮灌同一级渠道在一次灌水延续时间内轮流供水一般用于斗渠和农渠在发生最小流量时（支渠流量较小时），支渠可能轮灌优点缩短渠道的输水时间，水量集中，减少水量损失田间渠道流量大，利于提高灌水效率和灌水效果缺点渠道流量大，工程量大影响渠道的均衡受益四、渠道设计流量推算1.轮灌渠道;流量推算1)根据轮灌组划分,自上而下确定末级续灌渠道的田间净流量(不计水量损失需要的流量)A：末级续灌渠道一般为支渠Q支田净=A支×q设B：确定支渠控制的每条农渠的田间净流量轮灌中只有部分农渠同时供水Q农田净＝Q支田净/（n×K)C：自下而上推算各级渠道的设计流量渠道的净流量等于其控制的同时灌溉的下级渠道的毛流量之和该渠道的设计流量＝净流量＋渠道损失水量损失水量可用经验公式计算，亦可利用经验系数估算，得到各级渠道的渠道水利用系数。D：对于支渠较多的灌区，可选典型支渠进行计算其支渠水利用系数，作为扩大指标，求其他支渠的设计流量Q支渠＝A×q/n支水2、续灌渠道设计流量推算续灌渠道流量可由下级渠道毛流量自下而上推算一般采用经验公式计算水量损失续灌渠道由于各渠段流量差异较大，一般采用变断面形式。设计举例：P103渠道流量推算举例P1041。计算典型支渠以下斗、农渠设计流量A支渠田间净流量0.864B农渠田间净流量和农渠净流量C农渠毛流量D斗渠净流量和毛流量2。典型支渠净流量和毛流量设计净流量计算长度3、典型支渠的灌溉水利用系数n支，水＝Q支田净流/Q支毛n支，水＝n支×nd斗×n农，水×n田4、计算其他支渠的设计流量5、计算干渠的设计流量各渠段设计流量不同，断面亦应有变化五、渠道最小流量和加大流量1、最小流量以设计灌水率图中最小的灌水模数确定计算方法系统2、加大流量Qj=J×Qd第四节渠道纵横断面设计渠道纵横断面设计，除满足输水、配水要求外，还应满足渠床稳定要求。纵向稳定：通过控制渠道底坡实现平面稳定：控制宽深比一、设计原理：采用明渠均匀流公式二、梯形渠道设计方法设计要求：工程量小A：流量一定时，过水断面最小（挖方量小）B：过水断面一定时，通过流量最大。若考虑衬砌费用，应为湿周最小。思考：填方渠道时，最优断面是否工程量最小？最佳断面满足A、B条件的横断面渠道的纵横断面设计不是相互独立的，而是互相联系的。（一）梯形渠道设计参数确定1、渠道比降i尽量使i与地面坡度一致满足渠床稳定要求小于不冲流速大于不淤流速：多泥沙河流不许考虑。随着渠道设计流量的减少，底坡逐渐增加干渠、支渠较缓，斗渠、农渠陡抽水灌区和平原灌区，渠道底坡宜缓扩大灌溉面积减少提水成本南水北调平坡渠道、河套灌区2、渠床的糙率系数n1）影响因素衬砌材