当前课程知识点:水文水利计算 > 第十一章 灌溉工程水利计算 > 11.1 灌溉工程水利计算概述 > 11.1 灌溉工程水利计算概述
同学们
今天我们来学习灌溉工程水利计算概述
我国是一个水资源不丰富
且时空分布不均的国家
在各个用水部门中
灌溉用水最多
灌溉工程水利计算一般包括
引水工程的水利计算 蓄水工程的水利计算
提水工程的水利计算
和地下水灌溉工程水利计算
计算内容包括来水量和灌溉用水量
它们的时间分配
也包括来水和用水的调节计算
以便确定灌溉工程的规模和效益
根据降水量 蒸发量
结合温度等指标
可将我国分为干旱地区
无灌溉便无农业
半干旱地区
可从事旱农
产量低而不稳
有灌溉条件时可获取较高产量
半湿润易旱地区
可从事旱农
需进行补充灌溉
湿润地区
由于降水与作物需水时空差异
仍需发展灌溉
也就是说我国有三种灌溉分区
(1)常年灌溉地带
主要是最干旱的西北内陆地区
和黄河中上游地区
(2)不稳定灌溉地带
主要包括黄淮海地区和东北地区
(3)水稻灌溉地带
主要包括长江中下游地区
珠闽江地区和西南地区
也就是我国水稻主要产区
由于降水在年际和年内分布不均
水稻一般都需要进行补充灌溉
由此可见 为了实现农业高产稳产
在全国范围内
都有通过灌溉来补充作物需水的要求
我国劳动人民兴修水利发展农业
已有数千年的历史
我国灌溉水利事业也已取得很大成绩
但与世界先进国家相比仍存在较大差距
例如我国灌溉总面积仅为耕地面积的半数
即使在已灌溉的面积内
发展也不平衡
有些地区抗自然灾害的能力还很不高
因此应根据当地实际情况
进行规划并通过水利计算进行方案比较
选用其中最合理 最经济的灌溉工程措施
本节课主要学习灌溉设计标准
灌溉水源与水质要求以及取水方式
和灌溉计算任务等内容
灌溉设计保证率P
是当前灌溉工程规划设计采用的主要标准
它的含义是在干旱期作物缺水的情况下
由灌溉设施供水抗旱的保证程度
即工程供水的保证率
灌溉设计保证率常以正常供水的年数
或供水不被破坏的年数
占总年数的百分数来表示
例如P=80%
表示在平均每100年中
有80年可由灌溉设施保证正常供水
灌溉设计保证率可参照规范选用
如表1所示
目前对设计保证率选用的情况是
南方地区较北方为高
远景较近期为高
自流灌溉较提水灌溉为高
大型工程较中小型工程为高
灌溉水源主要有河川径流 当地地面径流
地下水及城市污水等
其中城市污水一般包括工业废水和生活污水
经过净化处理以后
可作为灌溉水源
也称中水或灰水
利用污水灌溉
不仅是解决灌溉水源的重要途径
也是防止水质污染的有效措施
现在我国已有一些大中城市开始利用
城市处理后的废污水灌溉郊区农田
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 水位和水量
灌溉水源的水质应能满足和有利作物生长
保护生态平衡
防止环境污染等要求
其中泥沙方面
颗粒粒径小于0.005mm的泥沙具有一定的养分
可适量输入田间
粒径大于0.1mm的泥沙不含有任何养分
且极易沉淀淤积在渠道中
故不允许引进渠道和送入田间
在这两个数值之间粒径的泥沙
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
总之引入灌溉渠道的河水含沙量不应大于渠道的输沙能力
盐类方面
主要是从含盐量和有害盐类的含量
两方面来考虑
允许矿化度的高低与土壤状况
盐类成分 农业技术以及灌水方法有关
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生物放大作用
造成慢性累积中毒
必须严格进行测定和净化处理
灌溉水的温度也必须满足适宜的范围
不然就像人体受凉一样
会使作物产生“冷害”
影响生长和最终产量
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
故必须修建用以调节水源状况的
综合取水建筑物
即取水枢纽也称为渠首工程
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地点作为取水口
修建取水建筑物
从河流侧面引水
称为“无坝引水”
无坝渠首一般选择在灌区的上游
设在河岸坚固 河床较稳定 河流弯道的凹岸
当河流水源较丰富
而水位较低
不能满足引水灌溉要求时
在河床上修拦河坝
抬高水位
以便自流引水灌溉
这种引水方式叫有坝引水
它的优点是引水口距灌区较近
缩短了干渠长度
缺点是增加了拦河坝(闸)工程
当河流水量丰富
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
其优点是干渠工程量小
缺点是增加了机电设备和管理费用
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建水库进行径流调节
以解决来水和用水间的矛盾
其优点是能充分利用河流资源
缺点是工程量大
有库区淹没
当地下水取用方便
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
抽取地下水还可以降低地下水位
防治土壤沼泽化与盐碱化
灌溉工程水利计算的主要任务是
根据地区具体情况(包括灌区面积 农作物组成
地形及水源情况
规划安排各种可能取水方式
与合理的灌溉工程措施方案
运用径流节的基本原理与方法
对规划中各种灌溉工程措施进行分析
从而计算出所要求的水工建筑物参数
如水库库容 抽水机容量
拦河坝高 进水闸孔宽 渠道高程与断面等
与工程效益
如灌溉面积
对各种方案进行技术经济比较和综合分析
根据当地具体情况选用最佳方案
供水方案选定后
如何确定灌溉系统供水次序呢
本章主要讨论的是以引进灌区外水量的
骨干工程为主
配之以灌区内小型塘坝
共同满足灌区需水的
常见灌溉系统
也俗称长藤结瓜式灌溉系统
对有坝或无坝引水工程
一般是先用外水后用塘水
外水闲时灌塘
忙时灌田
最紧张时外水与塘水同时灌田
塘坝起反调节作用
这样运用
可减轻在用水高峰时引用外水的水量
从而可减小引水渠道的断面
对抽水工程
一般是先用塘水后抽外水
塘不起反调节作用
这样 在用水高峰时抽引外水较多
从而增加了抽水机容量及渠道断面面积
但因充分利用了塘坝来水量
总的抽引外水量较少
减小了经常性的机电费用开支
水库蓄水工程
先库后塘
可减小引水渠道断面
但多用库水增加了所需库容
反之 先塘后库可减小所需库容
但将增加引水渠断面面积
因此 究竟如何运用需经详细研究比较
同学们
本节课的内容就讲到这里
再见
-1.1 水资源开发利用及洪水灾害治理
--1.1 小节测试
--1.1 课后讨论
-1.2 水文水利计算的任务与内容
--1.2 小节测试
--1.2 课后讨论
-1.3 水文水利计算的主要研究方法
--1.3 小节测试
--1.3 课后讨论
-2.1 洪水资料的分析处理
--2.1 小节测试
-2.2 历史洪水的调查和考证
--2.2 小节测试
-2.3 考虑历史洪水资料信息的洪水频率计算方法
--2.3 小节测试
--2.3 课后讨论
-2.4 设计成果的合理性分析
--2.4 小节测试
-2.5 设计洪水值的抽样误差和安全修正值问题
--2.5 小节测试
--2.5 课后讨论
-3.1 防洪安全设计
--3.1 小节测试
-3.2 设计洪水概念
--3.2 小节测试
-3.3 设计洪水过程线的拟定
--3.3 小节测试
--3.3 课后讨论
-3.4 设计洪水的地区组成
--3.4 小节测试
-3.5入库设计洪水
--3.5 小节测试
--3.5 课后讨论
-4.1 暴雨特性分析
--4.1 小节测试
-4.2 点暴雨量频率计算
--4.2 小节测试
-4.3 面暴雨量频率计算
--4.3 小节测试
--4.3 课后讨论
-4.4 设计暴雨量的时空分布计算
--4.4 小节测试
-4.5 由设计暴雨推求设计洪水
--4.5 小节测试
--4.5 课后讨论
-5.1 小流域设计暴雨
--5.1 小节测试
-5.2 由推理公式推求设计洪水
--5.2 小节测试
--5.2 课后讨论
-5.3 由地区经验公式推求设计洪水
--5.3 小节测试
-5.4 城市化对水文的影响
--5.4 小节测试
-5.5 城市排水管网设计流量计算
--5.5 小节测试
--5.5 课后讨论
-6.1 可能最大暴雨的基础理论
--6.1 小节测试
-6.2 可能最大暴雨的估算
--6.2 小节测试
-6.3 可能最大洪水
--6.3 小节测试
-7.1 年径流及其表征指标
--7.1 小节测试
-7.2 影响年径流的要素
--7.2 小节测试
-7.3 具有长期实测资料时设计年径流量及年内分配的分析计算
--7.3 具有长期实测资料时的设计年径流量及年内分配计算与分析
--7.3 具有长期实测资料时的设计年径流量及年内分配计算与分析
--7.3 小节测试
--7.3 课后讨论
-7.4 具有短期实测径流资料时设计年径流量及年内分配的分析计算
--7.4 具有短期实测径流资料时设计年径流量及年内分配的分析计算
--7.4 具有短期实测径流资料时设计年径流量及年内分配的分析计算
--7.4 小节测试
--7.4 课后讨论
-8.1 用水户分类及其层次结构
--8.1 小节测试
-8.2 工业需水量的计算与预测
--8.2 小节测试
--8.2 课后讨论
-8.3 灌溉用水量的计算与预测
--8.3 小节测试
-8.4 生态需水的计算与预测
--8.4 小节测试
--8.4 课后讨论
-8.5 其他用水的计算与预测
--8.5 小节测试
-9.1 径流调节的定义及分类
--9.1 小节测试
--9.1 课后讨论
-9.2 水库特性
--9.2 水库特性
--9.2 水库特性
--9.2 小节测试
--9.2 课后讨论
-9.3 水库的水量损失
--9.3 小节测试
-9.4 设计保证率
--9.4 小节测试
-9.5 径流调节计算基本原理
--9.5 小节测试
--9.5 课后讨论
-9.6 根据用水过程确定水库的兴利库容
--9.6 小节测试
-9.7 根据兴利库容确定调节流量
--9.7 小节测试
-9.8 根据既定兴利库容和水库操作方案推求水库运用过程
--9.8 小节测试
--9.8 课后讨论
-10.1 水能利用与电力系统负荷
--10.1 小节测试
-10.2 保证出力与多年平均发电量计算
--10.2 小节测试
-10.3 水电站装机容量的选择
--10.3 小节测试
-10.4 正常蓄水位与死水位选择
--10.4 小节测试
-11.1 灌溉工程水利计算概述
--11.1 小节测试
-11.2 引水灌溉工程水利计算
--11.2 小节测试
-11.3 蓄水灌溉工程水利计算
--11.3 小节测试
-11.4 提水灌溉工程水利计算
--11.4 小节测试
-11.5 地下水灌溉工程水利计算
--11.5 小节测试
-12.1 水库调洪的任务
--12.1 小节测试
-12.2 水库调洪计算的原理
--12.2 小节测试
-12.3 水库调洪计算的列表试算法
--12.3 小节测试
-12.4 水库调洪计算的半图解法
--12.4 小节测试
-12.5 其他情况下的水库调洪计算
--12.5 小节测试