渠道设计流量推算

2026年07月26日

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四、渠道设计流量推算

渠道的工作制度不同，设计流量的推算方法也不同，下面分别予以介绍。

1.轮灌渠道设计流量的推算

因为轮灌渠道的输水时间小于灌水延续时间，所以，不能直接根据设计灌水模数和灌溉面积自下而上的推算渠道设计流量。常用的方法是：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。

图4-16　渠道轮灌示意图

（1）自上而下分配末级续灌渠道的田间净流量以图4-16为例，支渠为末级续灌渠道，斗、农渠的轮灌组划分方式为集中编组，同时工作的斗渠有两条，农渠有四条。为了使讨论具有普遍性，设同时工作的斗渠为n条，每条斗渠里同时工作的农渠为k条。

1）计算支渠的设计田间净流量。在支渠范围内，不考虑损失水量的设计田间净流量为

式中 Q支田净——支渠的田间净流量，m3/s；

A支——支渠的灌溉面积，万亩；

q设——设计灌水模数，m3/（s·万亩）。

2）由支渠分配到每条农渠的田间净流量为

式中 Q农田净——农渠的田间净流量，m3/s。

在丘陵地区，受地形限制，同一级渠道中各条渠道的控制面积可能不等。在这种情况下，斗、农渠的田间净流量应按各条渠道的灌溉面积占轮灌组灌溉面积的比例进行分配。

（2）自下而上推算各级渠道的设计流量。

1）计算农渠的净流量。先由农渠的田间净流量计入田间损失水量，求得田间毛流量，即农渠的净流量，按式（4-13）计算。

式中符号意义同前。

2）推算各级渠道的设计流量（毛流量）。根据农渠的净流量自下而上逐级计入渠道输水损失，得到各级渠道的毛流量，即设计流量。由于有两种估算渠道输水损失水量的方法，由净流量推算毛流量也就有两种方法。

a.用经验公式估算输水损失的计算方法。根据渠道净流量、渠床土质和渠道长度用式（4-14）计算。

式中 Qg——渠道的毛流量，m3/s；

Qn——渠道的净流量，m3/s；

σ——每公里渠道损失水量与净流量比值；

L——最下游一个轮灌组灌水时渠道的平均工作长度，km。计算农渠毛流量时，可取农渠长度的一半进行估算。

b.用经验系数估算输水损失的计算方法。根据渠道的净流量和渠道水利用系数用式（4-15）计算渠道的毛流量。

在大、中型灌区，支渠数量较多，支渠以下的各级渠道实行轮灌。如果都按上述步骤逐条推算各条渠道的设计流量，工作量很大。为了简化计算，通常选择一条有代表性的典型支渠（作物种植、土壤性质、灌溉面积等影响渠道流量的主要因素具有代表性）按上述方法推算支、斗、农渠的设计流量，计算支渠范围内的灌溉水利用系数η支水，以此作为扩大指标，用下式计算其余支渠的设计流量。

同样，以典型支渠范围内各级渠道水利用系数作为扩大指标，可计算出其他支渠控制范围内的斗、农渠的设计流量。

2.续灌渠道设计流量计算

续灌渠道一般为干、支渠道，渠道流量较大，上、下游流量相差悬殊，这就要求分段推算设计流量，各渠段采用不同的断面。另外，各级续灌渠道的输水时间都等于灌区灌水延续时间，可以直接由下级渠道的毛流量推算上级渠道的毛流量。所以，续灌渠道设计流量的推算方法是自下而上逐级、逐段进行推算。

由于渠道水利用系数的经验值是根据渠道全部长度的输水损失情况统计出来的，它反映出不同流量在不同渠段上运行时输水损失的综合情况，而不能代表某个具体渠段的水量损失情况。所以，在分段推算续灌渠道设计流量时，一般不用经验系数估算输水损失水量，而用经验公式估算。具体推算方法以图4-17为例说明如下。

图4-17　干渠流量推算图

图4-17中表示的渠系有一条干渠和四条支渠，各支渠的毛流量分别为Q1、Q2、Q3、Q4，支渠取水口把干渠分成三段，各段长度分别为L1、L2、L3，各段的设计流量分别为QOA、QAB、QBC，计算公式如下：

【例4-1】某灌区灌溉面积A=3.17万亩，灌区有一条干渠，长5.7km，下设三条支渠，各支渠的长度及灌溉面积见表4-5。全灌区土壤、水文地质等自然条件和作物种植情况相近，第三支渠灌溉面积适中，可作为典型支渠，该支渠有六条斗渠，斗渠间距800m，长1800m。每条斗渠有十条农渠，农渠间距200m，长800m。干、支渠实行续灌，斗、农渠进行轮灌。渠系布置及轮灌组划分情况如图4-18所示。该灌区位于我国南方，实行稻麦轮作，因降雨较多，麦子一般不需要灌溉，主要灌溉作物是水稻，设计灌水模数q设=0.8m3/（s·万亩）。灌区土壤为中黏壤土。

试推求干、支渠道的设计流量。

表4-5　支渠长度及灌溉面积

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