渠网灌溉水沙调度分析论文

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1、渠网灌溉水沙调度分析论文1前言 随着引黄灌溉事业的发展，泥沙问题日益突出。引黄泥沙的处理不但影响沿黄两岸地区的工农业效益，还将造成土地沙化，成为影响环境的公害。 渠网水沙调度的目的是通过不同的泥沙处理和灌区布置方式，进行泥沙远距离输送，使进入渠道的泥沙得到合理的安排。这也正是引黄灌溉泥沙安排的战略方向。 2渠网水沙调度模型的计算方法 黄河下游引黄灌区灌溉渠道的分布均可概化成干、支、斗、农、田的结构形式，即水流自上而下逐级分流直至田间。干渠的水沙运动可用灌渠水流泥沙数学模型来计算(详见文献[1])。如果将支渠看成是干渠、斗渠看成是支渠，则支渠的冲淤计算也与干渠一样，而斗渠和农渠

2、又可看成是支渠与斗渠的模式，这样整个灌区的干、支、斗、农渠直至田间的水沙运动过程都可求出，因此以灌渠水流泥沙数学模型为基础，考虑不同灌溉渠道中引水、灌溉形式等，即可建立用于泥沙调度的渠网水沙调度模型。 第8页共8页免责声明：图文来源网络征集，版权归原作者所有。若侵犯了您的合法权益，请作者持权属证明与本站联系，我们将及时更正、删除！谢谢！由于一个灌区的支、斗、农渠很多，如果通过对每条渠道的计算来求全灌区的淤积及分布则十分繁杂。因此在渠网水沙调度模型中，根据具体情况进行了简化。首先把灌区内自流灌区与提水灌区分开；然后根据平面位置、地形情况、种植作物异同等分成几片(可包括几个支渠灌

3、溉系)；再分别找出有代表性的典型支渠灌溉系，进行支、斗、农至田间的泥沙淤积及分布计算；最后用各代表支渠系统的计算结果，推算出各片的泥沙淤积分布情况，即可计算出整个灌区(包括自流灌区和提水灌区)的泥沙淤积分布。下面详细介绍各级渠道的水沙计算方法。 2.1干渠水流泥沙计算 一般情况下，干渠的进、出口边界条件(即进口水沙、出口水位过程)是已知的，这些资料可以在干渠实际运行中得到，支渠分流分沙量可根据不同灌溉情况确定。 (1)自流灌区：用已知的干渠进出口流量差，减去渠道输水损失，即可得干渠向支渠轮灌组的总送水流量。因各支渠的分流量一般没有实测资料，可根据其设计流量在该轮灌组设计流量总

4、和中所占比例进行分配，自流灌溉支渠的引水引沙比相当。 (2)提水灌区：各提灌支渠的引水流量根据各泵站的提水流量确定，此时，干渠进出口流量差减去各支渠总的提灌流量，即为干渠的损失流量。值得注意的是提灌支渠引沙比大于引水比，一般取其比值为1.07。 根据干渠进、出口及支渠分流分沙条件，用灌渠数学模型即可计算出干渠各计算断面的水流泥沙情况，如文献[1]中簸箕李灌区干渠的验算。 2.2支渠水流泥沙计算 第8页共8页免责声明：图文来源网络征集，版权归原作者所有。若侵犯了您的合法权益，请作者持权属证明与本站联系，我们将及时更正、删除！谢谢！在干渠水沙计算的过程中，可以得到支渠进口断面的水

5、位、流量、含沙量和悬沙级配。将有斗渠进水闸的地点设立计算断面，根据不同的灌溉方式求出农渠分水分沙量及支渠末端的水位。 (1)自流灌区图1是灌区轮灌示意图，当支渠向斗渠第一轮灌组送水时，支渠出口水位为斗9进水闸门前的水位；当支渠向斗渠第二轮灌组送水时，斗7～斗9是关闭的，假设第二轮灌组最后一斗渠为斗6，则斗6进水闸前的水位为支渠的出口水位，其余可以类推。支渠出口水位可根据轮灌组最后一斗渠进水闸前的水位来确定。 支渠进口流量减去支渠水流的损失，即为出口流量。同一斗渠轮灌组内有几个斗渠，每个斗渠的分流量，可根据其设计流量在该轮灌组设计流量总和中所占比例来确定。如图1，斗7、斗8、斗

6、9负担浇灌的田间面积相等，则其设计流量也应相等，即三个斗渠的分流量亦相等，故斗9的进口流量为 图1自流灌区支渠、农渠、斗渠轮灌示意图 Therotationirrigationsketchof irrigationdistrictbygravityflow QD=1/3(QD-qAD) 式中QD为斗9的进口流量；QA为支渠的进口流量；qAD为支渠AD段流量损失。 第8页共8页免责声明：图文来源网络征集，版权归原作者所有。若侵犯了您的合法权益，请作者持权属证明与本站联系，我们将及时更正、删除！谢谢！根据斗渠进口流量及口门的水位流量关系，可得出斗9进水口门前的水位，故支渠的下

7、游水位过程也就能确定。斗渠第一轮灌组浇一次水的运行时间，可根据该组控制灌溉面积的需水量求出。同理第二、第三轮灌组的运行时间也可求出。则整个支渠浇一次水的开闸放水时间也可知，利用灌渠数学模型就可计算出这次放水期间支渠的泥沙淤积量、淤积分布和床沙级配等。 (2)提水灌区提灌支渠的进口流量由扬水站抽水量来确定。如果支渠向斗渠送水是自流，则确定支渠下游水位的方法与自流灌区支流确定下游水位的方法一样；但通常提灌支渠向斗渠送水，多为水泵提水，这时可假设支渠末端水位不变，等于支渠的设计水位，而斗渠轮灌组中斗渠的分流量