《灌溉排水工程学》教学用课件-第三章ppt.ppt

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1、第三章第三章 灌溉系统规划设计灌溉系统规划设计第一节第一节 灌区总体规划灌区总体规划基本任务：基本任务：论证建设农田灌溉设施的可行性，确定规划原则，通过技论证建设农田灌溉设施的可行性，确定规划原则，通过技术经济论证，选定最优规划方案，以达到重新调整当地水术经济论证，选定最优规划方案，以达到重新调整当地水资源在时间和空间的分布，改善农业生产条件的目的。资源在时间和空间的分布，改善农业生产条件的目的。一、灌区总体规划的原则一、灌区总体规划的原则（1）结合实际情况，根据灌溉水源的可供水量进行灌溉）结合实际情况，根据灌溉水源的可供水量进行灌溉工程的总体现划，力求单位水量达到最大的增产效益；工程的总体现

2、划，力求单位水量达到最大的增产效益；（2）灌区总体布置应尽可能兼顾防洪、除涝、排渍、水）灌区总体布置应尽可能兼顾防洪、除涝、排渍、水电、航运和工业、城市供水等各方面的要求；电、航运和工业、城市供水等各方面的要求；（3）按投资少、效益大的原则，选定灌溉工程方案；）按投资少、效益大的原则，选定灌溉工程方案；（4）灌区总体规划应考虑涉及到的各方面的问题；）灌区总体规划应考虑涉及到的各方面的问题；（5）灌区水资源的开发利用应符合全流域水利规划和保）灌区水资源的开发利用应符合全流域水利规划和保护生态环境原则。护生态环境原则。二、灌区总体布置二、灌区总体布置原则：根据旱、涝、洪、渍、碱综合治理和水土资源合

3、理原则：根据旱、涝、洪、渍、碱综合治理和水土资源合理利用的原则。利用的原则。内容：设计灌区防洪工程、布置灌排渠系、选定灌溉方式内容：设计灌区防洪工程、布置灌排渠系、选定灌溉方式、规划灌区与居民点相关的设施并绘制灌区总体布置图。、规划灌区与居民点相关的设施并绘制灌区总体布置图。1、灌区防洪、灌区防洪农田基本建设必须以确保灌区防洪安全为前提，灌区应按农田基本建设必须以确保灌区防洪安全为前提，灌区应按照蓄泄兼顾和因地制宜的原则，做好防洪工程设计，并将照蓄泄兼顾和因地制宜的原则，做好防洪工程设计，并将防洪工程纳入灌区的总体布置。防洪工程纳入灌区的总体布置。2、灌排渠系布置、灌排渠系布置灌溉和排水两者的

4、布置应协调一致，满足灌和排的要求，灌溉和排水两者的布置应协调一致，满足灌和排的要求，有效地控制地下水位，防止土壤盐碱化或沼泽化。有效地控制地下水位，防止土壤盐碱化或沼泽化。3、灌溉方式、灌溉方式灌溉方式的确定：根据作物组成、地形、土壤、水源等条灌溉方式的确定：根据作物组成、地形、土壤、水源等条件，结合灌区分区和土壤改良区划，经分析论证后确定。件，结合灌区分区和土壤改良区划，经分析论证后确定。4、灌区道路、林带与居民点的规划布置、灌区道路、林带与居民点的规划布置道路：应尽量与灌排系统的布置相协调。道路：应尽量与灌排系统的布置相协调。林带：应充分利用渠、沟外坡、塘边、路旁的空地结合防林带：应充分利

5、用渠、沟外坡、塘边、路旁的空地结合防风、防沙种植树木。风、防沙种植树木。居民点：应尽量少占耕地，以原有的自然村进行改建。居民点：应尽量少占耕地，以原有的自然村进行改建。输电线路和通信线路应进行专项设计。输电线路和通信线路应进行专项设计。灌区的总体布置，根据当地具体条件和要求，从充分灌区的总体布置，根据当地具体条件和要求，从充分发挥水资源的综合效益和改善生态环境出发，发展城乡供发挥水资源的综合效益和改善生态环境出发，发展城乡供水、航运、水面养殖、水力发电、旅游等。水、航运、水面养殖、水力发电、旅游等。三、水土资源平衡及环境影响与经济评价三、水土资源平衡及环境影响与经济评价1、水土资源平衡、水土资

6、源平衡灌区水土资源平衡分析，应根据水资源评价成果、土地利灌区水土资源平衡分析，应根据水资源评价成果、土地利用结构、作物种植结构、灌溉制度、灌溉用水量、灌区内用结构、作物种植结构、灌溉制度、灌溉用水量、灌区内城乡和工矿企业用水量等进行综合分析和方案比较，并以城乡和工矿企业用水量等进行综合分析和方案比较，并以此确定灌排工程规模。此确定灌排工程规模。2、环境影响评价、环境影响评价从环境角度论证灌排工程建设的可行性，并对可能产生的从环境角度论证灌排工程建设的可行性，并对可能产生的不利影响提出相应的对策及环境保护措施。不利影响提出相应的对策及环境保护措施。3、经济评价、经济评价国民经济评价国民经济评价财

7、务评价财务评价评价工程的合理性评价工程的合理性评价工程项目财务可行性评价工程项目财务可行性经济评价经济评价四、灌溉设计标准四、灌溉设计标准灌溉设计标准一般以灌溉设计标准一般以灌溉设计保证率灌溉设计保证率或或抗旱天数抗旱天数表示。表示。1、灌溉设计保证率、灌溉设计保证率P灌溉设计保证率是指灌区灌溉用水量在多年期间能够得到灌溉设计保证率是指灌区灌溉用水量在多年期间能够得到充分满足的机率。采用设计灌溉用水量全部获得满足的年充分满足的机率。采用设计灌溉用水量全部获得满足的年数占计算总年数的百分率表示，它综合反映了水源供水和数占计算总年数的百分率表示，它综合反映了水源供水和灌区用水两方面的情况。即：灌区

8、用水两方面的情况。即：灌溉设计保证率的选定，将影响工程建筑物的规模、灌溉灌溉设计保证率的选定，将影响工程建筑物的规模、灌溉面积、工程建设的投资。其选取太高或过低都是不太经济面积、工程建设的投资。其选取太高或过低都是不太经济的，应选定一个经济效益最优的保证率作为设计标准。的，应选定一个经济效益最优的保证率作为设计标准。一般灌溉工程是根据当地水文条件和作物种植状况选一般灌溉工程是根据当地水文条件和作物种植状况选用灌溉设计保证率。用灌溉设计保证率。2、抗旱天数、抗旱天数抗旱天数是指农作物生长期间遇到连续干旱时，灌溉设施抗旱天数是指农作物生长期间遇到连续干旱时，灌溉设施能确保用水要求的天数。其反映了灌

9、溉工程的抗旱能力。能确保用水要求的天数。其反映了灌溉工程的抗旱能力。抗旱天数的两种统计方法：抗旱天数的两种统计方法：连续无雨日数，即雨量小于连续无雨日数，即雨量小于2mm或或3mm的天数；的天数；连续无透雨日数，即两次透雨的间隔天数。连续无透雨日数，即两次透雨的间隔天数。确定抗旱天数时应进行经济比较：确定抗旱天数时应进行经济比较：抗旱天数过高，抗旱能力强，但工程规模大，投资多；抗旱天数过高，抗旱能力强，但工程规模大，投资多；抗早天数过低，工程规模小，投资少，农作物易受旱灾。抗早天数过低，工程规模小，投资少，农作物易受旱灾。合适的抗旱天数，要根据当地水资源条件、作物种类及经合适的抗旱天数，要根据

10、当地水资源条件、作物种类及经济状况来确定。济状况来确定。第二节第二节 灌溉水源与取水方式灌溉水源与取水方式灌溉水源是指天然水资源中可用于灌溉的水体。灌溉水源是指天然水资源中可用于灌溉的水体。一、灌溉对水源的基本要求一、灌溉对水源的基本要求在选择水源时，除考虑水源的位置应尽可能靠近灌区，其在选择水源时，除考虑水源的位置应尽可能靠近灌区，其地形、地质条件便于引水以外，还应考虑水源的水质、水地形、地质条件便于引水以外，还应考虑水源的水质、水位和水量。位和水量。1、灌溉对水质的要求、灌溉对水质的要求所谓水质，主要指水的化学、物理性状，水中含有物的成所谓水质，主要指水的化学、物理性状，水中含有物的成分及

11、其含量。其主要包括含沙量、含盐量及水温等。灌溉分及其含量。其主要包括含沙量、含盐量及水温等。灌溉水应符合作物生长和发育的要求。还要兼顾人畜饮用以及水应符合作物生长和发育的要求。还要兼顾人畜饮用以及鱼类生长的要求。鱼类生长的要求。（1）灌溉水的泥沙。灌溉对水中泥沙的要求主要指泥沙）灌溉水的泥沙。灌溉对水中泥沙的要求主要指泥沙的数量和组成。的数量和组成。粒径大于粒径大于0.1mm，其不含有任何养分，而且极易沉淀淤，其不含有任何养分，而且极易沉淀淤积在渠道中，故不允许引进渠道和送入田间。积在渠道中，故不允许引进渠道和送入田间。粒径粒径0.0050.1mm的泥沙，粒径较大，可减轻土壤的粘的泥沙，粒径较

12、大，可减轻土壤的粘性，改良土壤结构，但肥分价值不高，可少量引入田间。性，改良土壤结构，但肥分价值不高，可少量引入田间。粒径小于粒径小于0.005mm的泥沙，常具有一定的肥分，是很好的泥沙，常具有一定的肥分，是很好的肥源，应适量输入田间。但若引入田间过多，大量淤积的肥源，应适量输入田间。但若引入田间过多，大量淤积就可能会减弱土壤的透水性和通气状况。就可能会减弱土壤的透水性和通气状况。引入灌溉渠道的河水含沙量不应大于渠道的输沙能力。引入灌溉渠道的河水含沙量不应大于渠道的输沙能力。避免渠道淤沙的措施：避免渠道淤沙的措施：控制灌溉水的含沙量；控制灌溉水的含沙量；合理设计引水口；合理设计引水口；设置沉沙

13、池；设置沉沙池；适当加大引水渠道坡降。适当加大引水渠道坡降。汛期引洪淤灌，将肥沃的浑水引入田间，改造土壤。汛期引洪淤灌，将肥沃的浑水引入田间，改造土壤。(2)灌溉水的盐类。主要是从含盐量和有害盐类的含量两方灌溉水的盐类。主要是从含盐量和有害盐类的含量两方面来考虑。灌溉水中可溶性盐类的总含量称面来考虑。灌溉水中可溶性盐类的总含量称矿化度矿化度。矿化度矿化度5g/L的水，一般不宜灌溉。的水，一般不宜灌溉。允许矿化度的高低与土壤状况、盐类成分和农业技术及灌允许矿化度的高低与土壤状况、盐类成分和农业技术及灌水方法有关。灌溉水中无害盐类的含量不应超过允许的浓水方法有关。灌溉水中无害盐类的含量不应超过允许

14、的浓度，更不可含对作物有害的盐类。以钠盐危害最大。度，更不可含对作物有害的盐类。以钠盐危害最大。含含量量严严格格限限制制含含量量限限制制较较宽宽干涸的湖泊地面覆盖了一层白色的盐碱1、眉山芒硝水灌溉返硝、眉山芒硝水灌溉返硝2、露天堆放的芒硝矿渣、露天堆放的芒硝矿渣3、矿渣水流过的农田、矿渣水流过的农田132(3)灌溉水中的有害物质含量。污水中含的有毒无机物，有灌溉水中的有害物质含量。污水中含的有毒无机物，有的可直接使作物或牲畜、鱼类中毒；有的可经过食物链的的可直接使作物或牲畜、鱼类中毒；有的可经过食物链的生物放大作用，造成慢性累积中毒。生物放大作用，造成慢性累积中毒。污水中含有的有机化合物在微生

15、物的作用下最终分解成简污水中含有的有机化合物在微生物的作用下最终分解成简单的无机物质。其消耗氧的数量称为生物化学需氧量，水单的无机物质。其消耗氧的数量称为生物化学需氧量，水中溶解氧的含量是一定的。水中有机化合物过多，势必造中溶解氧的含量是一定的。水中有机化合物过多，势必造成缺氧以致脱氧，用于灌溉就会对作物生长以至鱼类的正成缺氧以致脱氧，用于灌溉就会对作物生长以至鱼类的正常生活产生不良影响。适宜的灌溉水质对有机物的含量有常生活产生不良影响。适宜的灌溉水质对有机物的含量有一定限制。一定限制。灌溉回归水在流返河流过程中淋溶了一定数量的可溶性盐灌溉回归水在流返河流过程中淋溶了一定数量的可溶性盐类、化肥

16、和农药，使水的矿化度提高，可根据具体含量直类、化肥和农药，使水的矿化度提高，可根据具体含量直接使用、掺混好水使用或净化后使用。接使用、掺混好水使用或净化后使用。(4)灌溉水的温度灌溉水的温度灌溉水的要求灌溉水的要求GB508492农田灌溉水质标准农田灌溉水质标准。2、灌溉对水源的要求、灌溉对水源的要求水位：水位：要求：应保证灌溉所需要的控制高程；要求：应保证灌溉所需要的控制高程；自然现状：水源水位通常较低；自然现状：水源水位通常较低；解决办法：修建水库、拦水坝、抽水站来提高水位。解决办法：修建水库、拦水坝、抽水站来提高水位。水量：水量：要求：满足不同时期的用水需求；要求：满足不同时期的用水需求

17、；自然现状：未经调蓄的水源与灌溉用水经常不协调；自然现状：未经调蓄的水源与灌溉用水经常不协调；解决办法：解决办法：修建水库、拦水坝以调蓄自然水流；修建水库、拦水坝以调蓄自然水流；采用节水灌溉技术，以变动灌溉对水源水量提出的要求。采用节水灌溉技术，以变动灌溉对水源水量提出的要求。二、灌溉取水方式二、灌溉取水方式1、河流水源的取水：天然河道的水位、流量和含沙量等、河流水源的取水：天然河道的水位、流量和含沙量等随时间变化大，难以满足农田灌溉的需求。故必须修建用随时间变化大，难以满足农田灌溉的需求。故必须修建用以调节水源状况的的综合取水建筑物，即以调节水源状况的的综合取水建筑物，即取水枢纽取水枢纽。取

18、水。取水枢纽位于灌溉渠道的首部，故又称枢纽位于灌溉渠道的首部，故又称渠首工程渠首工程。水源决定不同水源决定不同灌溉取水方式灌溉取水方式山区丘陵地区：修建塘坝、水库蓄水山区丘陵地区：修建塘坝、水库蓄水各个地区：打井取水各个地区：打井取水有河流地区有河流地区无坝取水无坝取水有坝取水有坝取水抽水取水抽水取水水库取水水库取水抽水取水抽水取水有坝取水有坝取水无坝取水无坝取水（1）无坝取水无坝取水：灌区附近的河流水源丰富，河道枯水期：灌区附近的河流水源丰富，河道枯水期的水位和流量均能满足灌溉要求时，可在河岸上选择适宜的水位和流量均能满足灌溉要求时，可在河岸上选择适宜的地点作为取水口，修建取水建筑物，从河流

19、侧面引水。的地点作为取水口，修建取水建筑物，从河流侧面引水。优点：工程简单、投资省、施工易、工期短、收效快；优点：工程简单、投资省、施工易、工期短、收效快；缺点：不能控制河道水位，常受河水涨落、泥沙运动以及缺点：不能控制河道水位，常受河水涨落、泥沙运动以及河床变迁等的影响。河床变迁等的影响。无坝渠首位置的选择：一般选择在灌区的上游，以减小坝无坝渠首位置的选择：一般选择在灌区的上游，以减小坝高，使灌区农田大部分能自流灌溉。设在河岸坚固、河床高，使灌区农田大部分能自流灌溉。设在河岸坚固、河床较稳定、河流弯道的凹岸。较稳定、河流弯道的凹岸。取水口宜设在凹岸中点的偏下游处，其距离弯道凹岸顶点取水口宜设

20、在凹岸中点的偏下游处，其距离弯道凹岸顶点的距离为的距离为式中：式中：L 为引水口至弯道段凹岸顶点的距离为引水口至弯道段凹岸顶点的距离(弧长，弧长，m)；K为系数，为系数，K0.61.0，一般取，一般取0.8；B为弯道水面宽度为弯道水面宽度(m)；R为弯道段河槽中心线的曲率半径为弯道段河槽中心线的曲率半径(m)。河槽主流在凹岸；河槽主流在凹岸；弯道处横向环流使其表层为清流；弯道处横向环流使其表层为清流；避开凹岸水流顶冲取水口。避开凹岸水流顶冲取水口。无坝取水口无坝取水口布置平面图布置平面图横向环流：横向环流：引水角，即引水渠轴线与河道水流所形成的夹角，应为锐引水角，即引水渠轴线与河道水流所形成的

21、夹角，应为锐角，通常采用角，通常采用3045。若灌区位置及地形条件限制，无法把渠首布置在凹岸而必若灌区位置及地形条件限制，无法把渠首布置在凹岸而必须放在凸岸时，可把渠首放在凸岸中点的偏上游处。须放在凸岸时，可把渠首放在凸岸中点的偏上游处。无无坝坝渠渠首首的的组组 成成进水闸进水闸：控制入渠流量：控制入渠流量冲沙闸冲沙闸：冲走淤积在进水闸前的泥沙：冲走淤积在进水闸前的泥沙导流堤导流堤：平时导流引水、防沙，枯水期截断水流：平时导流引水、防沙，枯水期截断水流内内江江外江外江鱼嘴鱼嘴宝瓶口宝瓶口金钢堤金钢堤飞沙堰飞沙堰百丈堤百丈堤鱼嘴鱼嘴飞沙飞沙堰堰宝宝瓶瓶口口都都江江堰堰全全景景图图都江堰全景图都江

22、堰全景图（2）有坝取水有坝取水：当河流水源较丰富，而水位较低，不能：当河流水源较丰富，而水位较低，不能满足引水灌溉要求时，在河床上修满足引水灌溉要求时，在河床上修拦河坝拦河坝(又称又称壅水坝壅水坝、溢流坝溢流坝或或滚水坝滚水坝)，抬高水位，以便自流引水灌溉。这种，抬高水位，以便自流引水灌溉。这种引水方式叫有坝引水方式叫有坝(或低坝或低坝)取水，所建工程称有坝渠首。取水，所建工程称有坝渠首。拦水坝拦水坝优点：引水口距灌区较近，缩短了干渠长度；优点：引水口距灌区较近，缩短了干渠长度；缺点：增加了拦河坝缺点：增加了拦河坝(闸闸)工程；工程；无坝渠首位置的选择：无坝渠首位置的选择：一般选择在灌区的上游

23、，以减小一般选择在灌区的上游，以减小坝高，使灌区农田大部分能自流灌溉。坝高，使灌区农田大部分能自流灌溉。有有坝坝取取水水的的组组成成拦河坝拦河坝：壅水、泄水双重作用：壅水、泄水双重作用进水闸进水闸：控制入渠流量，闸底高程比河床高：控制入渠流量，闸底高程比河床高0.51.0m冲沙闸冲沙闸：冲刷留在闸前的淤泥、砂石到下游河道，：冲刷留在闸前的淤泥、砂石到下游河道，闸底高程比进水闸闸底低闸底高程比进水闸闸底低0.51.0m，比下游河床高。，比下游河床高。其他功能性建筑物其他功能性建筑物：船闸、鱼道、电站等。：船闸、鱼道、电站等。有坝渠首的布置形式根据对泥沙处理的不同，有如下两种：有坝渠首的布置形式根

24、据对泥沙处理的不同，有如下两种：正面排沙、侧面引水正面排沙、侧面引水优点：布置和构造简单优点：布置和构造简单 施工方便，造价低施工方便，造价低 缺点：防沙效果差缺点：防沙效果差正面引水、侧面排沙正面引水、侧面排沙 优点：防沙效果好优点：防沙效果好（3）抽水取水抽水取水：河流水量丰富，但灌区位置较高，修建：河流水量丰富，但灌区位置较高，修建自流引水工程困难或不经济时，可采取抽水取水方式。自流引水工程困难或不经济时，可采取抽水取水方式。优点：干渠工程量小；优点：干渠工程量小；缺点：增加了机电设备和管理费用。缺点：增加了机电设备和管理费用。（4）水库取水水库取水：当河流来水与灌溉用水不相适应，其流：

25、当河流来水与灌溉用水不相适应，其流量、水位均不能满足灌溉要求，必须在河流的适当地点修量、水位均不能满足灌溉要求，必须在河流的适当地点修建水库进行径流调节，以解决来水和用水间的矛盾。建水库进行径流调节，以解决来水和用水间的矛盾。实现途径：修建大坝，用来蓄水、提高水位。实现途径：修建大坝，用来蓄水、提高水位。优点：能充分利用河流资源；优点：能充分利用河流资源；缺点：工程量大，有库区淹没。缺点：工程量大，有库区淹没。上述几种取水方式，即可单独使用，也能综合地使用上述几种取水方式，即可单独使用，也能综合地使用多种取水方式，引取多种水源，形成蓄、引、提相结合的多种取水方式，引取多种水源，形成蓄、引、提相

26、结合的灌溉系统。灌溉系统。蓄蓄引引提提2、地下水的利用：埋藏在地面下的地层空隙中的重力水、地下水的利用：埋藏在地面下的地层空隙中的重力水，统称为，统称为地下水地下水。优点：地下水取用方便，可就地开采利用，无需渠道，优点：地下水取用方便，可就地开采利用，无需渠道，投资少，收效快；在地下水位较高的地区，抽取地下投资少，收效快；在地下水位较高的地区，抽取地下水还可以降低地下水位，防治土壤沼泽化与盐碱化。水还可以降低地下水位，防治土壤沼泽化与盐碱化。缺点：缺点：地下水埋藏较深时，不易勘测；地下水埋藏较深时，不易勘测；出水量往往不太稳定而且较小，有的矿化度比较高。出水量往往不太稳定而且较小，有的矿化度比

27、较高。适用：干旱、半干旱地区。适用：干旱、半干旱地区。根据埋藏条件和开根据埋藏条件和开采方式，地下水的开发采方式，地下水的开发利用与取水建筑物大致利用与取水建筑物大致可分为垂直取水、水平可分为垂直取水、水平取水、双向取水建筑物取水、双向取水建筑物及引泉工程四大类：及引泉工程四大类：（1）垂直取水建筑物：）垂直取水建筑物：垂直钻取地下水的各种垂直钻取地下水的各种类型的井。依井径大小类型的井。依井径大小与结构不同，可分为管与结构不同，可分为管井和筒井。井和筒井。井水利用井水利用1）管井：井径小、深度大，一般采用机）管井：井径小、深度大，一般采用机械提水，又称机井。械提水，又称机井。结构：把井壁管和

28、滤水管连接起来，垂结构：把井壁管和滤水管连接起来，垂直安装在已打成的井孔中，井壁管安装直安装在已打成的井孔中，井壁管安装在隔水层部位和不拟开采的含水层高度在隔水层部位和不拟开采的含水层高度范围，滤水管安装在开采的含水层高度范围，滤水管安装在开采的含水层高度范围，管井最下部为沉淀管（范围，管井最下部为沉淀管（沉淀流入沉淀流入井中的泥沙井中的泥沙）。在取水的含水层段，井）。在取水的含水层段，井管与井孔的环状间隙中，填入经过筛选管与井孔的环状间隙中，填入经过筛选的砾石（的砾石（滤水阻沙滤水阻沙）；在填砾石顶部的）；在填砾石顶部的隔水层或不开采的含水层段，用粘土球隔水层或不开采的含水层段，用粘土球止水

29、（止水（防止水质不好的水渗入到井内以防止水质不好的水渗入到井内以破坏水源破坏水源）。）。沉淀管沉淀管滤水管井井壁壁管管滤滤料料粘土球 2）筒井：直径大、形似圆筒的井。）筒井：直径大、形似圆筒的井。优点：结构简单、施工容易、可就优点：结构简单、施工容易、可就地取材；地取材；缺点：开采深度不大。缺点：开采深度不大。筒井由筒井由3部分组成：部分组成：井台：筒井的地上部分，保护井井台：筒井的地上部分，保护井身、安放水泵和生产管理的作用；身、安放水泵和生产管理的作用；井筒：含水层以上的部分，视当井筒：含水层以上的部分，视当地岩层的坚固程度，部分或全部予地岩层的坚固程度，部分或全部予以衬砌加固；以衬砌加固

30、；进水部分：埋藏在含水层高度范进水部分：埋藏在含水层高度范围的部分，又称水筒。地下水通过围的部分，又称水筒。地下水通过井壁进入井中。井壁进入井中。井台井台井井筒筒进进进进水水水水部部部部分分分分沉淀部分沉淀部分沉淀部分沉淀部分2007年四川春旱。年四川春旱。在四川省中江县春在四川省中江县春笋村，村民正在打笋村，村民正在打井。这口井已打井。这口井已打了了3个月，个月，8米多深，米多深，仍无法取水。仍无法取水。（2）水平取水建筑物：水平截取地下水的建筑物，如坎儿）水平取水建筑物：水平截取地下水的建筑物，如坎儿井和截潜流工程。井和截潜流工程。缺点：只能开采较浅的和能自流引出地面的潜水或层间水。缺点：

31、只能开采较浅的和能自流引出地面的潜水或层间水。1）坎儿井坎儿井：开挖水平廊道截取潜流，称取水廊道为坎儿井。：开挖水平廊道截取潜流，称取水廊道为坎儿井。其由其由3部分组成：部分组成：竖井：是廊道开挖的工作井，用以出土和通风；竖井：是廊道开挖的工作井，用以出土和通风；地下廊道：是截取地下潜流和输水的通道；地下廊道：是截取地下潜流和输水的通道；明渠：输送水到田间。明渠：输送水到田间。竖井地下廊道地下廊道 2)截潜流工程。在间歇河流或干涸断流但有较丰富的潜流截潜流工程。在间歇河流或干涸断流但有较丰富的潜流的地区、山前溢出带附近潜流集中处，如果地形和坡度的地区、山前溢出带附近潜流集中处，如果地形和坡度适

32、宜，可在河床中修筑截水墙拦截地下水潜流。这种截适宜，可在河床中修筑截水墙拦截地下水潜流。这种截流的建筑物统称为截潜流工程。流的建筑物统称为截潜流工程。截潜流工程截潜流工程（3）双向）双向(联合联合)取水建筑物：主要为垂直取水和水平取水取水建筑物：主要为垂直取水和水平取水两种型式相结合的取水建筑物，如辐射井。两种型式相结合的取水建筑物，如辐射井。（4）引泉工程：据泉水出露的特点，引取泉水的建筑物。）引泉工程：据泉水出露的特点，引取泉水的建筑物。如泉水的水质和流量合适，就可用于灌溉。如泉水的水质和流量合适，就可用于灌溉。辐射井辐射井：在大口井的动水位以：在大口井的动水位以下，穿透井壁，辐射状地在四

33、下，穿透井壁，辐射状地在四周含水层中加钻若干个水平孔周含水层中加钻若干个水平孔的井。由垂直的的井。由垂直的集水井集水井和辐射和辐射状分布的状分布的辐射管辐射管两部分组成。两部分组成。集水井用于开凿辐射管、汇集集水井用于开凿辐射管、汇集辐射管来水和安装水泵。辐射管来水和安装水泵。辐射管沿井筒周长均匀分布，辐射管沿井筒周长均匀分布，其作用在于集地下水。其作用在于集地下水。第三节第三节 灌溉渠道系统规划灌溉渠道系统规划灌溉渠道系统灌溉渠道系统是指从水源取水，通过渠道及其附属建筑物是指从水源取水，通过渠道及其附属建筑物输、配水，经由田间工程进行农田灌水的工程系统。输、配水，经由田间工程进行农田灌水的工

34、程系统。其包括灌溉渠道系统和排水沟道系统。其包括灌溉渠道系统和排水沟道系统。因此一般的灌溉渠道系统，就是灌溉排水系统。因此一般的灌溉渠道系统，就是灌溉排水系统。灌溉系统灌溉系统灌溉系统灌溉系统排水系统排水系统灌溉系统灌溉系统排水系统排水系统一、灌溉渠道系统组成一、灌溉渠道系统组成灌溉渠道系统一般由输配水渠道系统、田间工程、渠系建灌溉渠道系统一般由输配水渠道系统、田间工程、渠系建筑物，以及退、泄水渠道等筑物，以及退、泄水渠道等4部分组成。部分组成。1、输配水渠道系统、输配水渠道系统灌溉渠道通常分为干渠、支渠、斗渠、农渠灌溉渠道通常分为干渠、支渠、斗渠、农渠4级固定渠道级固定渠道（即可多年使用的永

35、久性渠道）。排水沟道通常包括干（即可多年使用的永久性渠道）。排水沟道通常包括干沟、支沟、斗沟、农沟沟、支沟、斗沟、农沟4级固定沟道。级固定沟道。干渠、支渠主要起输水作用，称为干渠、支渠主要起输水作用，称为输水渠道输水渠道。斗渠、农渠主要起配水作用，称为斗渠、农渠主要起配水作用，称为配水渠道配水渠道。2、田间工程、田间工程末级固定渠道（即农渠）与末级固定沟道（农沟）控制范末级固定渠道（即农渠）与末级固定沟道（农沟）控制范围内的临时性或永久性灌排设施、田间道路以及土地平整围内的临时性或永久性灌排设施、田间道路以及土地平整等统称为田间工程。等统称为田间工程。3、渠系建筑物渠系建筑物渠系建筑物包括分水

36、闸、节制闸、泄洪闸、渡槽、倒虹吸渠系建筑物包括分水闸、节制闸、泄洪闸、渡槽、倒虹吸管、跌水、陡坡、农桥、涵洞及量水建筑物等，担负输送管、跌水、陡坡、农桥、涵洞及量水建筑物等，担负输送和分配水量、控制渠道水位、量测渠道过水流量、渲泄灌和分配水量、控制渠道水位、量测渠道过水流量、渲泄灌区多余水量以及便利交道等任务。区多余水量以及便利交道等任务。（1）分水闸：建在上级渠道向下级渠道分水的地方。其）分水闸：建在上级渠道向下级渠道分水的地方。其作用是控制和调节向下级渠道的配水流量。作用是控制和调节向下级渠道的配水流量。分分分分水水水水闸闸闸闸干干渠渠支渠农农门门斗斗门门（2）节制闸）节制闸节制闸垂直渠道

37、中心线布置。其作用是根据需抬高上游渠节制闸垂直渠道中心线布置。其作用是根据需抬高上游渠道的水位或阻止渠水继续流向下游。道的水位或阻止渠水继续流向下游。下列情况下需要设置节制闸：下列情况下需要设置节制闸：在下级渠道中，个别渠道进水口处的设计水位和渠在下级渠道中，个别渠道进水口处的设计水位和渠底高程较高，当上级渠道的工作流量小于设计流量时，底高程较高，当上级渠道的工作流量小于设计流量时，就在分水口设一节制闸，以壅高上游水位。就在分水口设一节制闸，以壅高上游水位。下级渠道实行轮灌，在轮灌组分界处设置节制闸；下级渠道实行轮灌，在轮灌组分界处设置节制闸；在泄水闸与被保护建筑物之间设节制闸。在泄水闸与被保

38、护建筑物之间设节制闸。节制闸改变水流节制闸改变水流（3）隧洞。当引水方式采用隧洞比采用渠道线路经济时，）隧洞。当引水方式采用隧洞比采用渠道线路经济时，可依据地形选择山岗单薄的地方凿洞而过。可依据地形选择山岗单薄的地方凿洞而过。（4）渡槽。渠道穿过河沟、道路时，在一定的情况下可架）渡槽。渠道穿过河沟、道路时，在一定的情况下可架设渡槽，让渠道从河沟、道路的上空通过。设渡槽，让渠道从河沟、道路的上空通过。名山县建山渡槽名山县建山渡槽（5）倒虹吸。渠道穿过河沟、道路时，可用压力管道代）倒虹吸。渠道穿过河沟、道路时，可用压力管道代替渠道，从河沟、道路下面通过，压力管道的轴线向下弯替渠道，从河沟、道路下面

39、通过，压力管道的轴线向下弯曲，形似倒虹。曲，形似倒虹。（6）涵洞。渠道与道路相交，渠道水位低于路面，而且）涵洞。渠道与道路相交，渠道水位低于路面，而且流量较小，常在公路面下面埋设平直的管道或浇注混凝土流量较小，常在公路面下面埋设平直的管道或浇注混凝土通道用于过水，叫做涵洞。通道用于过水，叫做涵洞。（7）桥梁。渠道与道路相交，依具体情况可在渠道上修）桥梁。渠道与道路相交，依具体情况可在渠道上修建桥梁，满足交通要求。建桥梁，满足交通要求。路面下涵洞路面下涵洞涵涵洞洞口口（8）衔接建筑物。当渠道通过坡度较大的地段时，为了）衔接建筑物。当渠道通过坡度较大的地段时，为了防止渠道冲刷，保持渠道的设计比降，

40、就把渠道分成上、防止渠道冲刷，保持渠道的设计比降，就把渠道分成上、下两段。中间用衔接建筑物联结，这种衔接建筑物常见的下两段。中间用衔接建筑物联结，这种衔接建筑物常见的有有跌水跌水和和陡坡陡坡。高差小的陡坎高差小的陡坎高差大、坡度均高差大、坡度均匀匀（9）量水建筑物）量水建筑物灌溉工程中用于控制、量测灌水量的建筑物。灌溉工程中用于控制、量测灌水量的建筑物。4、退、泄水渠道、退、泄水渠道退、泄水渠道有渠道排沙渠、中途泄水渠和渠尾退水渠，退、泄水渠道有渠道排沙渠、中途泄水渠和渠尾退水渠，主要起调节渠道流量、保证渠道及建筑物安全的目的。主要起调节渠道流量、保证渠道及建筑物安全的目的。量水槽量水槽水尺水

41、尺二、灌溉渠道典型布置形式二、灌溉渠道典型布置形式渠系的布置形式取决于地形条件，大致有以下渠系的布置形式取决于地形条件，大致有以下4种类型种类型 1、山区、丘陵区灌区的干、支渠布置、山区、丘陵区灌区的干、支渠布置遵循遵循“高水高用高水高用，低水低用低水低用”原则，采用原则，采用“长藤结瓜长藤结瓜”式灌式灌溉溉系统，排水系统的布置尽可能利用天然河道与沟溪。系统，排水系统的布置尽可能利用天然河道与沟溪。高水高用，低水低用：高水高用，低水低用：山区、丘陵区地形复杂，坡度较陡，耕地分散，位置较高。山区、丘陵区地形复杂，坡度较陡，耕地分散，位置较高。干、支渠的特点是：渠道高、渠线长、弯多、深挖、高填。干

42、、支渠的特点是：渠道高、渠线长、弯多、深挖、高填。长藤结瓜：长藤结瓜：渠道和沿途塘坝、水库相联，形成长藤结瓜式水利系统，渠道和沿途塘坝、水库相联，形成长藤结瓜式水利系统，以增强水资源的凋节利用能力和提高灌溉工程的利用率。以增强水资源的凋节利用能力和提高灌溉工程的利用率。山区、丘陵区干渠支渠布置主要有两种形式：山区、丘陵区干渠支渠布置主要有两种形式：（1）干渠沿等高线布置）干渠沿等高线布置优点：可控制全部灌溉面优点：可控制全部灌溉面积，并可集中水头发电，积，并可集中水头发电，山溪、河沟可作排水沟山溪、河沟可作排水沟2、干渠沿主要分水岭布置、干渠沿主要分水岭布置 优点：干渠与河沟交叉少；优点：干渠

43、与河沟交叉少；缺点：干渠上要修建较多衔缺点：干渠上要修建较多衔接建筑物接建筑物藤藤瓜山溪作排水沟山溪作排水沟干渠顺干渠顺山脊线山脊线2、平原区灌区的干、支渠布置、平原区灌区的干、支渠布置 干渠多沿等高线布置，支渠垂直等高线布置。干渠多沿等高线布置，支渠垂直等高线布置。3、圩垸（、圩垸（wei yuan）区灌区的干、支渠布置）区灌区的干、支渠布置圩垸水源较丰沛，洪水位高于地面，必须依靠筑堤圈圩才圩垸水源较丰沛，洪水位高于地面，必须依靠筑堤圈圩才能保证正常的生产和生活，采用机电排灌站进行提排、提能保证正常的生产和生活，采用机电排灌站进行提排、提灌。其灌排系统按照灌。其灌排系统按照“内外水分开、高低

44、水分排内外水分开、高低水分排”，“以以排为排为主、排蓄结合主、排蓄结合”和和“灌排分开，各成系统灌排分开，各成系统”原则，分区灌原则，分区灌排。排。灌溉渠道通常只有干渠、支渠两级。灌溉渠道通常只有干渠、支渠两级。圩圩垸垸 4、滨海感潮灌区、滨海感潮灌区滨海感潮灌区的土壤含盐量一般较高。滨海感潮灌区的土壤含盐量一般较高。一方面采取防止咸潮入侵的措施；一方面采取防止咸潮入侵的措施；另一方面需引蓄淡水，解决农田灌溉和人畜饮水问题。另一方面需引蓄淡水，解决农田灌溉和人畜饮水问题。因此，对滨海感潮灌区，在布置灌排渠系的同时，设置必因此，对滨海感潮灌区，在布置灌排渠系的同时，设置必要的挡潮、防洪海塘、涵闸

45、及引蓄淡水工程，做到要的挡潮、防洪海塘、涵闸及引蓄淡水工程，做到拒咸蓄拒咸蓄淡淡，适时灌排。适时灌排。土土攘攘盐盐碱碱化化盐层盐层碱蓬：尝试用种植植物来改善土壤 盐碱化。三、灌溉渠道系统规划布置的原则与选线步骤三、灌溉渠道系统规划布置的原则与选线步骤 1、灌溉渠道的规划布置原则、灌溉渠道的规划布置原则 灌溉渠道的规划布置应做到合理控制、便于管理、保证安灌溉渠道的规划布置应做到合理控制、便于管理、保证安全、力求经济等要求。全、力求经济等要求。进行具体规划时，遵循以下几点原则：进行具体规划时，遵循以下几点原则：（1）干支渠道的布置应符合总体规划的要求；）干支渠道的布置应符合总体规划的要求；（2）使

46、工程量和工程费用最小；）使工程量和工程费用最小；（3）灌溉渠道的位置应参照行政区别确定；）灌溉渠道的位置应参照行政区别确定；（4）确保渠道工程安全可靠；）确保渠道工程安全可靠；（5）要考虑综合利用；）要考虑综合利用；（6）灌溉渠系规划应和排水系统规划结合进行；）灌溉渠系规划应和排水系统规划结合进行；（7）灌溉渠系布置和土地利用规划和农业区划密切结合；）灌溉渠系布置和土地利用规划和农业区划密切结合；（8）当渠线必须转弯时，渠线弯道曲率半径不宜太小；）当渠线必须转弯时，渠线弯道曲率半径不宜太小；（9）处理好山洪与渠道水的关系。）处理好山洪与渠道水的关系。2、渠线规划步骤、渠线规划步骤 渠线的规划大

47、致可分为渠线的规划大致可分为查勘查勘、纸上定线纸上定线和和定线放样定线放样三步：三步：（1）查勘。）查勘。先在小比例尺地形图按初定的渠道比降，初选渠线位置，先在小比例尺地形图按初定的渠道比降，初选渠线位置，然后进行实地查勘，初步确定一个可行的渠线布置方案。然后进行实地查勘，初步确定一个可行的渠线布置方案。（2）纸上定线。）纸上定线。对初步确定的渠线测量带状地形图，测量范围为初定的渠对初步确定的渠线测量带状地形图，测量范围为初定的渠道中心线向两侧扩展，宽度为道中心线向两侧扩展，宽度为100200m。在带状地形图。在带状地形图上准确地布置渠道中心线的曲线要素及渠道断面、比降。上准确地布置渠道中心线

48、的曲线要素及渠道断面、比降。平原地区，渠道设计水位一般应高于地面；平原地区，渠道设计水位一般应高于地面；丘陵地区，按渠道设计水位选择渠道中心线的地面高程。丘陵地区，按渠道设计水位选择渠道中心线的地面高程。在平面上应使渠线顺直，避免过多的弯曲。在平面上应使渠线顺直，避免过多的弯曲。（3）定线放样。）定线放样。通过放样，把带状地形图上的渠道中心线各控制点放到地通过放样，把带状地形图上的渠道中心线各控制点放到地面上去，沿线定木桩，确定出木桩处桩号、相应的各桩号面上去，沿线定木桩，确定出木桩处桩号、相应的各桩号处的挖、填深度和开挖位置。处的挖、填深度和开挖位置。四、灌溉渠道防洪规划四、灌溉渠道防洪规划

49、其任务就是要解决被渠道截断的排水区域的洪水出路。其任务就是要解决被渠道截断的排水区域的洪水出路。1、防洪设汁标准、防洪设汁标准防洪标难，应根据其控制的灌溉面积、渠道设计流量、洪防洪标难，应根据其控制的灌溉面积、渠道设计流量、洪水灾害、政治、经济等的影响综合考虑确定。水灾害、政治、经济等的影响综合考虑确定。2、防洪规划原则、防洪规划原则（1）尽量采用渠上或渠下的立体交叉排洪方式；）尽量采用渠上或渠下的立体交叉排洪方式；（2）若排水块的洪水入渠，视入渠洪水和渠道泄洪能力）若排水块的洪水入渠，视入渠洪水和渠道泄洪能力的大小关系采用不同的工程措施；的大小关系采用不同的工程措施；（3）可在灌区边界布置的

50、排洪沟或截水沟排走。）可在灌区边界布置的排洪沟或截水沟排走。第四节第四节 田间工程田间工程田间工程田间工程通常指最未一级固定灌溉渠道通常指最未一级固定灌溉渠道(农渠农渠)和固定排水和固定排水沟道沟道(农沟农沟)之间的条田范围的农田基本建设工程。之间的条田范围的农田基本建设工程。目标目标：彻底改变农业生产条件，建设早涝保收、高产稳产：彻底改变农业生产条件，建设早涝保收、高产稳产农田，实现农田，实现“高产、优质、高效高产、优质、高效”，适应农业现代化需要。，适应农业现代化需要。内容内容：健全和改进田间灌排渠系，对山、水、田、林、路：健全和改进田间灌排渠系，对山、水、田、林、路等进行全面规划，实现以