根据提供的资料,设计灌溉渠道。
(1)基本资料:本灌区为我国北方黄土区某一中型灌区,系统由河流有坝取水自流灌溉系统组成,净灌溉面积共计4.86万亩。灌溉渠道系统的平面布置如下图所示: 灌溉渠道系统中有长度为0.4千米的总干渠一条,干渠二条,支渠四条,支渠以下有各级配水渠道及田间工程,各支渠自干渠取水地点,控制面积等如表1所示,干渠支渠实行续灌,斗渠以下为轮灌。表1
| 渠道 | 自干渠取 水地点 | 支渠口在干 渠上的桩号 | 支渠净灌溉 面积(亩) | 备注 |
| 总干渠 | 北干渠 | 北一支渠 | Ⅱ | 3+700 | 4418 | |
| 北二支渠 | A | 5+100 | 15685 | |
| 南干渠 | 南一支渠 | | | 28460 | η南干渠系=0.8 |
| 南二支渠 | | |
其中北二支渠包括六条斗渠,分两组(斗1-3和斗4-6)轮灌,其中2、3、4、5条斗渠各分两块轮灌田块,每个轮灌田块内有三条农渠同时工作,每条农渠控制面积相等,η农=0.90。η田=0.98,如上图所示,基本数据见表2。
| 斗渠名称 | 自支渠取水点 | 桩号 | 灌溉净面积(亩) | 渠长(km) | 备注 |
| 一斗渠 | A | 5+100 | 1560 | 0.80 | |
| 二斗渠 | B | 5+900 | 3320 | 2.10 | ω②≈ω③ |
| 三斗渠 | C | 6+700 | 3320 | 2.10 | ω④≈ω⑤ |
| 四斗渠 | D | 7+500 | 2835 | 2.2 | ω⑥≈ω⑦ |
| 五斗渠 | E | 8+300 | 3000 | 2.25 | ω⑧≈ω⑨ |
| 六斗渠 | F | 9+080 | 1650 | 1.20 | |
| 合计 | | | 15685 | | |
全灌区各条支渠控制面积内,作物种植种类及其各种种植组成百分比均相同,在灌水高峰期内,冬小麦的种植面积占净灌溉面积的百分比α=50%,灌水定额m1=60m3/亩;棉花的种植百分比α=30%,灌水定额m2=50m3/亩;玉米的种植面积百分比α=20%,灌水定额m3=40m3/亩,该次灌水延续时间T=12天(t=22小时)。根据灌区土壤调查分析得知灌区土壤为中等密实、透水性中等的粘壤土(A=1.9,m=0.4)。渠首为有坝取水枢纽,河床底部高程为88.0m,进水闸前设计正常水位高程92.5m,水源含沙量不大。地面高程坐标如表3。表3
| 桩号 | 0+000 | 0+400 | 1+000 | 1+600 | 1+640 | 1+620 |
| 高程 | 95.0 | 92.0 | 91.5 | 92.5 | 92.5 | 83.0 |
| 桩号 | 2+500 | 3+000 | 3+300 | 3+700 | 3+700 | 3+900 |
| 高程 | 92.0 | 91.8 | 91.0 | 87.5 | 92.0 | 88.0 |
| 桩号 | 4+300 | 4+500 | 5+100 | |
| 高程 | 86.5 | 88.0 | 87.5 |
(2)设计要求渠道中设计流量推算,其中包括取水口、北一支渠、北二支渠、南干渠各设计断面的设计流量;纵横断面设计;计算桩号0+000到5+100的各设计断面的水力要素;绘制0+000到5+100的纵剖面图和典型横断面图;用图例表示建筑物形式和位置。