灌溉排水工程-习题集 - 图文

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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20、排水沟道系统设计流量的推算 基本资料

某平原易涝地区,面积l80km2,地面坡度在1:2500~1:3500之间,地下水埋深约2.5m,土壤以壤土为主,间有粘壤土,由于天然排水不畅,易因暴雨而成灾。现拟开发该地区为高产粮棉基地,经规划在该地区修建系统的排水网,布置了干沟1条,支沟5条,如图9-4-1所示。各支沟汇入干沟的位置分别在A、B、C处,各支沟控制的排水面积如图示。

图9-4-1排水系统示意图

根据该地区水文气象资料分析,夏秋季节10年一遇最大1日暴雨量P =128mm。 根据作物耐淹试验资料,确定排除地面水的时间不超过2d。该地区最大排模经验公式为:

0.92-0.3332

qmax=0.032RFm/(s. km)

该地区的径流系数约在0.28~0.30之间。 要求

(1)分析在推求设计排水流量时,控制不同面积的排水沟(各支沟及干沟各段)应采用哪一个排模来计算?

(2)推求各支沟及干沟AB段、BC段及C点以下段的设计排水流量。 提示

本习题的目的,是让学生选择在什么样的情况下用最大排模qmax(因排水面积大小而不同)计算排水沟的设计流量,在什么样的情况下用平均排摸q。。(不因排水面积大小而变)计算排水沟的设计流量。因此应首先计算并绘制qmax与F的关系曲线,并与g。。相比,确定上述两种情况的分界点。

对于从设计降雨量求设计径流深,可以用[习题9-2]附录中介绍的方法推求,亦可以选择一个径流系数,直接计算径流深。

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