摘要:灌溉渠道是灌溉系统的关键部分,对灌溉具有极其重要的作用。本文现对灌溉渠道设计的相关问题进行探讨,依据渠道设计需要考虑的问题进行细致的研究,得出一些有助于灌溉渠道设计的方法与建议,从而提高灌溉渠道设计的水平。
关键词:灌溉渠道;设计
一、灌溉渠道设计需要考虑的原则灌溉渠道的分布规划大部分是结合灌溉的地域范围、灌溉的水源一级区域的地势情况等方面共同分析计划,以此来规划灌溉渠道的分布特点,最终使灌溉渠道的设计优化合理。
(1)灌溉渠道在进行规划过程中,要充分考虑到提高灌溉效率,减少工程量的目的。因此,灌溉系统的位置尽可能规划在具有足够高度的分水岭地带。这样可以使灌溉渠道能够经过较广阔的农用土地,降低太多的建筑物交错以及土石方工程量繁多的问题。通过这种合理的设计能够有效的提高灌溉渠道的效率。
(2)针对渠道规划区域的地势特征进行研究,并与现实状况相结合。通过利用天然的沟渠来进行排水工作,可以降低工程量。设计过程中也要结合灌溉区域的环境以及地形特征等方面进行考虑。
(3)针对渠道所在地域的地质条件进行考察,渠道线路设计最好选择简单、径直的类型。设计时要远离施工有一定困难以及存在一定危险性的地区,例如地质质量极差或者易渗水的地区,从而保障施工的便捷与安全稳定。
(4)灌溉渠道的规划还要结合当地的行政区划以及土地规划,将他们相结合、统一,这样能够使渠道的建设更加便利,减少用水冲突的可能,便于综合利用水资源,渠道施工也能够满足多方面的要求。
二、灌溉渠道相关的计算
2.1 渠道水流量的计算对于灌溉渠道的设计而言,流量的计算设计是对灌溉渠道断面进行施工的关键因素,同时也是影响渠道体系建筑物大小的主要原因之一。精确的水流量的数据可以对灌溉渠道后期的施工过程提供很好的便利。过水量的计算有确定的公式:Q=Qj + QsQj=qj·A1在该组公式中,Q 表示为灌溉渠道设计的流量,单位:立方米/秒;Qj 表示为没有计量的灌溉渠道水流损失以及农田灌溉损失的渠道水流量,单位:立方米/秒;Qs 表示为在灌溉运水期间灌溉渠道损失的流水量;qj 表示为设计的灌水率,单位:[m/(s·hm2)];A1 表示为灌溉渠道所掌握的灌溉土地面积,单位:公顷;2.2 渠道水量流失的计算灌溉渠道因为透水渗漏等导致的水流量损失的总量能够通过一定的测量计算确定其大概的数值,可以通过下面的计算公式对渠道水量流损进行大概的估算:QS=S/1000 *LS=10·A· Qj1-m在上述公式里:S 表示为灌溉渠道在每千米运水浪费的流量,单位:[L/(s·km)];L 表示为灌溉渠道的总长,单位:米;A 表示为土地的渗水系数;m 表示为土地渗水的指数;剩下的字母表示含义同上述一致。
2.3 渠道水流量最大值的计算在经历较为特别的状况例如区域水资源十分缺乏急需对灌溉渠道进行扩张时,需要在保障安全稳定的基础上对灌溉渠道进行合理的设计,以此提高渠道的运水量,在设计之时则需要对缺水区域的地域情况进行测定,不能超过其承受的范围,在确保稳定的前提下,渠道水流量的最大值计算方法如下:Qd=(1+α)·Q在该公式里:Qd 表示为灌溉渠道加大流量,单位:立方米/秒;α表示为加大的系数;剩下字母表示与上述含义一致。
2.4 渠道断面的设计灌溉渠道断面的设计通常包括横断面以及纵断面的设计。在进行断面设计时要以水流量为依据,这样可以使灌溉渠道能够有效的掌控流经地域的水位,确保拥有充分的过水能力,使渠道断面构造具有稳定性。
(1)灌溉渠道的纵断面设计需要针对水位连接重点考虑。在进行纵断面设计过程中,也要结合当地的地势特点,充分考虑断面的不同以及建筑物、分水岭地域的状况,进行严谨恰当的计划,保障水流的平稳。典型渠道的纵断面的设计计算如下图:
上列公式中:Q 表示为渠道设计流量,单位: 立方米/秒; A2 表示为渠道水流断面的面积,单位:平方米;C 表示为谢才系数;R 表示为水力半径,单位:米;i 表示为灌溉渠道底部坡度;n 表示为渠床糙率。
在运用上述两个计算公式时,需要采集测量灌溉渠道的底坡,渠床糙率以及断面的横截面等相关数据。通过精确的计算能够使渠道的设计合理,施工便捷,降低渠道施工的资金,保障工程质量以及稳定性。所以在设计之前需要对相关数据进行认真的计算,在计算之前需要依据相关规范,通过过往的实践经验,结合具体地区情况进行合理的考虑。
三、渠道系统建筑物的合理安排渠系上分布的建筑物的作用是掌控渠道的流量和水位。该类建筑物的类别繁多,在渠道设计时需要恰当的安排渠系建筑物,促进渠系设计的合理。这些建筑物的设计需要注意一下两点:(1)灌溉渠道的建筑物以及相关设施的目的是可以及时控制水位的高低以及水流量的大小,借用建筑物的优势特点,有效的进行水源的输送工作,从而保障渠道的畅通。
(2)渠系建筑物的位置设计要考虑到整体效果。设计时使其安排紧密,便于管理。尽量控制较少的建筑物数量,充分利用其功能,有效减小检修困难,降低施工成本。
四、结语灌溉渠道设计的影响因素较多,设计过程中也需要考虑多方面因素。本文通过对渠道设计的相关问题的探讨,进一步了解渠道设计的基本原则以及相关计算方法,并且得到优化渠道设计的一些建议。有利于以后的渠道设计能够更加优化合理。
参考文献:[1]张艳坤.灌溉渠道设计问题探讨[J].水利科技(科技创新与应用),2012-04-11.[2]王玉坤.灌溉渠道设计问题探讨[J].水利科技(科技创新与应用),2012-07-03.[3]俞先法,俞先伟,梁民阳.灌溉渠道设计中有关问题的探讨[J].浙江水利科技,2002-01-12.
论文作者:古丽夏提.依麦尔
论文发表刊物:《工程管理前沿》2015年第7期供稿
论文发表时间:2015-6-15
标签:渠道论文; 建筑物论文; 断面论文; 水流论文; 单位论文; 纵断面论文; 流量论文; 《工程管理前沿》2015年第7期供稿论文;