第一篇:农田水利学复习提纲
农田水利学复习提纲
1.农田水利:发展灌溉排水,调节地区水情,改天农田水分状况,防治旱涝、盐碱灾害,以促进农业稳定高产的综合性科学技术。
2.水量平衡方程式:在一定时间段内,某一地区闭合面所包括的空间内的水的变量等于进入此空间的来水量和流出此空间的去水量之差。
P+E1+Rdi+Rgi+V1=E2+Rd0+Rg0+V2+q
式中:P:时间段内区域平均降水量;E1:时段内区域的凝结量;
Rdi:地面径流流入区域径流量;Rgi:地下径流流入区域的径流量;V1:时段初区域的蓄水量;E2:时段内区域的总蒸发量;
Rd0:地面径流流出区域的径流量;Rg0:地下径流流出区域的径流量;
V2:时段末区域内的蓄水量;q:时段内的用水量;
上述单位均为mm
3.中国土地资源的特点:①水资源人口占有量比较低 ②水资源地区分布不均③水量在年内季节分配不均,年际变化很大④地下水过度超采和水质污染问题严重
4.灌溉用水水质标准:①灌溉水中的泥沙②灌溉水的含盐量③灌溉水温④污水水质
5.降水:指从天空下降到底面的液态和固态的水,如雨、雪、冰雹等
6.降水总量:在一段的时段内天空下降的水量未经蒸发、渗透和流失,在下垫面上积聚的水层深度。
7.降水历时:一次降水自始至终所经历的时间。降水时间:是对应某一降水量所经历的时间。
8.降水强度:单位时间内的降水量
9.降水面积:将于所笼罩的水平面积,以K㎡记。
10.分水线:由于地形向两侧倾斜,使水分别汇集的两侧的流域中。这一地形的最高点的连线起着分水的作用,称为分水线或分水岭。
11.流域:汇集底面来水和地下来水的区域。
12.径流:由降水产生的,降水自流域内汇集到河网并沿河槽下泄的水流。(Q)流量:单位时间内通过某一横断面的总水量,m³,亿m³。
(W)径流总量:某一时段内通过某一段面的总水量
(Y)径流深:将径流总量均匀的分布在流域面积上所得到的水层深度,mm(M)径流模数:单位流域面积的产流量,㎡/(S﹡K㎡)
(α)径流系数:某时段内的径流深与同一时期的降水量之比,α=
13.土壤水分的再分布:降水或灌溉停止后,地表积水因下渗和蒸发而消失,地表水分入渗过程结束,水分入渗结束后土壤内部的水分运动并没有停止,而是要持续相当长的时间,这就是土壤水分的再分布阶段。
14.经验频率:根据一定年限实测资料,用数理统计的方法算出各个实测资料的频率,即大于或等于一水文资料在样本中出现的机会。P=m/n*100%
15.灌溉保证率:是以灌溉设施供给灌溉用水全部获得满足的年数占总年数的百分率表示的。
16.作物田间需水量:作物在适宜外界环境条件下(包括土壤水分、肥料的充分供应),正常生长发育达到或接近达到该作物品种的最高常量所消耗的水量。影响因素:作物的种类和品种、土壤因素、气象因素、农业技术
17.灌溉制度:在一定的气候、土壤等自然条件下和一定的农业技术措施下,为使作物获得高额而稳定的产量所制定的一整套向田间灌水的制度。
18.土壤计划湿润深度:指在实施灌溉时,假话调节、控制土壤水分状况的土层深度。
19.有效降水量(P0):降水量根据设计经验频率选择相应的中等年及干旱年的雨量,一般可认为是设计降雨量减去地面径流量与深层渗漏量之后,保持在土壤计划湿润层内可为作物吸收利用的水量即P0= P-P径-P渗
20.地下水补给量(k):地下水毛细管作用上升至作物根系活动层内而被作物利用的水量。
21.灌溉渠道系统的组成:
1)水源和饮水部分:包括水源及适应于该水源条件的引水建筑物等
2)输水配水系统:总干渠、干渠、支渠、斗渠、农渠
3)田间渠道系统:农渠以下的毛渠、输水垄沟、灌水沟、灌水畦和这类系统
中的小型建筑物等
4)排水泄水系统:田间排水沟、排水农沟、斗沟
22.田间工程:指最末一级固定渠道(农渠)和排水沟所包围的范围(渠道、排水沟、田间道路、林带、水田的格田、旱田的畦田、灌水沟及相应的小型建筑物),一般称为灌水地段和地块。
23.地面灌溉方法:
(1)畦灌:用田埂将灌溉土地分割成一系列狭长的地块——畦田,水从输水沟或直接从毛渠引入畦田后,形成一个薄水层,延畦田坡度流动,在流动的过程中,逐渐湿润土壤的,它仅适用于密植作物和某些蔬菜。
(2)沟灌:在作物行间开沟,使水在沟中边流动边渗透的一种灌水方法,适用于行宽距的中耕作物。
(3)淹溉:先是水分饱和的土壤,然后在土壤表面形成水层的一种灌水方法,仅适用于水田。
24.灌水方法:灌溉水以什么样的方式去湿润土地,使灌溉水转化为土壤水,以满足作物对水分的要求。
为使供给作物的水分适时适量和均匀一致,所以必须采取的一系列科学技术方法。
25.渠道损失:输水损失的类型:水面蒸发的损失、漏水损失、渗漏损失
26.渠道横断面的计算:(公式)
注:任何边坡洗漱下,梯形水力最先断面的水力半径R为水深的一半
27.例题:102——104,例1——例3
28.灌溉渠道要求的水位控制高程P106
公式:Bn= Ao+h+∑Li+∑φ
Bn:各分水点的控制水分高程Ao:渠道灌溉范围内的地面参考点的高程 h:参考点处与该处末级固定渠道的水面高差,一般取0.1~0.2m
L:各级渠道的长度i:各级渠道的比降φ:水流通过渠系建筑物的水头损失
29.渠道纵断面图的绘制:
①根基渠道的平面位置,按不同里程测量出渠道上相应里程桩的地面高程,即可在纵断面图上绘出地面高程线。
②参照水源或上一级渠道水位高程,根据确定的渠底坡度绘出设计水位线。
③渠道设计水位线以下,以渠道设计水深(h)为间距,作平行于设计水位线的平行线,即为渠底高程线。
④按最小水深,加大水深和渠道超高,平行于渠底线在其上方绘出组最低水位线,加大水位线和堤顶高程线。
⑤标出各建筑物的位置,如建筑物的长度不大即可在其中心位置标出,如建筑物较长按比例尺坡度等绘出。
30.P107
31.水利工程:指对自然界的地表水和地下水进行控制和调配以到兴利除害的目标而修建的工程。兴修水利工程是为了除水害,兴水利的最有效工程措施。其作用:①在时间上重新分配水资源,做到蓄补洪,以防止洪涝灾害和发展灌溉、发电、供水等事业。
②改善水域环境,疏浚航道,建设码头,以利于水上运输。③防止水质污染,维护生态平衡
32.层流:各流层的液体质点是有条不紊的运动,互不掺和,表现为线条清晰,成层状流动。
紊流:各流层的液体质点极不规则,相互碰撞形成旋涡的流态。
粘滞性:液体企图阻止外力作用下流动的作用的特点。
33.能量守恒原理:在一段水流管道中任意一个断面流入的流量等于下一个断面流出的流量,否则,两断面一定流量流入或流出。(两个横断面之间流入的能量一定等于流出的能量)
34.损失:输水过程中单位重量液体机械能的损失。
沿程水头损失:当水流边界形状和大小沿程不变,水流在长且直的流段中发生的水头损失。
局部水头损失:当水流边界形状和大小沿程极具变化所发生的水头损失。
35.喷灌系统的组成:水源、动力、管道系统、喷头
喷灌系统的分类:固定式、移动式、半固定式
36.喷灌的主要技术要求:
①喷灌流量:喷头在单位时间内喷射出来的水的体积。M³/h
②喷灌强度:单位时间内喷洒单位面积上的水量,即单位时间内喷洒在灌溉土地上的水深。mm/min、mm/h
③工作压力:喷头正常工作时,所要求的喷头进口处的水压力,即指喷头达到设计射程和出流时需要的工作压力,用H表示,1Kg/c㎡=10M水柱高
④射程:在无风条件下,一定喷灌强度下,喷头喷洒的水流所能达到的最远距离R。单位M
⑤喷灌均匀度:喷灌面积上水量分布的均匀程度。
37.喷灌规划设计的基本程序:
①收集场地信息(水源、电源、地形平面图以及植物);
②喷灌形式、喷头的选型和布置;③划分轮灌组
④进行水力计算,确定管径和阀的尺寸;⑤水泵和过滤器的选型
⑥控制器选型和配控制线⑦灌溉系统中的附件⑧完善设计图
38.农田水分过多对土壤和作物的影响:
①在旱田当地面积水处于流水状态时,土层水分饱和,作物不能进行正常的呼吸作用,超过某一时段后就会引起减产,继续淹水甚至导致作物死亡。
②作物根系层的土壤水分过多空气容量不足时,会直接对作物生长产生坏影响。
③地表淹水或耕层滞水水分过多对土壤肥力的影响是极为不利的。
39.农田排水:是指消除农田受涝受淹,保证作物正常生长的措施。
40.地面排水指标:要求在允许时间内将淹水水层排至耐淹深度以下,该允许的时间范围和淹水深度分别被称为耐淹时间和耐淹深度。
41.除涝设计标准:一般是用发生某一频率(或重现期)的暴雨而不受灾的这暴雨雨量和降雨历时来表示的,也被称之为设计暴雨。
42.确定排涝设计流量常用的方法:P160~161
(1)经验公式法:
q:排涝模数(m³/s*k㎡)k:经验系数Po:设计净雨量(径流深,mm)A:排水沟设计断面所控制的排水面积(k㎡)m:峰量关系指数
n:递减指数Q:排涝设计流量
(2)平均排除法:
Po设计净雨量(mm)T:除涝设计标准规定的排涝时间(d)
43.排水沟的设计水位:
H日常:某级排水沟出水口处的沟内日常水位(m);
Ho:排水区内控制点的地面高程(m);
D末:最末一级排水沟的日常水位到地面的深度(m);
L:各级沟道的长度(m);i:各级沟道的水面比降;
ΔZ:各级沟道上的局部水头损失;
44.排水方法:地面排水(明沟排水)、暗沟排水(管排)、竖井排水(垂直排水)…
45.三种排水方法的优缺点:
(1)明沟排水:优点,有利于排除地下水,也能降低和控制地下水位,投资较低。缺点,占地多,不利于机耕和交通,沟道易于坍塌淤积,维修费工。
(2)暗沟排水:优点
①暗沟管可以埋入地下较深,密度不受耕地要求和土地面积利用率高低等因素的限制。
第二篇:农田水利学
名词解释
·农田水利学: 农田水利学是一门研究农田水分状况和有关地区水情变化规律及调节措施、消除水旱灾害和利用水资源为发展农业生产而服务的科学。
•凋萎系数:当土壤含水率降低至吸湿系数的1.5-2.0倍时,就会使植物发生永久性凋萎现象,这时的含水率称为凋萎系数。
•入渗率:单位时间内通过单位入水界面的水量
•灌溉制度:灌溉制度是指作物播种前(或水稻栽秧前)及全生育期内的灌水次数、每次的灌水日期和灌水定额以及灌溉定额。
•灌水定额:灌水定额是指一次灌水单位灌溉面积上的灌水量。
•灌溉定额:各次灌水定额之和称为灌溉定额。
•土壤计划湿润层深度:土壤计划湿润层深度指在旱田进行灌溉时,计划调节控制土壤水分状况的土层深度。
•灌水率:是指灌区单位面积上所需灌溉的净流量又称灌溉模数。
•田间工程:田间工程通常指最末一级固定渠道(农渠)和固定沟道(农沟)之间的条田范围内的临时渠道、排水小沟、田间道路、稻田的格田和田埂、旱地的灌水畦和灌水沟、小型建筑物以及土地平整等农田建设工程。
•潜水:潜水是在地表以下第一个稳定的隔水层以上含水层中的地下水,又称浅层地下水。•承压水(有压层间水):在含水层完全满水,并在压力水头作用下,使上下隔水层都承受压力(对上隔水层为浮托力)的层间水,称有压层间水或简称承压水。
•灌溉设计保证率:灌溉设计保证率是指灌区用水量在多年期间能够得到充分满足的几率。一般以正常供水年数或供水不破坏的年数占总年数的百分数表示。
•抗旱天数:是指灌溉设施在无降雨情况下能满足作物需水要求的天数,它反映了灌溉设施的抗旱能力,是灌溉设计标准的一种表达方式。
•地下水临界深度:在一定自然条件和农业技术措施条件下,为了保证土壤不产生盐碱化和作物不受盐害所要求保持的地下水最小埋藏深度。
•平均排除法:以排水面积上的设计净雨在规定的排水时间内排除的平均排涝流量或平均排涝模数作为设计排涝流量或排涝模数的方法。适用于水网圩区和抽水排水地区以及控制面积较小的排水沟。
•排渍模数:单位面积上的排涝流量称为设计地下水排水模数或排渍模数。
•计划用水:就是有计划地进行蓄水、取水(包括水库供水、引水和提水等)和配水。
•用水计划:是灌区(干渠)从水源取水并向各用水单位或各渠道配水的计划。包括取水计划和配水计划。
•灌溉渠道系统:指从水源取水、通过渠道及其附属建筑物向农田供水、经由田间工程进行农田灌水的工程系统。
简答
·α值法:以水面蒸发为参数的需水系数法简称α值法,适用于种植水稻地区。·K值法:以产量为参数的需水系数法简称为K值法,适用于旱田或北方地区。
·修正灌水率图的原则
a.要以不影响作物需水需求为原则;
B.平稳连续,避免短期停水;
C.灌水率qmin/qmax≥40%
·评价喷灌均匀度的指标
1.喷洒均匀系数。适用于整个喷灌系统。
2.水量分布图。喷洒范围内的等水量图,用这种图来衡量喷灌均匀度比较准确、直观,它和地形图一样标示出喷洒水量在整个喷洒面积内的分布情况。适用于单个喷头。
·田间渠系布置有两种基本形式:纵向布置和横向布置。
纵向布置:灌水方向垂直农渠,毛渠与灌水沟、畦平行布置,灌溉水流从毛渠流入其与垂直的输水垄沟,然后再进入灌水沟、畦。
横向布置:灌水方向和农渠平行,毛渠和灌水沟、畦垂直,灌溉水流从毛渠直接流入灌水沟、畦。
·灌溉取水方式,随水源类型、水位和水量情况而定。
地表的取水方式,无坝引水、有坝(坝堤)引水、抽水取水、水库取水等。
无坝引水:适用于灌区附近河流水位流量均能满足灌溉要求,进水闸、冲沙闸、导流堤。有坝引水:河流水源虽然较丰富,但水位较低时,拦河坝、进水闸、冲沙闸、防洪堤 抽水取水:河流水量比较丰富,但灌区位置比较高,修建其他自流引水工程困难或不经济。泵站
水库取水:河流的流量、水位均不能满足要求时,大坝、溢洪道、进水闸
·除涝设计标准,一般有三种表达方式:①以治理区发生一定重现期的暴雨,作物不受涝为标准。②以治理区作物不受涝的保证率为标准。③以某一定量暴雨或涝灾严重的典型年作为排涝设计标准。
·农作物对农田排水的要求
①农田对除涝排水的要求。在降雨量较大的地区,农田排水工程必须满足除涝要求,要能及时排出由于暴雨产生的田面积水,减少淹水时间和淹水深度,以保证农作物生长;
②农田对防渍排水的要求。在旱地中,如果地下水位过高,作物就会受到渍害而减产。因此,要满足控制和降低地下水位要求,为保证农作物的正常生长,必须使农田土壤具有适宜的含水率;
③防止土壤盐碱化和改良盐碱土对农田排水的要求。土壤中的盐分主要是随水分运动。在有蒸发的条件下,由于土壤的毛管作用,土壤盐分随水分而上升,水分自地表蒸发后,盐分则保留在土壤表层;在降雨火灌水时,入渗的水流携带表层的盐分向深层移动,是表层盐分逐渐降低。在某一季节内,土壤的积盐或脱盐主要取决于蒸发和入渗条件;
④农业耕作条件对农田排水的要求。为了适于农业耕作,需要使农田土壤保持在一定的含水率以下,一般根系吸水层的内含水率在田间持水率的60%~70%时较为适宜。
填空
•农田水分存在三种基本形式,即地面水、土壤水和地下水。
•为了防止土壤干旱,最低的要求就是使土壤水的渗透压力不小于根毛细胞液的渗透压力,凋萎系数便是这样的土壤含水率临界值。
•土壤水分运动的研究一般有两种途径:一种是毛管理论,一种是势能理论。
•灌溉渠道系统包括渠首工程,输配水工程和田间工程三大部分。
•灌溉渠系由各级灌溉渠道和退(泄)水渠道组成,灌溉渠道按其使用寿命分为固定渠道和临时渠道两种。
•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。
•通常用设计流量,最小流量和加大流量三种特征流量覆盖流量变化的范围,代表在不同运行条件下的工作流量。
•反映水量损失情况的经验系数有渠道水利用系数,渠系水利用系数,田间水利用系数和灌溉水利用系数。
•渠道的工作制度就是渠道的输水工作方式,分为续灌和轮灌两种。
•农田水利学研究对象:调节农田水分状况,改变和调节地区水情。
•土壤水按其形态不同分为:汽态水、吸着水、毛管水、重力学。
•灌排管理包括工程管理、用水管理、生产管理和组织管理。
第三篇:农田水利学复习资料
第一章
绪论:
1、农田水利:为防治干旱、渍、涝和盐碱灾害,对农田实施灌溉、排水等人工措施的总称。
2、农村水利:提高农业综合生产能力和改善农村生态环境与农民生活条件服务的水利措施。
3、农田水分状况:农田中地表水、土壤水、地下水的状态、变化规律及对作物生长影响的总称。
第二章
灌溉用水量 第一节 农田水分状况
1、土壤水的分类:吸着水(吸湿水&薄膜水)、毛管水、重力水
2、凋萎系数:植物开始发生永久凋萎时土壤含水率,也称凋萎含水率或萎蔫点。田间持水量:农田土壤某一深度内保持吸湿水、膜状水和毛管悬着水的最大含水量。
3、区别涝灾和滞害:
涝灾:降水过多形成田面积水并危害作物正常生长的灾害。渍害:地下水位过高、土壤过湿而危害作物正常生长的灾害。第二节 作物需水量
1、农田水分消耗的3条途径:1.植物蒸腾2.株间蒸发3.深层渗漏(田间渗漏)3个方程式: 植物蒸腾量+株间蒸发量=腾发量=作物需水量
水田:作物需水量+渗漏量=田间耗水量
旱地:作物需水量=田间耗水量
2、需水临界期:作物全生育期中因需水得不到满足时最易影响生长发育并导致最大减产的时期。
3、α及k值法的适用条件及应用:
(1)“α”值法(以水面蒸发为参数的需水系数法)
基本公式:ET=αE0
或
ET=aE0 +b 式中:ET —— 某时段内的作物需水量,mm
E0 —— 与ET同时段的水面蒸发量,mm;一般采用80cm蒸发皿的蒸发值。α—— 需水系数或称蒸发系数,为需水量与水面蒸发值之比值。a,b——经验常数。
应用于我国水稻地区
(2)“K ”值法(以产量为参数的需水系数法)
基本公式:ET=KY
或
ET=KYn+c 式中:ET——作物全生育期内的总需水量,m3/亩;
Y——作物单位面积产量,kg/亩;
K——以产量为指标的需水系数,对于ET=KY公式,则K代表单位产量的需水量,m3/kg;
n、c ——分别为经验指数和常数。
应用于因缺水而影响高产的旱作物 第三节 作物灌溉制度
1、灌溉制度:按作物需水要求和不同的灌水方法制定的灌水次数,每次灌水的灌水时间和灌水定额以及灌溉定额的总称。
2、灌水定额:一次灌水在单位灌溉面积上的灌溉量。
3、灌溉定额:各次灌水定额之和。
4、水稻充分灌溉制度的基本方程式及原则:
(一)泡田定额
计算公式:M1=0.667(h0+S1+e1t1-P1)式中: M1——泡田期灌溉用水量,m3/亩;
h0 ——插秧时田面所需的水层深度,mm;
S1 ——泡田期的渗漏量,即开始泡田到插秧期间的总渗漏量,mm;
t1 ——泡田期的天数,d;
e1 —— t1时期内水田田面平均蒸发强度,mm/d,可用水面蒸发强度代替;
P1 —— t1时期内的降雨量,mm。
(二)生育期灌溉制度
水量平衡方程
h1+P+m-WC-d = h2
式中:h1、h2——时段初、末田面水层深度,mm ;
P——时段内降雨量,mm;
d——时段内排水量,mm;
m——时段内的灌水量,mm;
WC——时段内田间耗水量,mm。原则:水稻适宜的水层深度范围:hmin~hmax;当水层深度降低到灌水下限时,开始灌溉;若雨后田内水深大于允许蓄水深度,则排水量为:d=ha-hp 式中:ha——雨后水深,mm ;
hp——雨后允许蓄水深度,mm 第四节 灌水率
1、灌水率的定义及计算:
灌水率: 全灌区单位灌溉面积上的灌溉净流量q净,又称灌水模数,单位m3/(s·万亩)或m3/(s·100hm2)或m3/(s·hm2)。灌水率的计算
某作物第i次灌水计算公式如下:
qimi8.64Ti,m(/s万亩)3qi—第i次灌水的灌水率—某作物的种植比mi—某作物第i次灌水的净灌水定额,Ti—某作物第i次灌水的延续时间,8.64—单位换算系数注意:同一时期各种作物灌水率可以累加。
2、初步灌水率图的绘制步骤及修正原则:
(一)灌水率图的绘制
1、先合理确定灌水延续时间(T);
2、然后计算出灌区内各种作物的各次灌水率;
3、最后以灌水延续时间为横坐标,灌水率为纵坐标,并将同时期各种作物灌水率叠加,把一个灌水周期的灌水率绘制成图,即为全灌区初步灌水率。
(二)灌水率图的修正
1、尽量不要改变主要作物关键用水期的灌水时间,若必须调整移动,以往前移动为主,m/亩d
3前后移动不超过三天。
2、调整其它各次灌水时,要使修正后的灌水率图比较均匀,连续。
3、在调整时不应使灌水率数值相差悬殊。一般最小灌水率不应小于最大灌水率的40%。
灌水率过小(大)时可以缩短(延长)灌水时间进行调整。
4、消除短期停水。停水时间不少于5-7天 第五节
灌溉用水量
1、灌溉用水量:灌溉用水量是指灌溉土地需从水源取用的水量,亦称毛灌溉用水量,包括了水源至田间各级输水渠道的渗漏损失。
2、灌溉用水量的计算:
(一)根据灌溉用水流量计算(“灌水率法”)
灌溉用水流量与灌水延续时间的乘积即为灌溉用水量。
(二)根据灌溉制度计算(“直接法”)
某种作物一次灌水
(三)根据综合灌水定额计算(“间接法”)
任一时段的灌溉用水量为:
式中,A——全灌区的灌溉面积,hm2
第三章
灌溉水源与取水方式
第一节 灌溉水源
1、灌溉对水源的要求:水位、水量、水质 第二节 灌溉取水方式
1、四种地表取水方式的适用条件:
(1)无坝引水
适用条件
河流枯水期的水位和流量均能满足自流灌溉的要求。
(2)有坝引水
适用条件
河道的流量能满足灌溉要求,但水位略低于渠首的引水要求;或洪水季节流量、水位均能满足要求,但洪、枯季节变化较大。
(3)蓄水取水
适用条件
当河流的天然来水过程不能满足灌区的灌溉用水过程时,可在河流的适当地点修建水库等蓄水工程,调节河流的水位和流量,以解决来用水之间的矛盾。
(4)抽水取水
适用条件
河道水量丰富,但灌区位置较高,且修建其它自流引水工程困难或不经济,可在灌区附近的河流岸边修建抽水站。
2、无坝取水口位置的选择:最大水深位于凹岸顶点稍偏下游。取水口选在这里,可加大进流量,有效地防止泥沙入渠。
3、有坝取水侧面进水与正面进水的特点:
侧面进水:进水闸过闸水流方向与河流方向正交。这种取水方式,由于在进水闸前不能形成有力的横向环流,因而防治泥沙入渠的效果较差,一般只用于含沙量较小的河道。
正面进水:这是一种较好的取水方式。进水闸过闸水流方向与河流方向一致或斜交。这种取水方式,能在引水口前激起横向环流,促使水流分层,表层清水进入进水闸,而底层含沙水流则涌向冲沙闸而被排掉。
第三节
灌区水量平衡计算
1、灌区水量平衡计算
分片包干:
分片包干是指灌区内的中、小型水库和引水、提水工程各自分片划定灌溉面积,自成小型灌溉系统,单独进行水量平衡计算,不与骨干工程联合运用,不承担反调节任务。第四节 引水灌溉工程的水利计算
1、设计代表年法确定保证灌溉面积与设计引水流量计算
设计代表年法:首先根据灌区历年河流流量或灌溉期降雨量资料进行频率分析,选择1个或2 ~ 3个接近灌溉设计保证率的年份作为设计代表年;然后用代表年来水过程与用水过程相比较,确定设计代表年的灌溉最大引水流量,并据以求出灌溉面积。
例4-2
某灌区拟建无坝引水工程进行自流灌溉,拟定灌溉面积为3万亩,试采用设计代表年法推求灌溉设计保证率 p=80% 的设计引水流量及保证灌溉面积。
分析:
1、可引取的河流来水量
河流来水量*30%
2、实际引入水量
谁小取谁
3、保证灌溉面积取最小,最大流量作为设计引水流量
4、灌溉2,3 第五列Qmax=N/T N=m*A
m—面积 A—灌水定额 T—灌水延续时间
第四章
灌溉渠系规划设计
1、灌溉渠道系统:是指从水源取水、通过渠道及其附属建筑物向农田供水、经由田间工程进行农田灌溉的工程系统,包括渠首工程、输配水工程和田间工程三大部分。
2、灌排相间、灌排相邻的特点:
灌排相间:在地形平坦或有微地形起伏的地区,宜把灌溉渠道和排水沟道交错布置,沟、渠都是两侧控制,工程量较省。
灌排相邻:在地面向一侧倾斜的地区,渠道只能向一侧灌水,排水沟也只能接纳一边的径流,灌溉渠道和排水沟道只能并行,上灌下排,互相配合
3、节制闸的应用情况及位置
垂直于渠道中心线布置,其作用是根据需要抬高上游渠道的水位或阻止渠水继续流向下游。(控制渠道水位或流量)。下列情况需要设置节制闸:
①在上级渠水位不能保证下级渠正常引水时,需在上级渠建节制闸抬高水位,保证下级渠引水。
②下级渠道实行轮灌时,需在轮灌组的分界处设置节制闸。
③在重要建筑物或险工渠段前需联合修建节制闸和泄水闸,以防止漫溢,保证建筑物和渠道的安全。
4、区别几种交叉建筑物的适用条件
常见的交叉建筑物有:渡槽、倒虹吸、涵洞、桥梁、隧洞
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,往往不能采用深挖方渠道,如沿等高线绕行,渠道线路又过长,工程量仍然较大,而且增加了水头损失。在这种情况下,可选择山岗单薄的地方凿洞而过 渡槽
渠道穿过河沟、道路时,如果渠底高于河沟最高洪水位或渠底高路面的净空大于行驶车辆要求的安全高度时,可架设渡槽;渠道穿越洼地时,如采用高填方渠道工程量太大,也可采用渡槽
倒虹吸
渠道穿过河沟、道路时,如果渠道水位高出河沟洪水位,但渠底高程却低于河沟洪水位时;或渠底高程虽高于路面,但净空不能满足交通要求时,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。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,在填方渠道下面建造排洪涵洞。
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,满足交通要求。
5、三个特征流量的定义、计算公式和作用: 设计流量
在灌溉设计标准条件下,为满足灌溉用水要求,需要渠道输送的最大流量。
设计净流量=设计灌水率×控制灌溉面积
设计流量=设计毛流量=设计净流量+输水损失+田间损失
设计流量是设计渠道断面和渠系建筑物尺寸的主要依据。最小流量
在灌溉设计标准条件下,渠道在工作过程中输送的最小流量。
最小流量=灌水率图上最小灌水率对应的流量
最小流量用于校核对下一级渠道的水位控制条件和确定是否需要修建节制闸及其修建位置。
加大流量
考虑到在灌溉工程运行过程中可能出现一些难以准确估计的附加流量,把设计流量适当放大后得到的安全流量。简单地说,加大流量是渠道运行过程中可能出现的最大流量。它是设计渠堤堤顶高程的依据。
6、大中型灌水各级渠道设计流量的推算
(一)调查收集资料
灌区控制的灌溉面积;作物种植结构比例;灌区的设计灌水率;灌区的土壤性质及透水性等。
(二)选择典型支渠
典型区内作物种植比例、土壤性质、灌溉面积等影响渠道的主要因素具有代表性。
(三)轮灌渠道设计流量的推算
常用的方法:根据轮灌组划分情况自上而下逐级分配末级续灌渠道(一般为支渠)的田间净流量,再自下而上逐级计入输水损失水量,推算各级渠道的设计流量。(具体见书P102)
7、渠底比较、渠床糙率系数、渠道的边坡系数的选择对断面设计的影响
渠底比降
在坡度均一的渠段内,两端渠底高差和渠段长度的比值称为渠底比降。选择要求:
(1)为了减少工程量,应尽可能选用和地面坡度相近的渠底比降。
(2)一般随着设计流量的逐级减小,渠底比降应逐级增大。
(3)干渠及较大支渠的上、下游流量相差很大时,可采用不同的比降,上游平缓,下游较陡。
(4)清水渠道易产生冲刷,比降宜缓;浑水渠道容易淤积,比降应适当加大。
(5)抽水灌区的渠道应在满足泥沙不淤的条件下尽量选择平缓的比降,以减小提水扬程和灌溉成本。渠床糙率系数
渠床糙率系数 n 是反映渠床粗糙程度的技术参数。
如果n 值选得大,设计的渠道断面就偏大,不仅增加了工程量,而且会因实际水位低于设计水位而影响下级渠道的进水;如果n 值取得小,设计的渠道断面就偏小,输水能力不足,影响灌溉用水。渠道的边坡系数
渠道的边坡系数m 是渠道边坡倾斜程度的指标,其值等于边坡在水平方向的投影长度和在垂直方向投影长度的比值。m 值的大小关系到渠坡的稳定,要根据渠床土壤质地和渠道深度等条件选择适宜的数值。大型渠道的边坡系数应通过土工试验和稳定分析确定;中小型渠道的边坡系数根据经验选定。
8、灌溉渠道纵断面图绘制的步骤(1)绘地面高程线
在方格纸上建立直角坐标系,横坐标表示桩号,纵坐标表示高程。根据渠道中心线的水准测量成果(桩号和地面高程)按一定的比例点绘出地面高程线。(2)标绘分水口和建筑物的位置
在地面高程线的上方,用不同符号标出各分水口和建筑物的位置。
(3)绘渠道设计水位线
确定渠道的设计比降,绘出渠道的设计水位线。
如横断面设计在先,绘制纵断面图时所确定的渠道设计比降应和横断面水力计算时所用的渠道比降一致,如二者相差较大,难以采用横断面水力计算所用比降时,应以纵断面图上的设计比降为准,重新设计横断面尺寸。
(4)绘渠底高程线
在渠道设计水位线以下,以渠道设计水深h为间距,画设计水位线的平行线,该线就是渠底高程线。
(5)绘制渠道最小水位线
从渠底线向上,以渠道最小水深(渠道设计断面通过最小流量时的水深)为间距,画渠底线的平行线,此即渠道最小水位线。(6)绘堤顶高程线
从渠底线向上,以加大水深(渠道设计断面通过加大流量时的水深)与安全超高之和为间距,作渠底线的平行线,此即渠道的堤顶线。
(7)标注桩号和高程
在渠道纵断面的下方画一表格,把分水口和建筑物所在位置的桩号、地面高程线突变处的桩号和高程、设计水位线和渠底高程线突变处的桩号和高程以及相应的最低水位和堤顶高程,标注在表格内相应的位置上。桩号和高程必须写在表示该点位置的竖线的左侧,并应侧向写出。在高程突变时,要在竖线左右两侧分别写出高低两个高程。(8)标注渠道比降
在标注桩号和高程的表格底部,标出各渠段的比降。
第五章
田间工程与灌水方法
1、田间工程:田间工程通常指最末一级固定渠道(农渠)和固定沟道(农沟)之间的条田范围内的临时渠道、排水小沟、田间道路、稻田的格田和田埂、旱地的灌水畦和灌水沟、小型建筑物以及土地平整等农田建设工程。
2,、地面灌溉:是指利用沟,畦等地面设施对作物进行灌水,水流沿地面流动,边流动边入渗的灌溉方法。
2、区别畦灌和沟灌:
畦灌:是用田埂将灌溉土地分割成一系列狭长地块——畦田,水从输水沟或直接从毛渠引入畦田后,在畦田表面形成很薄的水层,沿畦长坡度方向均匀流动,边流边渗,润湿土壤。在流动过程中主要借重力作用,以垂直下渗的方式逐渐湿润土壤。畦灌适用于小麦,谷子等窄行距密播作物以及牧草和某些蔬菜。
沟灌:是在作物行间开挖灌水沟,灌溉水由输水沟或毛渠进入灌水沟后,在流动的过程中,主要借毛细管作用从沟底和沟壁向周围渗透而湿润土壤。
沟灌适用于灌溉棉花、玉米和薯类等;适宜于中等透水性的土壤;适宜的沟灌坡度一般在0.005~0.02之间。
3、节水技术
喷头压力的测量:
逆止阀的安装位置:在管道灌溉系统中常在水泵出口处装逆止阀,以避免突然停机时水倒流。当在灌溉系统中要注入化学药剂(化肥,农药等)时,一定要在系统与水源之间装逆止阀。
区别微喷头与喷头:
喷头是喷灌系统的关键设备,其作用是将有压的灌溉水以喷洒形式均匀地散在田间对农作物进行灌溉。
微喷头是喷头的一种,具有体积小、压力低、射程短、雾化好等特点。外形尺寸0.5 ~1.0cm;工作压力50~300KPa。因此,其比一般喷头简单得多,多数是用塑料一次压注成形的。由于微喷头主要作为一种局部灌水方法的设备,所以不要求具有很大的射程,其射程一般从10~50cm到6~7m不等。
单个扇形喷洒的微喷头的湿润面积是一个或多个扇形,而且各扇形的中心角也不相等;单个一般喷头却只有一个扇形。
第六章
排水沟道系统
1、排水系统的组成:排水沟系、蓄水设施、排水枢纽、承泄区
2、除涝标准:(1)、以治理区发生一定重现期(5到10年)的暴雨,作物不受涝为标准。(2)、以治理区作物不受涝的保证率为标准。(3)、以某一定量暴雨或涝灾严重的典型年作为排涝设计标准。
3、地下水临界深度:
在一定的自然条件和农业技术措施条件下,为了保证土壤不产生盐碱化和作物不受盐害所要求保持的地下水最小埋藏深度。
4、排涝设计流量的计算(主要是平均排除法)
平均排除法是以排水面积上的设计净雨在规定的排水时间内排除的平均排涝流量或平均排涝模数作为设计排涝流量或排涝模数的方法。
农田会受短时间淹没。适用:规模较小的排水沟
式中,T —— 每天工作的小时数,h。若自排地区,T 取24 h,则简化为P237式(8-5)和(8-6)。
其余参数同P237式(8-5)和(8-6)。
注意:①平原河网地区宜考虑排水沟滞蓄②圩区应考虑预降滞蓄,圩堤渗漏产水和套闸进水。
5、区别两个排渍标准:设计排渍深度、设计耐渍深度 设计排渍深度:日常情况下地下水位的埋深要求
设计耐渍深度:暴雨后规定时间内要求地下水位达到的埋深
7、排水沟的特征水位:
排渍水位(日常水位)
排涝水位(最高水位)排水沟的特征流量
排渍流量
排涝流量(排涝设计流量,排涝模数)
8、排水承泄池的定义、要求及整治措施
排水承泄区是指位于排水区域以外,承纳排水系统排出水量的河流、湖泊或海洋等。排水承泄区应满足的要求
A)承泄区应具有较低的水位;
B)承泄区应有足够的输水能力和容量
C)承泄区在汛期高水位时,若使排水系统出现壅水和淹没,其淹没历时应在允许范围内; D)承泄区应具有稳定的河床和河岸,良好的河槽; E)承泄区应尽可能考虑综合利用。承泄区的整治:
疏浚河道
退堤扩宽
裁弯取直
束窄堵支(顺坝、丁坝、堵支坝)
加固堤防
第七章
水土保持
1、水土流失:是指在水力、风力、重力等外营力作用下,山丘区及风沙水土资源和土地生产力的破坏和损失。水土流失包括土壤侵蚀和水的损失,也称水土损失。
2、水土保持:是指防治水土流失,对山丘区、风沙区水土资源的保护、改良和合理利用。3.斜坡固定工程:是指为防止斜坡岩土体的运动,保证斜坡稳定而布设的工程措施,包括挡墙,抗滑桩,削坡和反压填土,排水工程,护坡工程,滑动带加固工程,植物固坡措施和落石防护工程等。
第四篇:《农田水利学》教学..
《农田水利学》教学大纲
课程中文名称:农田水利学
课程英文名称:irrigation and drainage engineering
课程代码:031060261 适用专业:水文与水资源工程 学 时 学:32
学 分 数:2 执 笔 者:
审 核 人: 编写时间:2010.7.12
一、课程的性质和目的
农田水利学是水文学与水资源专业的一门主要专业课程,是研究农田水分和水资源变化规律及其调节措施为发展农业生产服务的学科,通过学习使学生掌握灌排基本理论和灌排技术、灌溉排水系统设计方法以及地区水利规划的基本知识和方法。
二、课程教学内容
绪论(2学时)
了解我国农田水利事业的基本任务及地区性特点和发展概况及农田水利技术的发展趋势,我国和世界灌排事业的发展概况及发展趋势;掌握农田水利学研究对象和基本内容。第一章 农田水分状况和灌溉用水量(4学时)
了解农田水分的存在形式作物生长、对农田水分的要求;理解作物需水量和田间耗水量的联系与区别,综合灌水定额的概念;理解影响作物需水量的影响因素、需水规律、需水关键期,灌溉水利用系数(η水)的概念、影响因素以及提高(η
水)的途径、措施,农作物灌溉制度的概念及其确定方法、步骤,需水量估算方法及其优、缺点和使用条件;掌握土壤含水量的表示方法及单位之间的换算、土壤水运动基本方程,净或毛灌溉用水的计算、灌溉用水量过程线的绘制方法,灌水率的计算、灌水率图的绘制方法、修正的原则以及灌水延续时间的确定; 第二章 地面灌水技术(4学时)
了解各种灌水方法的评价标准、分类及适用条件,喷头的种类、工作原理及其基本要求,微喷灌系统的种类和系统规划设计的内容及步骤,渗灌原理及其灌水技术要素;理解喷灌系统的组成和分类;掌握畦灌和沟灌方法、要求以及适用条件,畦灌要素计算的基本原理,畦田规格和灌水技术要素,主要土壤的沟灌技术要素,喷灌的主要技术要素、喷灌系统规划设计的内容和步骤。第三章 灌溉水源和取水方式(4学时)
了解灌溉水源的种类及其我国水源的数量及分布,灌溉水源的水质(包括泥沙、含盐量、有机化合物、有害物质、温度)对作物生长的影响以及容量或标准,灌溉带的划分和扩大灌溉水源的措施;理解灌溉取水方式(无坝引水、有坝引水、泵站取水、水库取水)各自的适用条件、调节水源的作用、工程措施的组成以及工程布局的要求,灌溉设计保证率的概念;掌握饮水灌溉工程(无坝引水、有坝引水)的水利计算掌握灌溉设计标准及设计代表年的选择。第四章 灌溉渠道系统(3学时)
了解我国各类灌区的特点、规划原则及其相应的灌溉渠道布置形式,渠系建筑物布置要求和作用,渠道设计流量计算的目的、渠道输水损失的影响因素与渠道渗漏过程的三个阶段,渠道横断面的结构形式,各种渠道防渗工程措施的特点;理解渠道纵断面的水位衔接;掌握灌溉干支渠道(骨干渠道)规划布置的一般原则,渠道渗水损失的计算方法以及各级渠道设计流量的推算方法,灌溉渠道的水位控制、渠道横面设计应满足的条件以及断面水力要素之间的关系; 第五章 井灌并排(4学时)
了解地下水资源的特点;理解坚井排水的概念、分类、适用条件及其规划;掌握地下水资源的数量和质量计算与评价,管井的结构与设计,管井施工工序,水井出水量的稳定渗流计算(包括单井稳定流计算和群井稳定流计算)和非稳定渗流计算(包括单井非稳定流计算和群井非稳定流计算),井灌区工程规划的方法。第五章 灌溉管道系统(3学时)
了解低压管道输水灌溉(简称管灌)系统的组成与类型,大多数管道的种类及其规格,常用管道附件的种类,管道系统的工作制度以及管道设计的影响;理解一般灌溉管道系统规划布置的原则和方法,理解灌溉管道系统的结构设计;掌握管道系统的流量与压力推算。
第七章 田间排水系统(4学时)
了解末级固定排水沟对于除涝和控制地下水位的作用,不透水层位于无限深时排水沟(管)间距的计算公式,地下排水系统的布置、排水暗沟(管)的种类、结构与滤料,除涝排水为主的田间排水沟间距; 理解农田对除涝、防渍、防盐的要求与标准以及农业耕作对农田排水的要求,控制地下水位的排水沟沟深与间距的关系,掌握大田蓄水能力的计算,不透水层位于有限深时田间排水间距的计算公式。第八章 排水沟道系统(2学时)
了解设计内外水位的选择的一般原则,承泄区的整治的一般方法;理解除涝设计标准;掌握排水沟设计流量的计算与排水沟设计水位的确定方法,排涝模数,灌溉渠道和排水沟的设计水位和排水沟的断面设计的区别。
第九章 分区水利问题及其治理(2学时)
了解山丘陵地区特点、山丘陵地区灌溉系统的特点与规划布置原则,水土流失的影响因素和水土保持措施,北方平原地区综合治理方法和防治土壤盐碱化的原则与措施。
三、课程教学的基本要求
1、了解农田水利技术的发展。
2、掌握各类灌溉技术的工作原理及基本要求。
3、理解灌溉系统的设计。
4、理解灌溉系统的规划布置。
四、本课程与其它课程的联系
农田水利学是水文学与水资源专业的一门专业选修课,在本课程开设前应先修课有地下水文学、水力学、工程水文学。
五、建议教材及教学参考书
1.康权.农田水利学.水利电力出版社.1992 2.郭元裕.灌排工程最优规划与管理.水利电力出版社.1990 3.全达人,地下水利用.中国水利水电出版社.1996
第五篇:农田水利学实习报告
农田水利学实习报告
前言
农田水利学是农业水利工程专业的专业核心课程。课上学到的知识,若不能与实际结合起来,那么我们在工作中就不会运用。实践出真知,只有通过观察水利枢纽,研究水利工程,深入其中,才能够比较好的了解水利工程,可以更加容易地让我们学好农业水利工程,打好基础。实习总体进行地很成功,老师一直在认真地为我们讲解,给我们解惑,让我们对书本上没有的东西也有了深刻的认识,感谢两位老师的悉心教导,让我们得到了收获,也感谢同学们的认真好学,让我感受到了轻松快乐的学习氛围,感谢这次收获颇丰的实习之途。
1、实习目的
1)在实习过程种,始终把学习作为获得新知识、掌握方法、提高能力、解决问题的一条重要途径和方法,切实做到用理论武装头脑,指导实践、推动学习,思想上积极进取,把自己现有的知识融于实习所看到的水利工程种,在实践种检验知识的有用性。2)围绕实习内容,突出重点,本着认真负责的态度来对待这次实习,迅速从实际内容出发,与老师同学交流,认识到自己的不足,拓展自己的视野,迅速提高自身的境界。3)在实习中能得到大家的认同,在听取别人的意见时,有自己的思想,多加思考,将整个实习过程贯穿起来,并于老师同学达成一致,齐心协力,共同进步,一起分享信息、观点和创新意识,对农田水利的远景进行展望,对未来的事情进行准备。
2、实习时间 2017年5月10日
3、实习地点
(引黄入冀补淀)滏阳河节制闸——支漳河橡胶坝——南干渠入支漳河节制闸——南干渠衬砌段——东风渠颜庄闸、安寨渠节制闸——东风渠仁里闸——引黄与民有渠交叉枢纽。
4、实习单位和部门
邯郸生态水网工程的建设项目
5、实习内容
1)工程简介
引黄入冀补淀工程输水线路自河南境内黄河渠村闸引水,利用濮阳市濮清南干渠输水,穿卫河进入河北省。在河北省境内,基本利用已有河渠输水,经东风渠、老漳河、滏东排河至献县枢纽,穿滹沱河北大堤后,利用紫塔干渠、古洋河、小白河和任文干渠输水至白洋淀。全线总长481公里。河北省内主要建设任务包括扩建穿卫、穿漳涵洞,新建穿滹沱河北大堤涵洞,河(渠)道清淤、扩挖,新建、改建各类建筑物近300座。引黄入冀补淀工程项目建议书已通过了水利部审查,2013年有望开工建设。这一引黄常态通道建成后,将与位山应急线路共同担负引黄入冀任务。引黄入冀补淀工程建成后,可以缓解河北省中南部地区农业严重缺水矛盾,将实现年引黄河水9亿立方米,供水范围涉及26个县市(区),控制灌溉农田面积300多万亩。
2)东风渠穿漳涵洞
东风渠南起魏县北善村,在曲周穿漳入滏,长81公里,宽200米,深6米,占地2745亩,动工4152万立方,投资1100万元。主要建筑物有渠首进水闸,穿漳涵洞,曲周总枢纽,刘永固分水枢纽,共有节制闸17座,分水闸43座,退水闸40座,渡槽5座,水簸箕10座,水站1座,公路桥14座。设计年引水30亿立方米。当时口号是“引来黄河水,灌溉万顷田,南来运大米,北来运海盐,遍地种水稻,河北变江南。”
涵洞是指在公路工程建设中,为了使公路顺利通过水渠不妨碍交通,设于路基下修筑于路面以下的排水孔道(过水通道),通过这种结构可以让水从公路的下面流过。用于跨越天然沟谷洼地排泄洪水,或横跨大小道路作为人、畜和车辆的立交通道,或农田灌溉作为水渠。涵洞主要由洞身、基础、端和翼墙等。涵洞是根据连通器的原理,常用砖、石、混凝土和钢筋混凝土等材料筑成。一般孔径较小,形状有管形、箱形及拱形等。
涵洞的作用是迅速排除公路沿线的地表水,保证路基安全。作为公路工程中的重要组成部分之一,涵洞在公路工程中占较大比例,是公路工程的重要组成部分,主要表现
在工程数量和工程造价上。据有关资料介绍:涵洞工程数量约占桥涵总数的60% 一70%,平原地区,每公里约有1~3座;山岭重丘区,每公里平均约有4~6座。涵洞工程造价约占到桥涵总额的40%左右。涵洞还是一种洞穴式水利设施,有闸门以调节水量。
涵洞是设于路基下的排水孔道,通常有洞身、洞口建筑两大部分组成。洞身由若干管节组成,是涵洞的主体。它埋在路基中,具有一定的纵向坡度,以便排水;端墙和翼墙位于入口和出口及两侧,起挡土和导流作用,同时还可以保护路堤边坡不受水流冲刷。涵洞组成,涵洞一般横穿路堤下部,多数洞顶有填土,采用单孔或双孔,孔径0.75~6 m。
由于涵洞是处于大自然环境(风、霜、雨、雪、冰冻、高温、水流冲击)和行车荷载的作用下,因此要求涵洞必须具备如下特点:
(1)满足排泄洪水能力,保证在50年一遇洪水的情况下,顺利快捷地排泄洪水(2)具有足够的整体强度和稳定性,保证在设计荷载的作用下,构件不产生位移和变形。(3)具有较高的可靠性和耐久性,保证在自然环境中,长期完好,不发生破损。
3)水闸
水闸是建在河道、渠道及水库、湖泊岸边,具有挡水和泄水功能的低水头水工建筑物。关闭闸门,可以拦洪、挡潮、抬高水位,以满足上游取水或通航的需要;开启闸门,可以泄洪、排涝、冲沙、取水或根据下游用水需要调节流量。
水闸由闸室、上游连接段和下游连接段组成。
闸室是水闸的主体,设有底板、闸门、启闭机、闸墩、胸墙、工作桥、交通桥等。闸门用来挡水和控制过闸流量,闸墩用以分隔闸孔和支承闸门、胸墙、工作桥、交通桥等。底板是闸室的基础,将闸室上部结构的重量及荷载向地基传递,兼有防渗和防冲作用。闸室分别与上下游连接段和两岸或其他建筑物连接。
上游连接段由防冲槽、护底、铺盖、两岸翼墙和护坡组成,用以引导水流平顺地进入闸室,延长闸基及两岸的渗径长度,确保渗透水流沿两岸和闸基的抗渗稳定性。
下游连接段一般由护坦、海漫、防冲槽、两岸翼墙、护坡等组成,用以引导出闸水流均匀扩散,消除水流剩余动能,防止水流对河床及岸坡的冲刷。水闸大多建在平原地区的软土地基上。地基土壤承载能力、抗冲能力低,抗渗稳定性差,压缩性大以及水头低而水位变幅大是水闸的主要工作特点。水闸设计包括:选择闸址和闸孔形式,确定闸孔尺寸,拟定消能防冲、防渗、地基处理、闸室布置方案,进行稳定、沉降、结构计算等。水闸按其功用可分类为:
节制闸。用以调节上游水位,控制下泄流量。建于河道上的节制闸也称拦河闸。进水闸,又称渠首闸。位于江河、湖泊、水库岸边,用以控制引水流量。分洪闸。建于河道的一侧,用以将超过下游河道安全泄量的洪水泄入湖泊、洼地等分洪区,及时削减洪峰。
排水闸。建于排水渠末端的江河沿岸堤防上,既可防止河水倒灌,又可排除洪涝渍水。当洼地内有灌溉要求时,也可关门蓄水或从江河引水。具有双向挡水,有时兼有双向过流的特点。
挡潮闸。建于河口地段,涨潮时关闸,防止海水倒灌,退潮时开闸泄水,具有双向挡水的特点。冲沙闸。用于排除进水闸或节制闸前淤积的泥沙,常建在进水闸一侧的河道上与节制闸并排布置,或建于引水渠内的进水闸旁。
修建在河道和渠道上利用闸门控制流量和调节水位的低水头水工建筑物。关闭闸门可以拦洪、挡潮或抬高上游水位,以满足灌溉、发电、航运、水产、环保、工业和生活用水等需要;开启闸门,可以宣泄洪水、涝水、弃水或废水,也可对下游河道或渠道供水。在水利工程中,水闸作为挡水、泄水或取水的建筑物,应用广泛。
4)启闭机
启闭机用于各类大型给排水、水利水电工程。用于控制各类大、中型铸铁闸门及钢制闸门的升降达到开启与关闭的目的,是一种大型水利机械产品闸门启闭机关系到水工建筑物的正常运行,除应满足一般起重机械的设计要求外,工作安全可靠和操作灵活方便具有特殊的意义。
结构特点:
1、启闭机包括电机、启闭机、机架、防护罩等组成;采用三级减速方式,用国旋付传动,输出转距更大。启闭机配套钢架克服土建不平整,以减少整机噪声及振动。
2、采用户外型长时工作制电机,防护等级≥IP155。行程控制机构采用十进制计数器原理,控制行程的误差0.5%。转距保护控制是通过蜗杆产生轴向位移触动微动开关,来达到保护电器的原理。
3、操作维护简便,可实现现场和远控操作。闸门系列,使用安全、结构合理、性能良好、泄水量符合国家标准,并且调试维护方便;启闭设备,启闭灵活、经久耐用、封闭性能最佳,自动化程度较高。
可广泛用于水利水电工程、河道治理工程、各类给排水工程以及城市污水处理工程中的闸门、堰门、提拔阀、排泥阀及检修门的升降调节,均得到了国家水利部及质量检验部门的许可。
5)橡胶坝
橡胶坝,又称橡胶水闸,是用高强度合成纤维织物做受力骨架,内外涂敷橡胶作保护层,加工成胶布,再将其锚固于底板上成封闭状的坝袋,通过充排管路用水(气)将其充胀形成的袋式挡水坝。坝顶可以溢流,并可根据需要调节坝高,控制上游水位,以发挥灌溉、发电、航运、防洪、挡潮等效益。
橡胶坝属薄壁柔性结构,是随着高分子合成材料的发展而出现的一种新型水工建筑物。1957年世界上首座橡胶坝诞生于美国洛杉矶,坝高1.52m,长6.1m,坝袋胶布厚为3mm,强度为90kN /m。此后世界各国相继开始兴建橡胶坝。我国于1965年下半年开始进行橡胶坝的研制建设工作,于1966年6月建成我国第一座橡胶坝——北京右安门橡胶坝,坝高3.4m,坝顶长37.6m,该橡胶坝曾两次更换坝袋,至今运行正常。
特点:橡胶坝分为充水式和充气式两种。充水坝的充排时间要长于橡胶坝 充气坝。在造价方面,两种坝型相差不多。橡胶坝运用条件与水闸相似,与常规闸坝相比又有以下特点:
一是造价低。可减少投资 30%~70%,可节省钢材30%~50%,水泥50%左右,木材60%以上。
二是施工期短。坝袋只需3天~15天即可安装完毕,多数橡胶坝工程当年施工当年受益。
三是坝体为柔性软壳结构,能抵抗地震、波浪等冲击,且止水效果好,跨度大,汛期不阻水,可用于城区园林美化。
四是维修少,管理方便。橡胶坝袋的使用寿命一般为15~25年。
构造:橡胶坝主要由土建部分、坝袋及锚固件、充排水(气)设施
橡胶坝
及控制系统等部分组成。橡胶坝运行时要严格按照规定的方案和操作规程进行,要注意坝袋内的充水(气)压力不能超过设计压力,以免坝袋爆破。橡胶坝虽然很少维修,不像常规钢闸门那样需要定期涂刷油漆防锈,但也要定期检查,尤其是在洪水过后,要检查是否有漂浮物对坝袋造成刺伤,以及坝体振动、坝袋与底板磨损、河卵石摩擦撞击坝袋等造成的损害。橡胶坝袋容易受到尖利和有头角物体的损坏,故应划出橡胶坝工程的管理范围和安全区域。
6)泵站
泵站是能提供有一定压力和流量的液压动力和气压动力的装置和工程称泵和泵站工程。
泵站作用
1、是能提供有一定压力和流量的液压动力和气压动力的装置和工程称泵和泵站工程。
2、油箱、电机和泵这三样东西是主要部件,但还有很多辅助设备,根据实际情况需要增减,如供油设备、压缩空气设备、充水设备、供水、排水设备、通风设备、起重设备等等。
7)渡槽
渡槽,也叫过水桥。两端与渠道相接。输送渠道水流跨越河渠、溪谷、洼地和道路的架空水槽。普遍用于灌溉输水,也用于排洪、排沙等,大型渡槽还可以通航。渡槽主要用砌石、混凝土及钢筋混凝土等材料建成。渡槽又称高架渠、输水桥,是一组由桥梁,隧道或沟渠构成的输水系统。通常架设于山谷、洼地、河流之上,用于通水、通行和通航。用来把远处的水引到水量不足的城镇、农村以供饮用和灌溉。
结构:渡槽由进出口段、槽身、支承结构和基础等部分组成。①进出口:包括进出口渐变段、与两岸渠道连接的槽台、挡土墙等。其作用是使槽内水流与渠道水流平顺衔接,减小水头损失并防止冲刷。②槽身:主要起输水作用,对于梁式、拱上结构为排架式的拱式渡槽,槽身还起纵向梁的作用。槽身横断面形式有矩形、梯形、U形、半椭圆形和抛物线形等,常用矩形与 U形。横断面的形式与尺寸主要根据水力计算、材料、施工方法及支承结构形式等条件选定。也有的渡槽将槽身与支承结构结合为一体。③支承结构:其作用是将支承结构以上的荷载通过它传给基础,再传至地基。按支承结构形式的不同,可将渡槽分为梁式、拱式、梁型桁架式及桁架拱(或梁)式以及斜拉式等。梁式渡槽的支承结构有重力式槽墩、钢筋混凝土排架及桩柱式排架等。拱式渡槽的支承结构由墩台、主拱圈及拱上结构组成。槽身荷载通过拱上结构传给主拱圈,再由主拱圈传给墩台。根据拱上结构形式的不同,拱式渡槽又可分为实腹式及空腹式两类。桁架拱式渡槽按结构特征和槽身在桁架拱上位置的不同,可分为上承式、下承式、中承式和复拱式四种。斜拉式渡槽支承结构由塔架与塔墩(或承台)组成,并由固定在塔架上的斜拉索悬吊槽身。④基础:为渡槽下部结构,其作用是将渡槽全部重量传给地基。
6、实习总结
据资料显示,邯郸市人均水资源量约191立方米,仅为全国人均水资源量的9%,属极度缺水地区。近年来,随着南水北调、引黄入邯等新建引水工程的通水,邯郸市水资源短缺问题得到了有效缓解,但由于严重的资源性缺水和地表水资源不足,一些地方仍然要靠超采地下水来支持经济社会发展,引发了一系列环境地质问题。“引黄入冀补淀”每年可为邯郸引来约2亿立方米的黄河水,比东武仕水库1.8亿立方米的总库容还要多。这对于缺水的邯郸而言,显得弥足珍贵!
2015年11月,总投资4亿多元“引黄入冀补淀”邯郸段启建,市水利局在已有“引黄入邯”工程的基础上组织建设。可以说,“引黄入冀补淀”邯郸段是“引黄入邯”工程的扩容升级版。
黄河水为邯郸发展注入了勃勃生机,更为老百姓带来了实实在在的利益。以邱县南辛店村为例,以前,全村五千多亩农田仅靠4眼深井抽水浇灌,一眼井每天最多能浇十亩地,有的农户甚至要等一个多月才能浇上一回水。村民用柴油水泵从机井抽水浇地,一亩地的浇地成本就六七十元。现在,通过生态水网抽渠水浇地每亩成本不到20元。
如今,继“引黄入邯”工程之后,邯郸市又迎来了“引黄入冀补淀”工程。该项目通水后,邯郸市每年可引约2亿立方米黄河水,灌溉范围包括魏县、大名、曲周、肥乡、广平、鸡泽、邱县等七县(区)约170万亩农田,沿线地下水超采问题将得到根本性缓解。
由此,我们深刻地意识到了这样的一个工程能大大地造福当地的人民,而那些工程人员又是多么的能干可爱。这次实习,不仅仅是知识上的补充,见识上的增长,更让我们看清了未来,通过水利工程的日渐发展,我们的大地必将因水的润泽而美丽多姿。