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1、第一节 浇灌渠系规划 第一节 浇灌渠系规划一、浇灌渠系概述1浇灌渠系的组成浇灌渠系由各级浇灌渠道和退(泄)水渠道组成。浇灌渠道按其运用寿命分为固定渠道和临时渠道两种：多年运用的永久性渠道称为固定渠道；运用寿命小于一年的季节性渠道称为临时渠道。按限制面积大小和水量安排层次又可把浇灌渠道分为若干等级：大、中型灌区的固定渠道一般分为干渠、支渠、斗渠、农渠四级，如图4-1所示；在地形困难的大型灌区，固定渠道的级数往往多于四级，干渠可分成总干渠和分干渠，支渠可下设分支渠，甚至斗渠也可下设分斗渠；在浇灌面积较小的灌区，固定渠道的级数较少；如灌区呈狭长的带状地形，固定渠道的级数也较少，干渠的下一级渠道很短，
2、可称为斗渠，这种灌区的固定渠道就分为干、斗、农三级。农渠以下的小渠道一般为季节性的临时渠道。退、泄水渠道包括渠首排沙渠、中途泄水渠和渠尾退水渠，其主要作用是定期冲刷和排放渠首段的淤沙、排泄入渠洪水、退泄渠道剩余水量及下游出现工程事故时断流排水等，达到调整渠道流量、保证渠道及建筑物平安运行的目的。中途退水设施一般布置在重要建筑物和险工渠段的上游。干、支渠道的末端应设退水渠道。2浇灌渠道的规划原则1) 干渠应布置在灌区的较高地带，以便自流限制较大的浇灌面积。其他各级渠道亦应布置在各自限制范围内的较高地带。对面积很小的局部高地宜采纳提水浇灌的方式，不必据此抬高渠道高程。2) 使工程量和工程费用最小。
3、一般来说，渠线应尽可能短直，以削减占地和工程量。但在山区、丘陵地区，岗、冲、溪、谷等地形障碍较多，地质条件比较困难，若渠道沿等高线绕岗穿谷，可削减建筑物的数量或减小建筑物的规模，但渠线较长，土方量较大，占地较多；假如渠道直穿岗、谷，则渠线短直，工程量和占地较少，但建筑物投资较大。原委采纳哪种方案，要通过经济比较才能确定。3) 浇灌渠道的位置应参照行政区划确定，尽可能使各用水单位都有独立的用水渠道，以利管理。4) 斗、农渠的布置要满意机耕要求。渠道线路要直，上、下级渠道尽可能垂直，斗、农渠的间距要有利于机械耕作。5) 要考虑综合利用。山区、丘陵区的渠道布置应集中落差，以便发电和进行农副业加工。6
4、) 浇灌渠系规划应和排水系统规划结合进行。在多数地区，必需有灌有排，以便有效地调整农田水分状况。通常先以自然河沟作为骨干排水沟道，布置排水系统，在此基础上，布置浇灌渠系。应避开沟、渠交叉，以削减交叉建筑物。7) 浇灌渠系布置应和土地利用 规划(如耕作区、道路、林带、居民点等规划)相协作，以提高土地利用率，便利生产和生活。二、干、支渠的规划布置形式干、支渠的布置形式主要取决于地形条件，大致可以分为以下三种类型：1山区、丘陵区灌区的干、支渠布置山区、丘陵区地形比较困难，岗冲交织，起伏猛烈，坡度较陡，河床切割较深，比降较大，耕地分散，位置较高。一般须要从河流上游引水浇灌，输水距离较长。所以，这类灌区
5、干、支渠道的特点是：渠道高程较高，比降平缓，渠线较长而且弯曲较多，深挖、高填渠段较多，沿渠交叉建筑物较多。渠道常和沿途的塘坝、水库相联，形成长藤结瓜式水利系统，以求增加水资源的调蓄利用实力和提高浇灌工程的利用率。山丘、丘陵区的干渠一般沿灌区上部边缘布置，大体上和等高线平行，支渠沿两溪间的分水岭布置，如图4-2所示。在丘陵地区，如灌区内有主要岗岭横贯中部，干渠可布置在岗脊上，大体和等高线垂直，干渠比降视地面坡度而定，支渠自干渠两侧分出，限制岗岭两侧的坡地。2平原区灌区的干、支渠布置这类灌区大多位于河流中、下游地区的冲积平原，地形平坦开阔，耕地集中连片。山前洪积冲积扇，除地面坡度较大外，也具有平原
6、地区的其他特征。河谷阶地位于河流两侧，呈狭长地带，地面坡度倾向河流，高处地面坡度较大，河流旁边坡度平缓，水文地质条件和土地利用等状况和平原地区相像。这些地区的渠币规划具有类似的特点，可归为一类。干渠多沿等高线布置，支渠垂直等高线布置，如图4-3所示。3圩垸区灌区的干、支渠布置分布在沿江、滨湖低凹地区的圩垸区，地势平坦低洼，河湖港汊密布，洪水位高于地面，必需依靠筑堤圈圩才能保证正常的生产和生活，一般没有常年自流排灌的条件，普遍采纳机电排灌站进行提排、提灌。面积较大的圩垸，往往一圩多站，分区浇灌或排涝。圩内地形一般是四周高、中间低。浇灌干渠多沿圩堤布置，浇灌渠系通常只有干、支两级，如图4-4所示。
7、三、斗、农渠的规划布置1斗、农渠的规划要求斗、农渠的规划和农业生产要求关系亲密，除遵守前面讲过的浇灌渠道规划原则外，还应满意下列要求：1) 适应农业生产管理和机械耕作要求；图4-4 圩垸区干支渠布置2) 便于配水和灌水，有利于提高灌水工作效率；3) 有利于灌水和耕作的亲密协作；4) 土地平整工程量较少。2斗渠的规划布置斗渠的长度和限制面积随地形改变很大。山区、丘陵地区的斗渠长度较短，限制面积较小。平原地区的斗渠较长，限制面积较大。我国北方 平原地区一些大型自流灌区的斗渠长度一般为35km，限制面积为30005000亩。斗渠的间距主要依据机耕要求确定，和农渠的长度相适应。3农渠的规划布置农渠是末
8、级固定渠道，限制范围为一个耕作单元。农渠长度依据机耕要求确定，在平原地区通常为5001000m，间距为200400m，限制面积为200600亩。丘陵地区农渠的长度和限制面积较小。在有限制地下水位要求的地区，农渠间距依据农沟间距确定。4浇灌渠道和排水沟道的协作浇灌系统和排水系统的规划要相互参照、相互协作、统盘考虑。斗、农渠和斗、农沟的关系则更为亲密，他们的协作方式取决于地形条件，有以下两种基本形式：(1) 灌排相间布置 在地形平坦或有微地形起伏的地区，宜把浇灌渠道和排水沟道交织布置，沟、渠都是两侧限制，工程量较省。这种布置形式称为灌排相间布置，如图4-5(a)所示。(2) 灌排相邻布置 在地面对
9、一侧倾斜的地区，渠道只能向一侧灌水，排水沟也只能接纳一边的径流，浇灌渠道和排水沟道只能并行，上灌下排，相互协作。这种布置形式称为灌排相邻布置，见图4-5(b)。图4-5 沟、渠协作方式(a) 灌排相间布置；(b) 灌排相邻布置四、渠线规划步骤干、支渠道的渠线规划大致可分为查勘、纸上定线和定线测量三个步骤，简述如下：1查勘先在小比例尺(一般为1/50000)地形图上初步布置渠线位置，地形困难的地段可布置几条比较线路，然后进行实际查勘，调查渠道沿线的地形、地质条件，估计建筑物的类型、数量和规模，对难工地段要进行初勘和复勘，经反复分析比较后，初步确定一个可行的渠线布置方案。2纸上定线对经过查勘初步确
10、定的渠线，测量带状地形图，比例尺为1/10001/5000，等高距为0.51.0m，测量范围从初定的渠道中心线向两侧扩展，宽度为100200m。在带状地形图上精确地布置渠道中心线的位置，包括弯道的曲率半径和弧形中心线的位置，并依据沿线地形和输水流量选择相宜的渠道比降。在确定渠线位置时，要充分考虑到渠道水位的沿程改变和地面高程。在平原地区，渠道设计水位一般应高于地面，形成半挖半填渠道，使渠道水位有足够的限制高程。在丘陵山区，当渠道沿线地面横向坡度较大时，可按渠道设计水位选择渠道中心线的地面高程。还应使渠线顺直，避开过多的弯曲。3定线测量通过测量，把带状地形图上的渠道中心线放到地面上去，沿线打上木
11、桩，木桩的位置和间距视地形改变状况而定，木桩上写上桩号，并测量各木桩处的地面高程和横向地面高程线，再依据设计的渠道纵横断面确定各桩号处 的挖、填深度和开挖线位置。吖麦喋在平原地区和小型灌区，可用比例尺等于或大于万分之一的地形图进行渠线规划，先在图纸上初定渠线，再进行实际调查，修改渠线，然后进行定线测量，一般不测带状地形图。斗、农渠的规划也可参照这个步骤进行。五、渠系建筑物的规划布置渠系建筑物系指各级渠道上的建筑物，按其作用的不同，可分为以下几种类型：1引水建筑物从河流无坝引水浇灌时的引水建筑物就是渠首进水闸，其作用是调整引入干渠的流量；有坝引水时的引水建筑物是由拦河坝、冲沙闸、进水闸等组成的浇
12、灌引水枢纽，其作用是壅高水位、冲刷进水闸前的淤沙、调整干渠的进水流量、满意浇灌对水位、流量的要求。须要提水浇灌时修筑在渠首的水泵站和须要调整河道流量满意浇灌要求时修建的水库，也均属于引水建筑物。2配水建筑物配水建筑物主要包括分水闸和节制闸。(1) 分水闸 建在上级渠道向下级渠道分水的地方。上级渠道的分水闸就是下级渠道的进水闸。斗、农渠的进水闸惯称为斗门、农门。分水闸的作用是限制和调整向下级渠道的配水流量，其结构形式有开敞式和涵洞式两种。(2) 节制闸 节制闸垂直渠道中心线布置，其作用是依据须要抬高上游渠道的水位或阻挡渠水接着流向下游。在下列状况下须要设置节制闸：1) 在下级渠道中，个别渠道进水
13、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，就进水困难，为了保证该渠道能正常引水浇灌，就要在分水口的下游设一节制闸，壅高上游水位，满意下级渠道的引水要求，见图4-6。2) 下级渠道实行轮灌时，需在轮灌组的分界处设置节制闸，在上游渠道轮灌供水期间，用节制闸拦断水流，把全部水量安排给上游轮灌组中的各条下级渠道。3) 为了爱护渠道上的重要建筑物或险工渠段，退泄降雨期间汇入上游渠段的降雨径流，通常在它们的上游设泄水闸，在泄水闸与被爱护建筑物之间设节制闸，使多余水量从泄水闸流向自然河道或排水沟道。3交叉建筑物渠道穿越山岗、河沟、道路时，须要修建交叉建筑物。常见的交叉建筑物有隧洞、渡
14、槽、倒虹吸、涵洞、桥梁等。(1) 隧洞 当渠道遇到山岗时，或因石质坚硬，或因开挖工程量过大，往往不能采纳深挖方渠道，如沿等高线绕行，渠道线路又过长，工程量仍旧较大，而且增加了水头损失。在这种状况下，可选择山岗单薄的地方凿洞而过。(2) 渡槽 渠道穿过河沟、道路时，假如渠底高于河沟最高洪水位或渠底高于路面的净空大于行驶车辆要求的平安高度时，可架设渡槽， 让渠道从河沟、道路的上空通过。渠道穿越凹地时，如实行高填方渠道工程量太大，也可采纳渡槽。图4-7表示渠道跨越河沟时的渡槽。(3) 倒虹吸 渠道穿过河沟、道路时，假如渠道水位高出路面或河沟洪水位，但渠底高程却低于路面或河沟洪水位时；或渠底高程虽高于
15、路面，但净空不能满意交通要求时，就要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曲，形似倒虹，见图4-8。(4) 涵洞 渠道与道路相交，渠道水位低于路面，而且流量较小时，常在路面下面埋设平直的管道，叫做涵洞。当渠道与河沟相交，河沟洪水位低于渠底高程，而且河沟洪水流量小于渠道流量时，可用填方渠道跨越河沟，在填方渠道下面建立排洪涵洞。(5) 桥梁 渠道与道路相交，渠道水位低于路面，而且流量较大、水面较宽时，要在渠道上修建桥梁，满意交通要求。4连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，就把渠道分成上、下两段，中间用连接建筑物联结，这种建筑物常见的有跌水和陡坡，见图4-9和图4-10。一般当渠道通过跌差较小的陡坎时，可采纳跌水
