表14-1 各级渠道的长度与控制面积 渠道名称 一支 一支一斗 一支二斗 一支三斗 所属各农渠 二支 二支一斗 渠道长度(m) 2000 1500 1500 1500 1000 3000 1050 控制面积（亩） 9000 3000 3000 3000 750 11100 1680 渠道名称 二支二斗 二支三斗 二支四斗 二支五斗 所属各农渠 二支六斗 所属各农渠 渠道长度(m) 1050 1050 1050 1050 300 1500 900 控制面积（亩） 1680 1680 1680 1680 420 2700 675

图14-1 渠系组成示意图

第二支渠全长3.0km，二支一斗及二支二斗在1. 4km处分水；二支三斗及二支四斗在2. 2km处分水；二支五斗及二支六斗在3.0km处分水。

灌区土壤透水性中等(A=1.9，m=0.4)，地下水埋深大于5m。 田区的设计灌水率值为0.35m3/（s万亩），灌水延续时间为15d。田间水利用系数采用η田=0. 95。

要求：制定各级渠道的工作制度；推求支以下各级渠道及干渠各段的设计流量；计算各支渠的灌溉水利用系数及全灌区的灌溉水利用系数。

提示： (1)第一支渠及第三支渠渠系布置型式、各级渠道长度及控制面积大小完全相同，故二者采用相同的工作制度。只计算其中之一即可。

(2)第一及第三支渠及其所属斗、农渠与第二支渠一斗至四斗，同级渠道的控制面积相等，在分配放水时间或放水流量时，可平均分配；但在二支五斗及六斗间则不能平均分配，如在此二斗间进行流量分配时，则应按其所控制的面积比进行分配。

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15、土质渠床渠道断面的水力计算

基本资料

某渠道设计流量Q=3.0m3/s。灌溉水源取自河流。该河在灌溉季节水流含沙量p=0.5kg/m3，泥沙为极细的砂质粘土；加权平均沉降速度为ω=2mm。渠道沿线土壤为重粘壤土，地面坡度为1：2500左右。渠道按良好的质量施工及良好的养护状况设计。

要求

设计渠道的断面尺寸。

16、护面渠床渠道断面的水力计算

基本资料

某山麓平原，地面坡度较大，在1: 500左右，拟兴建一灌溉系统。其中某支渠设计流量为：Q=1.5m3/s，拟采用较光滑的混凝土护面，边坡系数采用m=0.75。

要求

按照尽量节约混凝土用量设计渠道的断面尺寸。

17、灌溉渠道纵横断面设计

基本资料

某灌区渠系布置情况如图17-1所示。 干渠全长14.2km，下分4条支渠。干渠各段的正常流量，最小流量和加大流量均已确定，列于表17-1中；干渠沿线土壤性质属中粘壤土，土壤干容重1. 6t/m3，透水中等。

干渠沿线地面高程列于表17-2中。 干渠沿线的水工建筑物有：

在6+350至6+650处布置倒虹吸一座，长达300m，预计通过倒虹吸的水头落差为0.65m。

表17-1 干渠各段设计流量表 桩 号 设计流量 (m3/s) 起 止 正常 最小 加大 0+000 3+000 5.13 3.13 6.15 3+000 9+000 4.53 2.77 5.44 9+000 14+200 2.57 1.58 3.80

表17-2 干渠沿线地面高程测量记录 桩号 高程(m) 桩号 高程(m) 桩号 高程(m) 桩号 高程(m) 0+000 97.5 6+000 93.2 7+000 92.8 12+000 90.7 1+000 95.0 6+350 93.0 8+000 92.0 13+000 90.6 2+000 94.5 6+420 91.0 9+000 91.6 14+000 90.4 3+000 94.0 6+520 91.0 10+000 91.5 4+000 93.5 6+650 92.0 10+400 91.0 5+000 93.2 6+9550 93.0 11+000 91.0

在3+ 000，9+000及14+200处各布置公路桥1座。

在3+000及9+000处各设分水闸及节制闸1座，分别向一、二支渠配水。在14+200处布置两座分水闸，向三、四支渠配水。根据各支渠控制范围内地面高程参考点算得一、二、

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三、四备支渠渠首要求的控制水位高程依次为：93.9m、91.3m、90.0m、90.0m。

河流水源情况：

河流在A处的来水流量超过干渠需要引取的流量，灌溉季节最低水位为95. 5m，含沙量ρ=l. 2kg/m3，泥沙加权平均沉速ω=2mm/s。

图6 -10-1 某灌区渠系布置示意图

要求：根据上述资料，设计出于渠的纵横断面，并绘出纵横断面图。

提示：如进行干渠纵横断面设计的工作量太大，教学安排的时间不够，亦可给出下列断面尺寸（见表17-3）作参考，只绘制纵、横断面图。

表17-3 干渠各段断面尺寸参考表 起止桩号 纵坡 i 糙率 n 宽深比 水深Δh(m) 底宽 堤顶超堤顶宽(m) 正常 最小 加大 高h(m) d (m) 5 4.5 3 1.25 0.93 1.22 0.91 1.00 0.75 1.36 1.35 1.09 0.5 0.5 0.5 1.5 1.5 1.5

0+1000至3+1000 1/4000 0.0225 3.5 3+1000至9 +1000 1/4000 0.0225 3.38 9 +1000至14+200 1/3000 0.0225 2.8

18、用最大排模经验公式计算排水河道的设计流量 基本资料

某排水河道位于低洼易涝平原区，流域面积200km2，该地区5年一遇设计1日暴雨的点雨量为105mm。根据水文分析该地区设计最大排模经验公式为：

qmax=0.022R1.0F-0.267m3/(s. km2)

要求：计算5年一遇的最大排水模数及排水河道的设计流量。

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提示：从设计降雨量求设计径流深，可参考附录的有关资料来计算。

附录 从设计降雨量求设计径流深

从设计降雨量P中扣除损失后得径流深R，其计算方法有很多种，最简单的是径流系数法，即R=aP。这里介绍一种方法，其步骤是首先从设计点雨量求出面雨量，然后求出前期影响雨量Pa，最后根据(P+Pa)～R的关系找出径流深。此外，还有更复杂的方法。不论哪种方法，即使是最简单的径流系数法中的径流系数a值，也是根据当地实测资料分析计算出来的，当然也只能适用于当地和条件相似地区。这里从教学出发介绍的一种方法，未限定属于哪种地区，目的是使学生熟悉其方法步骤，便于解算习题，不宜于在生产中使用。

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平原地区由点雨量推求径流深的通用方法 1．设计面雨量的确定

对于小流域面积，可用单站设计点雨量乘以折算系数，即得设计面雨量。点面关系折算系数如表9-2-1所示。亦可查图9-2-1中的曲线来确定。

表9-2-1 占面关系折算系数表 面积( km2) 100 300 500 1000 折算系数 2．前期影响雨量的确定

由于前期影响雨量Pa的影响因素比较复杂，故目前尚缺乏较完善的办法，有些地区使用的办法有：

（1）用设计雨量加成法求Pa：

Pa=δP，mm

式中 Pa——前期影响雨量(mm)； P——设计雨量(mm)；

δ——加成系数，对于3日暴雨可取0.30。 （2）参阅根据某些研究成果制定的图表求Pa：

表9-2-2及图9-2-2即为某地区根据实测资料制定的面积与Pa关系。在设计中已知排水面积便可从表9-2-2或图9-2-2中找出相应的Pa值来。

表9-2-2 面积F与前期影响雨量Pa关系 2100 300 500 1000 1500 3000 5000 10000 面积F( km) 前期影响雨量Pa (mm) 49.8 49.3 48.8 47.8 47.0 45.3 44.1 43.0 1 0.985 0.976 0.957

3．设计径流深的确定

由设计面雨量加设计前期影响雨量，查(P+Pa)～R关系曲线，即可得设计径流深。图9-2-3即为(P+Pa)～R关系曲线之一种，许多地区的水利部门都曾根据当地实测的水文资料，研究制定了类似的曲线使用。

19、用平均排除法计算水网圩区抽水站的排水流量

基本资料：南方某水网圩区，地势低洼，易生渍涝。该区总面积80 km2，其中旱地（包括村庄、道路占地）为20 km2，水田为56 km2，湖泊及河流水面面积为4k km2。据观测旱地径流系数为0.5，水田允许滞蓄水深为30mm，水田日腾发量4mm，水田日平均渗漏量1mm/d。湖泊及河流的平均滞涝水深为1.0m。

现拟建设一排涝抽水站，按10年一遇的1日暴雨200mm，用平均排除法在2天内排完的标准进行设计。

要求：计算排涝抽水站的排水流量。

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