灌区 工程水文 讲稿.ppt

3.灌区主要河、沟，洪、涝流量计算 3.1　设计标准 　　1. 排水标准 灌区排水标准（设计暴雨重现期）应根据排水区的自然条件，涝灾的严重程度及影响大小等因素确定，一般采用5～10年一遇。 2. 防洪标准 灌、排建筑物及灌溉渠道的防洪标准，应根据其工程级别按《灌溉与排水设计规范》表3.3.3选取。 灌区内排洪沟（撇洪沟），其防洪标准可根据排洪流量的大小，按重现期5～10年一遇确定。 本节应区分不同的工程应采用的标准：什么工程采用排涝标准，什么工程采用防洪标准。 3.1　排水流量计算 　　 灌区主要河沟排水流量根据农田排水模数计算，排水模数是指单位面积上的排水流量，主要与设计暴雨历时、强度和频率、排涝面积、土壤性质、地下水埋深、河沟调蓄能力、分布及沟底比降等因素有关。对于平原区旱地的排水模数有以下两种计算方法： 一是根据灌区设计排水天数计算； 二是根据降雨资料推算。 以上两种方法《灌溉与排水设计规范》附录C都有明确的计算公式。 3.1.1由设计排水天数推算排水模数 　　　　在平原灌区内部，可根据作物耐淹历时确定排水天数，然后根据降雨量和径流系数计算排水模数。这种方法比较直观，计算公式如下： 式中：M——排水模数（m3/s/km2）； 　　　P——设计频率的降雨量（mm）； 　　　T——排水天数，一般为1～2天； 　　　δ——径流系数，一般取0.1～0.2，排水面积大于10km2时，取0.1；小于5km2时，取0.2。 3.1.2由降雨资料推算排水模数 由降雨资料推算排水模数，《规范》附录C给出了计算公式，但未给出有关参数的选取，我省各区排水模数的有关计算公式如下： 一、鲁南邳苍地区排水模数计算 式中：M——排水模数（m3/s/km2）； 　　 F——排水面积（km2）； 　　 R——径流深（mm）。 该式也可用于洪水流量计算，当计算洪水流量时，式中系数取0.046。 该式1970年淮委建议采用，适于500平方公里以下的省界河道。 二、鲁北地区排水模数计算 式中： 　　M——排水模数（m3/s/km2）； 　　F——排水面积（km2）； 　　R——径流深（mm）； 　　该式1966年经水电部批准采用。 三、南四湖滨湖地区排水模数计算 式中： 　　M——排水模数（m3/s/km2）； 　　P——设计频率的降雨量（mm）； 　　W1——河沟滞蓄水量（mm），排水沟面积占耕地面积5～10％时，汛前预降水位0.8米，可滞蓄雨量35mm；当排水沟面积占耕地面积4～5％时，汛前预降水位0.5米，可滞蓄雨量17mm； 　　W2——稻田内有效滞蓄水量（mm），一般取30mm； 　　T——排水天数； 　　t——每天排水时数，自流排水取24小时，机电提排按22小时计。 3.2洪峰流量计算 　　我省对于汇流面积小于300km2，可按下式计算： 式中：Qm——洪峰流量（m3/s）； 　　F——流域面积（km2），在地形图上量算； 　　J——河道干流平均坡降，可按《山东省水文图集》的方法计算； 　　R——设计频率的6小时径流深（mm）。 当汇流面积大于300km2时，需考虑点面雨量关系。 3.3计算实例 一、排水标准 排水沟：排水干沟排水标准按5年一遇。 排水建筑物：排水干沟排水建筑物排水标准按10年一遇；排水支沟排水建筑物排水标准按5年一遇。 二、降雨系列资料 　　临沂、郯城、苍山三县区各选择2个代表性较好的雨量站作为设计代表站，取其各站降雨平均值作为该年的降雨量，组成灌区历年降雨系列。历年降雨系列资料见下表。 三、排水流量计算 　　　根据1956～2000年46年的降雨系列资料，进行频率分析计算，适线情况见下表，求出不同频率的设计降雨量。 设计暴雨计算成果见表1。 由设计暴雨资料查《山东省水文图集》得暴雨径流关系见表2。 排水模数计算公式： 　　　 式中：m=1，n=-0.25； 　　M—排水模数， m3/s/km2； 　　R—径流深，mm； 　　 F—流域面积；km2； 　　K—系数， 6小时平均K＝0.041；24小时平均K=0.033 。 　　对100平方公里以下的小面积排水模数计算，采用100平方公里的同一数值。 　　计算成果见下表： 4.跨河建筑物设计洪水计算 4.1涵洞设计流量计算 一、计算方法 　　当渠道遇有排水沟时需修建涵洞，涵洞设计流量由降雨资料按排水流量公式计算确定（排水模数计算公式） 二、计算实例 　　1、工程设计标准 　　 该工程涉及的新建、维修及拆除重建涵洞共44座。其中新建涵洞2座，维修涵洞12座，拆除重建涵洞30座。涵洞的排涝标准为5年一遇。 2、设计降雨计算 （1）设