灌溉工程规划干、支渠的规划设计

在进行干、支渠的规划设计时，应做好因地制宜，综合考虑当地的地形地貌进行规划设计。

山地、丘陵型灌区山地、丘陵型灌区的地形起伏，复杂多样，坡度陡，耕地多为坡地、梯田(修建农田的工程多有渠道弯且长、建筑物多、施工复杂等待点(在设计干渠沿等高线布置时，要考虑到灌区位于分水岭与山溪或河流之间，呈狭长形，等高线大致与河流方向平行，灌区上游坡度较大，地面狭窄等实际情况，在设计时应该以求“水不低头”，即水位少降低，为方向，以求最大限度地自流控制全部灌区面积(支渠在干渠一侧引出，这种设计的特点是: 干渠纵比降平缓，水头损失小，控制面积大; 筑渠堤结合开挖山坡截水沟，拦截坡地暴雨径流，既拦山洪，又防止水土流失。

平原型灌区一般来说，平源地区大多位于河流的中下游，由河流冲积而成，地形比较开阔，而且有大片集中的耕地(设计时可以把地理条件与洪、涝、旱、渍、碱等灾情的程度结合起来，进行干、支渠的布置。

山麓平原型灌区当排水条件好，但是地下水埋藏深，开发比较困难，因此，设计时可以着重利用地面水发展渠灌; 而当地下水较易开采、水质符合要求时，则着重兴建井灌或井渠灌溉(山麓平原型灌区等高线与河流平行或斜交，地面坡度倾向河流，上部地面坡度陡，近河地面坡度缓(干渠多沿山麓方向布置，支渠与干渠垂直或成一角度布置，主要视地形情况而定(在灌区前缘与河流邻近部位，地下水逐渐升高而接近地面，应修建排水系统，排除地面水和地下水，实行“灌排分开”的布置形式，以求互不干扰。

农田水利灌溉渠系的规划设计应遵循以下几个基本原则：

（1）充分利用地形条件的原则。应根据地形选择地势较高的位置进行灌溉渠道的布置，而选择地势低的地方进行排水沟道的布置，这样才能达到自流灌溉和排水的要求，灌溉和排水两套系统相互独立，分开修建。如果局部地区存在高地，则可以采取小片提灌的措施进行处理，而对于局部洼地，则采取小片提排的方式，这样就可以在不影响全局的基础上照顾到局部。同时，在进行渠系规划设计时，应重点考虑的一个因素是经济，因此在进行渠系布置时，应尽量直、顺、整齐，减少交叉建筑物。

（2）安全为主的原则。在进行渠道工程时，首要应保证的是安全可靠。因此在进行渠道布置时，尽量减少挖方、高填方和难工险段工程的存在。如果当地地形为山丘时，渠道的布置应尽量避开河溪，这样可以避免渠道被山洪所破坏。应干渠布置在地质条件较好的地段，尽量避开风化岩层以及透水性强的土质地带。在渠道中还应做好各种相应的排洪、泄洪措施。

（3）综合利用的原则。在山丘进行渠道的布置时，应综合考虑水电和水力加工，采取集中落差的方式，一水多用，实现多种用途，这样可以提高水土资源的利用率。在平原地区应考虑河井相结合的灌溉方式。

灌溉工程规划的内容和步骤一般包括：

（1）灌区和灌溉范围的调查研究。对准备实施灌溉的地区进行自然、农业、社会和经济等情况的调查研究。内容有土地分类及其宜灌程度，不同部位土壤的物理性质，适宜种植作物的品种及合理的种植比例，采用的农业技术措施，丰产的灌溉制度，灌溉前后的作物产量，作物的需水量及相应的灌水方法，当地群众对发展灌溉的要求和意见，以及对自然生态和环境的影响等。

（2）灌溉用水量的估算。根据上述调查资料，分析各种作物的灌溉制度，确定其灌溉定额，并在此基础上按照作物种植比例估算单位而积上的灌溉用水量。这是规划中系列计算工作的基础，也是设计和运行工作中的一项重要资料。

（3）水量与上地资源需求水量的平衡分析，并结合其他经济部门的用水要求，进行灌区的选定和灌区范围的确定。如有多处灌区可供开发或灌区规模很大，则需要确定灌区开发和建设的步骤和顺序，明确近期开发灌区和远景开发灌区，或灌区近期工程和远景工程。

（4）灌溉系统渠首枢纽工程的布置。根据灌区来水和用水的分析计算，按照水量调节和水位控制的要求，确定渠首枢纽工程的类型（无坝引水、有坝引水、水库取水，泵站取水等）。然后，选择枢纽工程的位置，明确枢纽工程包括的各种建筑物并对其进行布置，定出其结构型式，并拟出各建筑物的主要尺寸，绘出枢纽工程布置图。

（5）灌溉渠道系统的规划。内容包括灌溉渠道的布置，典型地区斗渠以下渠系的布置，典型地块田间工程的布置，渠道流量和水位的推算以及水力学计算，渠道纵横断面的设计，各级渠道防渗措施的确定，渠系建筑物类型和位置的确定，重要量水设备和地点的确定。最后，完成渠道纵横断面设计图并计算出工程量。

（6）方案的比较和选择。在灌溉工程规划中，一般根据需要与可能提出若干个方案。对于每一个方案都要根据技术上可行、经济上合理的原则进行比较并择优选用。在进行方案选择时，经济指标的优劣是一项主要标准，但当情况比较复杂时，经济指标不是惟一标准。有时需要做到局部利益服从全局利益，单项利益服从综合利益，暂时利益服从长远利益。

（7）近期工程的确定。对于大型灌溉工程或一个流域和地区的灌溉规划，需要在系列可行的工程中挑选出近期实施的工程。选择的原则是：规划中最关键、最能满足当前规划目的；能为实现进一步开发提供条件；当前或最近几年投资有可能、技术上做得到；效益明显等。

（8）经济分析及敏感性分析。经济分析包括经济评价和财务分析。经济分析包括：①工程投资计算。内容有工程建设费用和年费用计算，如系综合利用工程，还需进行工程投资的分摊计算。②工程效益估算。根据灌溉后农作物产量的提高以及其中变化，估算灌溉的毛效益和净效益。③对工程投资和灌溉效益进行对比，按照一定的经济准则对灌溉工程规划方案作出经济评价。财务分析包括确定贴现率，估算工程年费用，偿还分析，水价以及其他财务项目等。

敏感性分析也是规划工作中不可缺少的步骤。其目的是分析有关参数的变化及其对规划成果的影响。在灌溉工程规划中，有许多参数都是根据对未来情况的预测而估算出来的。如果实际情况与预测的不同，据此估算出的参数也将发生变化，从而造成规划成果的失真。因此，对将来可能发生变化的某些参数以及根据一定假设得出的参数，需要估计出其可能变化的范围，以及这种变化对规划成果的影响，并制定出相应的改进措施。

（9）环境影响评价。兴建灌溉工程给环境带来的正面和负面影响，必须在工程规划时作出评价，并在此基础上提出克服负面影响的措施。对大型灌溉工程更是不可缺少。同时，做出相应的经济分析，以论证实施该工程的合理性。

（10）提出管理运行准则。在规划工作中，需要对灌区建成后的管理运行工作作出原则性的规定。对于小型灌溉工程的规划，此项内容可以省略。

取水方式的设计主要是根据灌溉水源的不同，决定取水方式的设计，它是农田水利灌溉工程规划设计中的一个重要方面。通常情况下，根据农田灌溉水源的不同，可以分为两类，一类为自流取水灌溉，另一类则为提水取水灌溉。在自流取水灌溉中，当以河流作为水源时，可以分为无坝取水和有坝取水两种。

灌溉工程规划无坝取水

在进行无坝取水设计时，应特别重视的是渠首是否需要修建水闸，通常情况下，如果不修建水闸的话，在洪水期间，引水口是无法控制水流量的，这样渠道在洪水的冲击下容易出现破坏，甚至可能会导致农田被洪水淹没。因此，在进行无坝取水设计时，应根据具体的情况确实是否需要建闸。如果需要建闸的话，应充分考虑建闸控制方案。在建诈控制方案中涉及到引水角的控制问题，一般应在引水角控制在 30~45°之间，这样才能保证水流在进入渠道时能够保持稳定，而且能够承受较大的引量，这样可以减轻水流对引水口下唇的冲蚀作用。

灌溉工程规划有坝取水

如果工程所在区域的地势较为平坦，水位较低，即使水流充足，也无法满足自流灌溉的条件，此时应在河道上修建堑水建筑物。

在有坝取水中，由于修建了建筑物，必然会增加这方面的工程成本，但是这种方式可以在距离灌区更近的地方进行引水口位置的选择，相对于无坝取水方式这样可以大大减短引水干渠的长度，直接减少了工程土方量和交叉建筑物的数量。

有坝取水的主要形式有四种，分别为①溢流坝。在河道中修建溢流坝可以通过拦截河流的方式以提高水位，同时可以将汛期过大的水量排出。②进水闸。进水闸可以很好的控制进入渠道的水量，同时起到引水灌溉的作用。进水闸的平面布置形式有侧面取水和正面取水两种。③排沙闸。在多泥沙河流低坝取水中必然要用到排沙闸，它可以有效的控制泥沙，防止其进入渠道中造成堵塞。与进水闸相比，排沙闸的过水能力略大。为了保证排沙闸具有良好的排沙效果，其底板高程应比进水闸的低。其他可以防止泥沙的措施还有沉沙槽、沉沙池等，在工程中应经过综合考虑，因地制宜轩选择合适的防沙措施。④防洪堤。防洪堤的使用可以减少拦河坝对上游的淹没损失，在洪水期间，可以起到保护城镇安全的作用。

灌溉渠首工程的位置在满足设计要求的前提下，应尽量靠近用水地点，以减少输水工程的投资。其规划设计应满足以下要求：①根据灌溉对水质、水量的要求，有计划地供水；②在多沙河流上，应采取有效的防沙措施，避免有害泥沙入渠，以防止渠道淤积及对护面、渠系建筑物等的磨损；③拦阻漂浮物及冰凌进入渠道；④结构简单，能对入渠流量及沙量进行控制和量测，并尽量采用现代化管理设施。

由于引水灌溉渠首工程中不设或仅设很低的拦河建筑物，故引水河段水深与天然情况下的水深相比增加不多,而引水比一般较大,在山区河流上枯水期甚至达100%。与从水库引水相比，泥沙问题显得更加突出，故在引水枢纽的规划布置中妥善解决防沙、排沙问题，常成为枢纽运行成败的关键。常用的防沙措施有：①利用弯道环流作用，使表层含沙量小的水流向凹岸，含沙量大的底层水流向凸岸，将进水口设在弯道凹岸，以引取表层水；②利用含沙量沿水深分布不均匀的规律，引表层较清水入渠，底层设冲沙廊道或冲沙闸等用以排沙；③设置能壅高水位,降低流速,使有害泥沙下沉的沉沙槽、沉沙渠、沉沙池等，以减少入渠泥沙；④在进水口设水平或倾斜栏栅，拦截大粒径底沙入渠。

序

前言

第1章 渠道防渗工程

1.1 概述

1.2 基本资料

1.2.1 基本情况

1.2.2 灌溉设计标准

1.2.3 灌溉制度和灌溉用水量

1.2.4 灌区面积确定

1.3 渠道防渗工程规划

1.3.1 渠道防渗工程规划

1.3.2 渠系建筑物规划

1.3.3 田间工程规划

1.4 渠道防渗工程设计

1.4.1 渠道设计流量

1.4.2 灌溉渠道横断面设计

1.4.3 灌溉渠道纵断面设计

1.4.4 渠道断面设计成果整理与工程量估算

1.4.5 渠道防渗材料和方法

1.4.6 混凝土渠道防渗设计

1.4.7 砌石渠道防渗设计

1.4.8 塑料薄膜渠道防渗设计

1.4.9 沥青混凝土渠道防渗设计

1.5 渠道防渗工程施工

1.5.1 施工计划

1.5.2 开挖方法

1.5.3 浆砌石渠道防渗施工

1.5.4 塑料薄膜渠道防渗施工

1.5.5 混凝土渠道防渗施工

1.5.6 沥青混凝土渠道防渗施工

1.6 渠道防渗工程管理

1.6.1 工程管理

1.6.2 用水管理

1.6.3 组织管理

1.6.4 经营管理

1.7 渠道防渗工程设计实例

1.7.1 基本情况

1.7.2 渠道流量设计

1.7.3 渠道断面设计

第2章 喷灌工程

2.1 概述

2.1.1 喷灌系统的组成

2.1.2 喷灌的优缺点

2.2 基本资料

2.2.1 地形资料

2.2.2 土壤资料

2.2.3 作物资料

2.2.4 水文气象

2.2.5 水利工程现状

2.2.6 作物种植情况

2.2.7 社会经济

……

第3章 微灌工程

第4章 管道灌溉工程

第5章 雨水集蓄利用工程

第6章 节水灌溉工程项目经济评价

附表一

附表二

参考文献 2100433B

本书根据作者在长期水利工作中积累的实践经验，针对节水灌溉工作中经常遇到的实际问题，对农业节水灌溉规划、设计、施工、管理及评价几个方面进行了系统、详细的阐述。全书共分6章，包括渠道防渗工程、喷灌工程、微灌工程、管道灌溉工程、雨水集蓄利用工程及节水灌溉工程项目经济评价。内容精炼、实用、通俗易懂，实用性和操作性较强。

本书可供从事农业节水灌溉规划、设计、施工、管理的水利工作者阅读使用，也可供地、市、县、乡各级水利技术人员参考。