灌溉设计题目+答案15516.pdf

-.z.根据提供的资料，设计灌溉渠道。1根本资料：本灌区为我国北方黄土区*一中型灌区，系统由河流有坝取水自流灌溉系统组成，净灌溉面积共计 4.86 万亩。灌溉渠道系统的平面布置如以下图所示：灌溉渠道系统中有长度为 0.4 千米的总干渠一条，干渠二条，支渠四条，支渠以下有各级配水渠道及田间工程，各支渠自干渠取水地点，控制面积等如表 1 所示，干渠支渠实行续灌，斗渠以下为轮灌。表 1 渠道 自干渠取 水地点 支渠口在干 渠上的桩号 支渠净灌溉面积亩 备注 总干渠 北 干 渠 北一支渠 3+700 4418 北二支渠 A 5+100 15685 南 干 渠 南一支渠 28460 南干渠系=0.8 南二支渠 其中北二支渠包括六条斗渠，分两组斗 1-3 和斗 4-6轮灌，其中 2、3、4、5 条斗渠各分两块轮灌田块，每个轮灌田块内有三条农渠同时工作，每条农渠控制面积相等，农=0.90。田=0.98，如上图所示，根本数据见表 2。表 2 斗渠名称 自支渠取水点 桩号 灌溉净面积亩 渠长km 备注 一斗渠 A 5+100 1560 0.80 -.z.二斗渠 B 5+900 3320 2.10 三斗渠 C 6+700 3320 2.10 四斗渠 D 7+500 2835 2.2 五斗渠 E 8+300 3000 2.25 六斗渠 F 9+080 1650 1.20 合计 15685 全灌区各条支渠控制面积内，作物种植种类及其各种种植组成百分比均一样，在灌水顶峰期内，冬小麦的种植面积占净灌溉面积的百分比=50%，灌水定额m1=50m3/亩；棉花的种植百分比=30%，灌水定额 m2=50m3/亩；玉米的种植面积百分比=20%，灌水定额 m3=50m3/亩，该次灌水延续时间 T=12 天t=22小时。根据灌区土壤调查分析得知灌区土壤为中等密实、透水性中等的粘壤土A=1.9，m=0.4。渠首为有坝取水枢纽，河床底部高程为 88.0m，进水闸前设计正常水位高程92.5m，水源含沙量不大。地面高程坐标如表 3。表 3 桩号 0+000 0+400 1+000 1+600 1+640 1+620 高程 95.0 92.0 91.5 92.5 92.5 83.0 桩号 2+500 3+000 3+300 3+700 3+700 3+900 高程 92.0 91.8 91.0 87.5 92.0 88.0 桩号 4+300 4+500 5+100 高程 86.5 88.0 87.5-.z.2设计要求 渠道中设计流量推算，其中包括取水口、北一支渠、北二支渠、南干渠各设计断面的设计流量；纵横断面设计；计算桩号 0+000 到 5+100 的各设计断面的水力要素；绘制 0+000 到 5+100 的纵剖面图和典型横断面图；用图例表示建筑物形式和位置。灌溉设计 一设计流量计算 干渠和支渠采用渠灌，斗渠农渠采用管灌。南干渠：Q南净=2846050/0.8/12/22/3600=1.87 m3/s 北一支渠：Q北一净=441850/0.8/12/22/3600=0.29 m3/s 北二支渠：采用管灌，分两个轮灌区，三个斗渠为一个轮灌区，取两区最大值作为北二支渠的设计流量。而两轮灌区除了面积不同，其他条件如作物条件都一样，应选择面积大的为标准来设计。第一轮灌区为 8200 亩，第二轮灌区为 7485 亩。应选择第一轮灌区设计。第一轮灌区：Q1=820050/0.9/0.98/12/22/3600=0.49 m3/s 即Q北二=0.49 m3/s 假设 南干渠系=北干渠系，则 北支渠=0.8/0.9/0.98=0.907-.z.Q北二净=Q北二/0.907=0.54m3/s 支渠系要算水量损失，=A/100Qnm A=1.9 m=0.4 因此 北一=1.9/(1000.290.4)=0.032 北二=1.9/(1000.540.4)=0.024 南干=1.9/(1001.870.4)=0.015 由此，根据公式 Q毛=Q净1+L，且 L 均为 0.4km 可得 Q北一毛=0.291+0.0320.4=0.294 m3/s Q北二毛=0.541+0.0240.4=0.545 m3/s Q南干毛=1.871+0.0150.4=1.881 m3/s 所以 Q北干净=0.294+0.545=0.839 m3/s 北干=1.9/(1000.8390.4)=0.015=0.020 Q北干=0.8391+0.0200.4=0.845m3/s 同理，Q总=Q南干毛+Q北干毛 1+干L=2.74m3/s 综上，渠道设计流量为 总干渠设计流量：Q总=2.74m3/s 北干渠设计流量：Q北干=0.845m3/s 北一支渠设计流量：Q北一=0.294 m3/s 北二支渠设计流量：Q北二=0.545 m3/s 南干渠设计流量：Q南=1.881 m3/s 总干渠加大流量推算：Q取加大=Q取*J=2.74*1.25=3.425m3/s-.z.二、渠道断面设计 1.总干渠即以取水口流量计算 取糙率 n=0.025,m=1.0，i=1/800 取 Q 为加大流量，Q=3.425m3/s 根据公式 hd=1.189nQ/21+m21/2-mi1/2)3/8计算得 hd=1.32m 列表作试算 A=h(b+mh)P=b+2h(1+m2)1/2 R=pA C=6/11Rn Q=ACRi b(m)Am2 p(m)Rm C Qm3/s 1.00 3.062 4.731 0.647 37.204 3.240 1.10 3.194 4.834 0.661 37.336 3.428 1.20 3.326 4.934 0.675 37.461 3.619 故此取得 b=1.10m h=1.32m 不方便施工故取 1.40m 算得 V取=Q取/A=2.74/3.194=0.858m/s 得主干渠断面为-.z.2.北干渠即以取水口流量计算 取糙率 n=0.025,m=1.0，i=1/3300 取 Q=0.8451.3=1.098m3/s 根据公式 hd=1.189nQ/21+m21/2-mi1/2)3/8计算得 hd=1.02m 列表作试算 A=h(b+mh)P=b+2h(1+m2)1/2 R=pA C=6/11Rn Q=ACRi b(m)Am2 p(m)Rm C Qm3/s 1.00 2.060 4.731 0.677 37.489 1.095 取 b=1.00 h=1.02 不方便施工故取 1.00m v北=Q北/A=0.41m/s 设计断面：1500mm 1400mm-.z.三、0+000 到 5+100 的纵剖面图 如以下图，在 AB 段修建支撑柱体，BC 间架设渡槽。而 D 与 D其实是一个点，故此在 DD处要加装提水装置如水泵，在 DE 段修建支撑柱体。因正常水位为92.5m 小于 95m，所以取水处也要加装提水装置如水泵。7678808284868890929496高程高程B1000mmm 1000mm A C D E D