渠道实用经济断面设计
渠道工程设计方案
渠道工程设计方案一、项目背景随着我国经济的快速发展，农业灌溉需求不断增加，现有渠道设施已无法满足农业生产的需求。
为了提高渠道的输水效率、保证灌区灌溉的正常运行，本项目将进行渠道改造工程。
二、设计原则1. 确保渠道的输水能力满足灌区的灌溉需求。
2. 提高渠道的抗冲蚀能力，减少泥沙淤积。
3. 优化渠道布局，减少渠道占用的土地资源。
4. 考虑渠道工程的经济性、施工技术和维护管理。
三、设计内容1. 渠道衬砌：采用现浇混凝土衬砌，提高渠道的抗冲蚀能力。
2. 渠道清淤：定期进行渠道清淤，保持渠道畅通。
3. 渠道加固：对现有渠道进行加固处理，提高渠道的稳定性。
4. 渠道防渗：采用防渗材料降低渠道渗漏损失。
5. 渠道信息化管理：建立渠道信息化管理系统，实现渠道运行状态的实时监控。
四、设计方案1. 渠道衬砌：根据渠道断面尺寸和输水要求，采用现浇混凝土衬砌。
衬砌厚度不小于20cm，混凝土强度等级不低于C20。
2. 渠道清淤：定期组织人员进行渠道清淤，清除渠道内的杂草、树枝等杂物，保持渠道畅通。
3. 渠道加固：对现有渠道进行加固处理，采用现浇混凝土加固，加固段长度根据实际情况确定。
4. 渠道防渗：采用防渗材料对渠道进行防渗处理，降低渠道渗漏损失。
防渗材料可选择聚乙烯薄膜、土工布等。
5. 渠道信息化管理：建立渠道信息化管理系统，包括渠道监测站、通信网络、数据采集与处理系统等。
实现渠道运行状态的实时监控，提高渠道管理的科学性和准确性。
五、工程效益1. 提高渠道的输水能力，保证灌区的正常灌溉。
2. 降低渠道渗漏损失，提高水资源利用效率。
3. 减少渠道淤积，降低清淤成本。
4. 提高渠道工程的安全性和稳定性，延长工程寿命。
5. 实现渠道工程的信息化管理，提高管理水平。
六、结论本设计方案根据灌区的实际需求，结合渠道工程的设计原则，提出了针对性的改造措施。
通过实施本方案，将有效提高渠道的输水能力，保证灌区的正常灌溉，为农业生产和经济发展提供有力保障。
弧底渠道梯形应用经济断面计算
弧底渠道梯形应用经济断面计算弧底渠道是一种在水利工程中常见的渠道形式，其横截面呈梯形状。
弧底渠道梯形应用经济断面计算是指通过一定的计算方法和公式，确定出适合工程需要的渠道横截面的尺寸和形状。
弧底渠道的横断面形状是按照一定的经济性和实用性要求设计的。
通常，弧底渠道的经济横断面是在一定的条件下，使其渠底斜坡的下坡率最小、渠底宽度最小、渠脊高度最小的渠槽形式。
首先，我们可以使用经验公式法进行初步的计算。
经验公式法是通过经验公式提供的参数，结合实际的工程要求和地理条件，计算出最初的横断面尺寸。
例如，对于给定的流量和坡度，可以使用曼宁公式计算出渠底的速度和水深。
根据曼宁公式，流速与水深和坡度有关。
然后，可以使用渠道横断面积和湿周的关系，计算出渠底的宽度。
根据经验公式计算出的初步参数，可以进行理论分析法的计算。
理论分析法是基于渠道水流力学原理，通过计算流量、底坡和阻力系数等参数，进一步优化渠道横断面形状。
利用伯努利方程和欧拉方程，可以得到渠道的水力坡度、流速和水深等关系。
根据这些关系，可以计算出渠底的宽度、渠脊高度等参数，以满足流量和坡度要求。
最后，可以使用模型试验法进行验证。
模型试验法是通过建立几何模型和流体力学模型，通过测量和观察渠道的水流情况，验证理论计算结果的准确性和可靠性。
在模型试验中，可以使用透水模型和非透水模型进行实验。
通过模型试验可以得到渠道的水面高度、流速和水深等实际观测数据，与理论计算值进行比较，从而确定是否需要对横断面进行调整。
综合运用经验公式法、理论分析法和模型试验法，可以确定弧底渠道的梯形应用经济断面。
这种断面形状在满足工程要求的前提下，可以使渠底的斜坡最小，渠底宽度最小，渠脊高度最小，以达到经济和实用性最优化的设计目标。
总结起来，弧底渠道梯形应用经济断面计算涉及到多种方法和公式的运用，需要考虑到流量、坡度、流速等因素，并通过经验公式法、理论分析法和模型试验法不断优化和调整渠道断面形状，以满足工程要求和经济效益。
灌区渠道衬砌方案选择及断面设计
水利工程灌区渠道衬砌方案选择及断面设计孙克俭（襄阳市水利规划设计院，湖北 襄阳 441021）[摘要]灌区农业综合开发是国家支持农业发展的重要手段，是巩固和加强农业基础地位、提高农业综合生产能力的有效措施。
综合港区渠道衬砌要综合考虑防渗材料、设计型式、防渗效果、工程造价及便于管理等因素，选择渠道衬砌型式，通过合理设计纵横断面，满足百姓用水要求。
[关键词]梯型渠道；灌区；衬砌；防渗；断面设计[中图分类号]S27 [文献标识码]A1 前言渠道是灌区农田灌溉的主要输水方式。
传统的土渠输水渗漏损失大，据测算，灌区渠系渗漏损失约占灌区输水量的50%～60%，是灌溉水损失的主要方面。
因此，大力发展渠道防渗技术，减少渠道输水损失，是缓解灌区水资源短缺的重要途径，是发展节水农业不可缺少的技术措施。
渠系防渗不仅可以显著地提高渠系水利用系数，减少渠水渗漏，节约大量灌溉用水，而且可以保持渠道过水断面边坡稳定，提高渠道输水安全保证率，提高渠道抗冲能力，增加输水能力，缩短灌水周期。
此外渠道防渗还有利于防止渠道边坡滑动，减少渠道淤积，防止杂草丛生，节约维修费用，降低灌溉成本等附加效益。
2 灌区干支渠渠道衬砌型式选择根据工程实际状况，干支渠渠道衬砌防渗有以下几种方式：梯型渠道膜料防渗、梯型渠道砼护坡防渗、管道工程、矩形渠道设计。
第一种方案：梯型渠道膜料防渗。
采用宽幅聚乙烯复合土工膜作为膜料防渗层，上面铺50cm厚粘土层，由于渠基为土基，故不设过渡层，膜料防渗体采用埋铺式。
该方案优点是防渗能力强，质轻，运输方便；缺点是占地较多，且允许流速较小。
第二种方案：梯型渠道砼护坡防渗。
采用现浇C20素混凝土或者预制C20混凝土空心板作为防渗体，拟定底板、边坡衬砌厚度，下铺设砂垫层找平基础面。
该方案优点是防渗，抗冲性能好，耐久性强、适应性强。
第三种方案：管道工程。
配水管材及其规格，应根据设计内径、设计内水压力、敷设方式、外部荷载、地形、地质、施工和材料供应等条件综合考虑，结合当地已建供水工程的情况，配水管材可以采用PE管、钢管、砼管，管道埋于地面以下70cm，不占用耕地，但由于灌区干渠流量较大，采用管道时所需管径较大，成本较高且灌区现状均有现状明渠，适用性较低。
各渠道纵横断面设计
5.2 各级渠道纵横断面设计 5.2.1 典型农渠纵横断面设计 5.2.1.1 典型农渠横断面设计设计流量是进行水力计算,确定渠道过水断面尺寸的主要依据,合理的渠道､横断面除了满足渠道的输水､配水要求外,还应满足渠床稳定条件,包括纵向稳定和平面稳定两个方面｡纵向稳定要求渠道在设计条件下工作,不发生冲刷和淤积,或在一定时期内冲淤平衡｡平面稳定要求渠道在设计条件下工作时,渠道水流不发生左右摇摆｡渠道横断面尺寸要依据渠道设计流量通过水力计算加以确定｡一般情况下采用明渠均匀流公式计算:即Q=AC Ri式中:Q —渠道设计水深(m 3/s) A —渠道过水断面面积(m 2) R —水力半径 i —渠底比降c —谢才系数,一般采用曼宁公式 c=n1R 1/6 进行计算,其中n 为糙率 农渠的渠底比降,为了减少工程量,应尽可能选用和地面相近的渠底比降｡i=0.0029｡渠床糙率系数:由《灌溉排水工程学》P 130表3-13,农渠采用砼护面,预制板砌筑,n=0.017.农渠采用梯形断面,渠道内､外边坡系数m=1.25｡ 采用试算法:初选定b=0.36m, n=0.017, Q=0.123 m 3/s, i=0.0029用迭代公式: h i 10+=hh m b i b nQ ib mi 05/25/3102121+⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛代入数据,经试算得 h=0.23mA=(b+mh)h=0.149 (m 2)V=AQ=0.825(m/s) 渠道的不冲流速和土壤性质,水流含砂量,断面水力要素有关,一般土渠的不冲流速可依据《灌溉排水工程学》P136表3-25中查出,V cs1= 5.0(m/s)V 不冲=KQ 0.1 = 5×0.1230.1=4.054( 查表6-21) 渠道的不淤流速,由不淤流速经验公式:V cd =C 0Q 0.5式中 :V cd 为渠道的不淤流速(m/s)C 0为不淤流速系数,随渠道流量和宽深比而变,见《灌溉排水工程学》P 136,表3-26查得 C 0=0.4V cd =0.4×0.1230.5=0.140(m/s)V cd =0.140(m/s)<V=0.825(m/s)<V cs =4.054(m/s)满足不淤不冲流速,断面尺寸适合,即:b= 0.36 (m), i=0.0029, m=1.25, n=0.017 , Q=0.123｡把最小流量代入迭代公式中得:最小水深 h min =0.14(m) 过水断面 A=0.075(m 2)V min =AQ=0.613(m/s) V cd =0.109(m/s)<V min =0.377(m/s)<V cs =3.859(m/s)满足不淤不冲流速｡预制板厚取0.04m, 砂砾料垫层厚取此处取0.20m ｡ 安全超高Δh 取0.27m,堤顶宽度D 取0.6m5.2.1.2 典型农渠纵断面设计灌溉渠道不仅要满足输送设计流量的要求,还要满足水位控制的要求｡纵断面设计根据灌溉水位要求确定渠道的空间位置,即先确定不同桩号处的设计水位高程,再根据设计水位求渠底高程､堤顶高程等｡为了灌溉要求,各级渠道入口处都应具有足够的水位,这个水位是根据灌溉面积上控制点的高程加上各种水头损失,自下而上逐级推求的｡即:H进=A+△h +∑Li+∑φ式中:H进—渠道进水口处的设计水位 (m)｡△h —控制点地面高程与附近末级固定渠道设计水位的高差,取值范围0.1~0.2 m,此处取0.1m｡L—渠道的长度,L=550m｡i—渠道的比降,此处取i=0.0029｡Φ—水流通过渠系建筑物时的水头损失,此处取0.1m｡H进=A+△h +∑Li+∑φ=1488.580m根据上式求得农渠进水口处水位为1488.580m｡根据典型农渠的设计水位可推求渠底高程､堤顶高程等｡典型农渠的纵断面设计计算表见表5-45.2.2典型斗渠纵横断面设计5.2.2.1下级渠道各分水口水位高程由于农渠处的进水口处的水头损失忽略不计,对于典型斗渠而言,其下级渠道各分水口处水位高程与各农渠进水口设计水位相等｡先拟定斗渠的坡降i =0.0040,确定斗渠的设计水位,由典型农渠处的进水口水位高程+与斗渠之间的距离×比降,得=H 斗进1493.62(m)｡但斗渠分水口处的水位高程不能满足下级渠道的灌水要求,这时就要调整斗渠的设计水位线｡一般采用以下两种方法:一是,保持原有斗渠比降不变,放弃分水口处水位,较高的农渠内部分高地的自流灌溉｡二是改变斗渠比降,将比降放缓,使斗渠设计水位满足农渠的灌水要求｡本设计采用方法一,保持原有比降｡ 5.2.2.2 典型斗渠横断面设计渠道横断面尺寸要根据渠道设计流量通过水力计算加以确定｡采用明渠均匀流公式计算,即渠道横断面尺寸要依据渠道设计流量通过水力计算加以确定｡一般情况下采用明渠均匀流公式计算:即Q=AC Ri式中:Q —渠道设计水深(m 3/s) A —渠道过水断面面积(m 2) R —水力半径 i —渠底比降c —谢才系数,一般采用曼宁公式 c=n1R 1/6 进行计算,其中n 为糙率 渠床糙率系数:由《灌溉排水工程学》P 130表3-13,斗渠采用砼护面,预制板砌筑,n=0.017. 斗渠采用梯形断面,渠道内､外边坡系数m=1.25｡ 采用试算法:用迭代公式: h i 10+=hh m b i b nQ ib mi 05/25/3102121+⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛代入数据,经试算得 h=0.32mA=(b+mh)h=0.243 V=AQ=1.16(m/s) 渠道的不冲流速和土壤性质,水流含砂量,断面水力要素有关,一般土渠的不冲流速可依据《灌溉排水工程学》,V cs1= 5.0(m/s)V 不冲=KQ 0.1 5×0.2660.1=4.405 渠道的不淤流速,由不淤流速经验公式:V cd =C 0Q 0.5式中 :V cd 为渠道的不淤流速(m/s)C 0为不淤流速系数,随渠道流量和宽深比而变,见《灌溉排水工程学》P 136,表3-26查得 C 0=0.4V cd =0.4×0.2660.5=0.212(m/s)V cd =0.212(m/s)<V =1.16(m/s)<V cs =4.405(m/s)满足不淤不冲流速,断面尺寸适合,即:b= 0.36(m), i=0.0040, m=1.25, n=0.017Q=0.266m 3/s ｡把最小流量代入迭代公式中得最小水深 h min =0.21(m) 过水断面 A=0.131(m 2)V min =AQ=0.862(m/s) V cd =0.135(m/s)<V min =0.862(m/s)<V cs =4.02(m/s)满足不淤不冲流速｡由迭代公式试算的水深以及在比降下的各水力要素表见下表(5-5)5.2.2.2.1典型斗渠纵断面设计由前面表5-6可知,斗渠引水口的水位为1493.62m,在此,取为1493.62m,可用闸门将水头壅高0.1m,即满足下级渠道的供水要求｡渠道纵断面图的绘制,应依据以下这些步骤:1）先绘地面高程线(每50米一个桩号,分水口处､建筑物处加桩);2）标绘分水口和建筑物的位置;3）绘渠道设计水位线,把每一点的设计水位连接起来;4）绘渠底高程线｡在渠道设计水位线以下,以渠道设计水深为间距,画设计水位的平行线,该线就是渠底高程线;5）绘渠顶高程线｡安全超高取0.3米,以渠底线向上,以设计水深和安全超高之和为间距,作渠底线的平行线,此线就是渠道的堤顶线;6）最小水位线｡在渠道渠底高程线以上,以渠道的最小水深为间距,画渠底高程线的平行线,该线就是最小水位线;7）最大水位线｡在渠道渠底高程线以上,以渠道的加大水深为间距,画渠底高程线的平行线,该线就是最大水位线;8）开挖高程线｡渠底高程减去预制板厚度和砂砾石垫层厚度之和,即在渠底线以下以开挖深度(0.06+0.24米)为间距,画渠底高程线的平行线,该线就是开挖高程线;9）挖深｡地面高程减去渠底高程得挖深;10）填高｡渠堤高程减去地面高程得填高;斗渠纵断面计算结果见表5-6,5.2.3 典型支渠的纵､横断面设计典型斗渠进水口处水位高程比地面高程高0.552米,由此可假定其它斗渠进水口处水位高程比地面高0.552米,并依次可求得斗渠进水口处水位高程.由上表,推得支渠的引水口水位=1495.456m由此可得,典型支渠进水口处的设计水位为1495.456米｡5.2.3.1典型支渠的横断面设计渠道横断面尺寸要根据渠道设计流量通过水力计算加以确定｡采用明渠均匀流公式计算,即渠道横断面尺寸要依据渠道设计流量通过水力计算加以确定｡一般情况下采用明渠均匀流公式计算:即Q=AC Ri式中:Q—渠道设计水深(m3/s)A—渠道过水断面面积(m2)R—水力半径i —渠底比降c —谢才系数,一般采用曼宁公式 c=n1R 1/6 进行计算,其中n 为糙率 渠床糙率系数:由《灌溉排水工程学》P 130表3-13,支渠采用砼护面,预制板砌筑, n=0.017｡支渠采用梯形断面,渠道内､外边坡系数m=1.25｡渠床糙率系数:由《灌溉排水工程学》P 130表3-13,支渠采用砼护面,预制板砌筑,n=0.017｡为了满足灌区各支渠的分水口水位,考虑施工工程量,对支渠进行变坡,桩号0+000-3+520之间,采用i=0.0028｡=+h i 10hh m b i b nQ ib mi 05/25/3102121+⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛当i=0.0028时,n=0.017,m=1.25,b=0.45m,Q=0.403(m 3/s),将数据代入公式可得设计水深h d =0.39m;当i=0.0028时,过水断面 A=(b+mh)h=0.366 m 2当i=0.0025时,流速V=AQ=1.112(m/s),查《灌溉排水工程学》P136 表3-25得不淤流速为V cs <5.0(m/s),查《灌溉排水工程学》得Vcd>0.3 m/s,设计流速均满足｡同理可得最小水深和加大水深,同时也满足要求｡ 同理可得其它比降下的设计水深､最小水深､加大水深｡ 2-2支渠的水力要素表见表5-7｡5.2.3.2 典型支渠的纵断面设计由5.2.3.1可得,支渠进水口处水位高程为1495.456m ｡可由支渠进水口处水位高程减去沿程损失(Li)可得各点的设计水位｡渠道纵断面图的绘制,应依据以下这些步骤:1）先绘地面高程线(每100米一个桩号,分水口处､建筑物处加桩);2) 标绘分水口和建筑物的位置;3) 绘渠道设计水位线,把每一点的设计水位连接起来;4) 绘渠底高程线｡在渠道设计水位线以下,以渠道设计水深为间距,画设计水位的平行线,该线就是渠底高程线;5) 渠顶高程线｡以渠底线向上,以设计水深和安全超高之和为间距,作渠底线的平行线,此线就是渠道的堤顶线;6）最小水位线｡在渠道渠底高程线以上,以渠道的最小水深为间距,画渠底高程线的平行线,该线就是最小水位线;7）加大水位线｡在渠道渠底高程线以上,以渠道的加大水深为间距,画渠底高程线的平行线,该线就是最大水位线;8) 开挖高程线｡渠底高程减去预制板厚度和砂砾石垫层厚度之和,即在渠底线以下以开挖深度(0.08+0.32米)为间距,画渠底高程线的平行线,该线就是开挖高程线;8）挖深｡地面高程减去渠底高程得挖深;9）填高｡渠堤高程减去地面高程得填高;典型支渠纵断面计算结果见表5-9,5-9典型支渠纵断面图5.2.4 典型分干的纵､横断面设计5.2.4.1 下级渠道各级分水口处水位高程典型支渠进水口水位比地面高 1.017米,可以假定其它支渠进水口水位比地面高1.017米,按此关系依次计算各支渠进水口水位高程｡由上表可得支渠引水口水位与地面高程之差为 1.017m,则其它干渠的引水口水位=各支渠的地面高程+1.017 m,即得各支渠的设计水位｡由此,推得干渠的引水口水位=支渠的地面高程+1.017=1502.417 绘典型干渠的地面高程线,典型干渠的设计水位线要满足给下级渠道的供水要求,及工程费用最小的要求｡其比降应接近典型干渠的天然平均比降｡这样就会出现变坡｡允许支渠分水口处水位与干渠设计水位有误差,当干渠设计水位低于支渠进水口处的水位时,这时节制闸就会放下,抬高水位,以满足支渠的进水口水位,但水不能溢出｡最后的典型干渠的进水口水位高程为1502.417米｡ 5.2.4.2典型分干的横断面设计渠道横断面尺寸要根据渠道设计流量通过水力计算加以确定｡采用明渠均匀流公式计算,即渠道横断面尺寸要依据渠道设计流量通过水力计算加以确定｡一般情况下采用明渠均匀流公式计算:即Q=AC Ri式中:Q —渠道设计水深(m 3/s) A —渠道过水断面面积(m 2) R —水力半径 i —渠底比降c —谢才系数,一般采用曼宁公式 c=n1 R 1/6进行计算,其中n 为糙率 渠床糙率系数:由《灌溉排水工程学》P 130表3-13,支渠采用砼护面,预制板砌筑,n=0.018.典型干渠采用梯形断面,渠道内､外边坡系数m=1.25,床糙率系数:由《灌溉排水工程学》P 130表3-13,支渠采用砼护面,预制板砌筑,n=0.017｡为了满足灌区各支渠的分水口水位,考虑施工工程量,对干渠进行变坡,桩号0+000-2+000之间,采用i=0.004;桩号0+000-2+200之间,采用i=0.0037;桩号0+00-2+200之间,采用i=0.0037｡桩号0+000-4+100之间,采用i=0.0039｡干渠采用预制板防渗,梯形断面｡采用试算法,计算设计水深进行横断面设计｡ ｡桩号0+000-1+050之间,V不冲=KQ 0.1=5×1.4750.1=5.198(m/s)｡V不游=C0Q 0.5=0.4×1.4750.5=0.485(m/s)｡ 桩号0+000-2+200之间,V不冲=KQ 0.1=5×1.0920.1=5.044(m/s),V不游=C0Q 0.5=0.4×1.0920.5=0.418(m/s) 桩号0+000-2+200之间, V不冲=KQ 0.1=5×0.6310.1=4.774(m/s),V不游=C0Q0.5=0.4×0.6310.5=0.318(m/s)5.2.4.3典型干渠的纵断面设计由5.2.4.1可得,干渠进水口处水位高程为1502.417米｡可由干渠进水口处水位高程减去沿程损失(Li)可得各点的设计水位｡1) 先绘地面高程线(每100米一个桩号,分水口处､建筑物处加桩);2) 标绘分水口和建筑物的位置;3) 绘渠道设计水位线,把每一点的设计水位连接起来;4) 绘渠底高程线｡在渠道设计水位线以下,以渠道设计水深为间距,画设计水位的平行线,该线就是渠底高程线;5) 渠顶高程线｡以渠底线向上,以设计水深和安全超高之和为间距,作渠底线的平行线,此线就是渠道的堤顶线;6) 最小水位线｡在渠道渠底高程线以上,以渠道的最小水深为间距,画渠底高程线的平行线,该线就是最小水位线;7)最大水位线｡在渠道渠底高程线以上,以渠道的加大水深为间距,画渠底高程线的平行线,该线就是最大水位线;8）开挖高程线｡渠底高程减去预制板厚度和砂砾石垫层厚度之和,即在渠底线以下以开挖深度(0.08+0.32米)为间距,画渠底高程线的平行线,该线就是开挖高程线;9）挖深｡地面高程减去渠底高程得挖深;10）填高｡渠堤高程减去地面高程得填高;最后结果见表5-115.2.5 总干渠的纵､横断面设计5.2.4.1 下级渠道各级分水口处水位高程典型分干渠进水口水位比地面高0.614米,可以假定其它分干渠进水口水位比地面高0.614米,由上表可得分干渠引水口水位与地面高程之差为0.614m,则其它干渠的引水口水位=各支渠的地面高程+0.614 m,即得各支渠的设计水位｡由此,推得总干渠的引水口水位=分干渠的地面高程+0.2=1518.614绘总干渠的地面高程线,总干渠的设计水位线要满足给下级渠道的供水要求,及工程费用最小的要求｡其比降应接近总干渠的天然平均比降｡这样就会出现变坡｡允许分干渠分水口处水位与总干渠设计水位有误差,当总干渠设计水位低于分干渠进水口处的水位时,这时节制闸就会放下,抬高水位,以满足分干渠的进水口水位,但水不能溢出｡最后的总干渠的进水口水位高程为1518.614米｡5.2.4.2 总干渠的横断面设计渠道横断面尺寸要根据渠道设计流量通过水力计算加以确定｡采用明渠均匀流公式计算,即渠道横断面尺寸要依据渠道设计流量通过水力计算加以确定｡一般情况下采用明渠均匀流公式计算:即Q=AC Ri式中:Q—渠道设计水深(m3/s)A —渠道过水断面面积(m 2) R —水力半径 i —渠底比降c —谢才系数,一般采用曼宁公式 c=n1 R 1/6进行计算,其中n 为糙率 渠床糙率系数:由《灌溉排水工程学》P 130表3-13,支渠采用砼护面,预制板砌筑,n=0.018 典型干渠采用梯形断面,渠道内､外边坡系数m=1.25,床糙率系数:由《灌溉排水工程学》P 130表3-13,支渠采用砼护面,预制板砌筑,n=0.017｡为了满足灌区各支渠的分水口水位,考虑施工工程量,对干渠进行变坡,桩号0+000-0+220之间,采用i=0.0037;桩号0+220-4+450之间,采用i=0.0037｡总干渠采用预制板防渗,梯形断面｡采用试算法,计算设计水深进行横断面设计｡ 总干渠桩号0+000-0+220之间,边坡系数m=1.25,b=0.6m,n=0.017,i=0.0037,Q=3.314(m3/s)时,把数据代入公式(5-3)中得 设计水深 h d = 0.91m过水断面 A=(b+mh)h=1.581(m 2) 流速 V=AQ=2.096(m/s) 不冲流速 KQ 0.1=5×3.3140.1=5.636(m/s) , V 不游=C0Q 0.5=0.4×3.3140.5=0.728(m/s)流速满足不淤不冲流速｡ 总干渠桩号0+220-4+450之间,边坡系数m=1.25,b=0.6m,n=0.017,i=0.0037,Q=1.602(m3/s)时,把数据代入公式(5-3)中得 设计水深 h d = 0.65m过水断面 A=(b+mh)h=0.918 (m 2) 流速 V=AQ=1.745 (m/s) V 不冲=KQ 0.1=5× 1.6020.1= 5.241(m/s),V 不游=C0Q 0.5=0.4×1.6020.5= 0.506(m/s)同理可得干渠各段的设计水深､加大水深､最小水深｡在0+220处,流量发生了较大的变化,由3.314变成1.602,故在此处(分水闸后)渠道断面发生变化,水深0.91变成0.65｡见表5-12.典型总干渠的水力要素见表5-125.2.4.3 总干渠的纵断面设计由5.2.4.1可得,总干渠进水口处水位高程为1518.614米｡可由干渠进水口处水位高程减去沿程损失(Li)可得各点的设计水位1) 先绘地面高程线(每100米一个桩号,分水口处､建筑物处加桩);2) 标绘分水口和建筑物的位置;3) 绘渠道设计水位线,把每一点的设计水位连接起来;4) 绘渠底高程线｡在渠道设计水位线以下,以渠道设计水深为间距,画设计水位的平行线,该线就是渠底高程线;5) 渠顶高程线｡以渠底线向上,以设计水深和安全超高之和为间距,作渠底线的平行线,此线就是渠道的堤顶线;6) 最小水位线｡在渠道渠底高程线以上,以渠道的最小水深为间距,画渠底高程线的平行线,该线就是最小水位线;7)最大水位线｡在渠道渠底高程线以上,以渠道的加大水深为间距,画渠底高程线的平行线,该线就是最大水位线;10）开挖高程线｡渠底高程减去预制板厚度和砂砾石垫层厚度之和,即在渠底线以下以开挖深度(0.08+0.32米)为间距,画渠底高程线的平行线,该线就是开挖高程线;11）挖深｡地面高程减去渠底高程得挖深;11）填高｡渠堤高程减去地面高程得填高;最后结果见表5-13.5.3 各级典型排水沟的纵､横断面设计5.3.1 典型农排的纵､横断面设计5.3.1.1 典型农排的横断面设计农排不进行设计,采用经验公式计算横断面设计｡1)农排的底宽b. 排水沟一般是机械开挖,在(0.6-1.0米),所以农排的底宽渠0.8米;2)农排的深度D｡当作物允许的地下水位Δh一定时,农排的深度D公式: D=ΔH+Δh+s其中: D—农排深度;ΔH—作物要求的地下水埋深(m),由《灌溉排水工程学》P202表6-11,地下水临界深度值中,查得ΔH=1.7-2.3米, 取ΔH为2m｡Δh—当两沟之间的中心点的地下水位至ΔH时,地下水位与沟水位之差,一般不小于0.2-0.3米,取0.2mS—农排中的水深,排地下水时,沟内水深很浅,一般取0.1~0.2m,取0.1m故求得D=2+0.2+0.1=2.3m3)边坡系数m此设计排水沟采用梯形断面,因为是土质排水沟,查《灌溉与排水工程设计规范》知边坡系数为2.0~2.5,取m=2.54）沟底坡降根据排水及地形要求,采用坡降i=0.0038｡5)糙率查《灌溉与排水工程设计规范》知n=0.025~0.03,取n=0.03｡6)推求农排上口宽BB=b+2mD=0.8+2*2.5*2.3=12.3m7)沟堤宽度为D堤D堤根据行人及堆土时确定,经验取1m8)农排占地宽度B占B占=2D堤+B=2*1+12.3=14.3m｡农排水力要素表见表5-14｡5.3.1.2农排纵断面设计1)典型农排的沟顶高程根据地面高程线的趋势,确定出一条最接近地面线的一条线,即沟顶高程线｡2）典型农排的沟顶线向下平移沟深D(2.3m),即为典型农排的沟底线｡典型农排纵断面计算见表5-15,5.3.2 典型斗排的纵､横断面设计5.3.2.1 横断面设计1流量设计○1由于本灌区缺少日常排水模数,实测资料,结合灌区排水模数为0.081m3/s/万亩｡○2流量推求运用公式Q日=q日*A式中Q日—日常设计流量q日—日常排水模数A-典型农排控制面积,故Q日=0.081*0.14225=0.012m3/s2底宽设计为了满足机械开挖要求及输水要求,取b=1m｡3边坡系数m此设计排水沟采用梯形断面,因为是土质排水沟,查《灌溉与排水工程设计规范》7.1.10知边坡系数为2.0~2.5,取m=2.5｡4沟底坡降根据排水及地形要求,采用坡降i=0.0034｡5糙率查《灌溉与排水工程设计规范》知n=0.025~0.03,取n=0.03.6将以上有关数据带入明渠均匀流公式Q=｡(1)1ibhmhb+=+试算出h太小,故取h=0.1m｡因为水深太小,流速也很小,所以会发生淤积,但是可以进行处理｡排水沟一般不会出现冲刷现象｡斗排水力要素表见表5-16｡8 斗排上口宽B=b+2mD=1+2*2.5*2.5=13.5m9 斗沟堤宽D堤根据经验取1m｡10斗沟占地宽度B占B占=2D堤+B=2*1+13.5=15.5m｡5.3.2.2斗排纵断面设计1 典型斗排的沟底高程由典型农排出口处降低0.1-0.2m,在这里降低0.1m,降0.1m以后点绘在典型斗排的典型农排进口处,由典型斗排的地面高程下降沟深D,点绘另一点, 由以上两点确定一条直线,即为典型斗排的沟底线｡2典型斗排的沟顶高程典型斗排的沟底线向上平移沟深D(2.5m),即为典型斗排的沟顶线｡3 挖方深度挖方深度=地面高程-沟底高程｡典型斗排纵断面计算见表5-17,5.3.3典型支排纵横断面设计5.3.3.1 横断面设计1流量设计(1) 由于本灌区缺少日常排水模数,实测资料,结合灌区排水模数为0.081m3/s/万亩｡(2)流量推求运用公式Q日=q日*A式中Q日—日常设计流量q日—日常排水模数A-—典型支排控制面积故Q日=0.007*0.83744=0.068m/s2底宽设计为了满足机械开挖要求及输水要求,取b=1m｡3边坡系数m此设计排水沟采用梯形断面,因为是土质排水沟,查《灌溉与排水工程设计规范》知边坡系数为2.0~2.5,取m=2.5｡4沟底坡降根据排水及地形要求,采用坡降i=0.0027｡5糙率查《灌溉与排水工程设计规范》知n=0.025~0.03,取n=0.0036将以上有关数据带入明渠均匀流公式Q=｡(1)1ibhmhb++=+试算出h=0.14m,取为0.15m｡7支排的深度D支=D斗+0.2式中D支—支排的深度(m)D斗—斗沟的深度(m)故D支=2.5+0.2=2.7m过水面积A=bh+mh2=0.206m2流速v=Q/A=0.404m/s因为v≤v cd=0.3m/s,所以会发生淤积,但可以进行处理｡排水沟一般不会出现冲刷现象｡支排水力要素计算结果见表5-18｡8 支排上口宽B=b+2mD=1.0+2*2.5*2.7=14.5m9 支排堤宽D堤根据经验取1.0m｡10支排占地宽度B占B占=2D堤+B=2*1+14.5=16.5m｡5.3.3.2支排纵断面设计1 典型支排的沟底高程由典型斗沟出口处降低0.1-0.2m在这里降低0.1m以后点绘在典型支排的典型斗沟进口处,由典型支排的地面高程下降沟深D,点绘另一点, 由以上两点确定一条直线,即为典型支排的沟底线｡2典型支排的沟顶高程典型支排的沟底线向上平移沟深D(2.7m),即为典型支排的沟顶线｡3 挖方深度挖方深度=地面高程-沟底高程典型支排纵断面计算表见表5-19,5.3.4典型干排纵横断面设计5.3.4.1横断面设计1流量设计(1) 由于本灌区缺少日常排水模数,实测资料,结合灌区排水模数为0.081m3/s/万亩｡(2)流量推求运用公式Q日=q日*A式中Q日—日常设计流量q日—日常排水模数A-—典型支排控制面积故Q日=0.081*2.8752=0.233m3/s2底宽设计为了满足机械开挖要求及输水要求,取b=1.2m｡3边坡系数m此设计排水沟采用梯形断面,因为是土质排水沟,查《灌溉与排水工程设计规范》7.1.10知边坡系数为2.0~2.5,取m=2.5｡4沟底坡降根据排水及地形要求,i采用自然坡降,坡降i=0.0027｡5糙率查《灌溉与排水工程设计规范》知n=0.025~0.03,取n=0.03｡6将以上有关数据带入明渠均匀流公式Q=｡(1)1ibhmhb++=+试算出h=0.25m,则选为0.25m｡7干排的深度D干=D支+0.2式中D干—干排的深度(m)D支—支排的深度(m)故D支=2.7+0.2=2.9m过水面积A1=bh+mh2=0.456m2,流速v1=Q/A=0.547 ,因为v≤v cd=0.3m/s 所以不会发生淤积｡排水沟一般不会出现冲刷现象｡8 干排上口宽B=b+2mD=1.2+2*2.5*2.9=15.7m9 干排堤宽D堤根据经验取1m｡10支排占地宽度B占B占=2D堤+B=2*1+15.7=17.7m｡5.3.4.2干排纵断面设计1 典型干排的沟底高程由典型支排出口处降低0.1-0.2m在这里降低0.1m以后点绘在典型干排的典型支排进口处,由于典型支排的出口处在典型干排的起点,所以根据典型干排的地面高程进行沟底高程线的绘制,下降沟深D,点绘另一点, 由以上两点确定一条直线,即为典型干排的沟底线｡2典型干排的沟顶高程典型干排的沟底线向上平移沟深D(2.9m),即为典型干排的沟顶线｡3 挖方深度挖方深度=地面高程-沟底高程典型干排的纵断面计算表见5-20,表5-20 典型干排纵断面计算表5.4工程量统计5.4.1各级渠道工程量统计干渠工程量计算过程见表5-21｡典型干渠工程量统计见表5-22｡典型支渠工程量统计见表5-23｡典型斗渠工程量统计见表5-24｡典型农渠工程量统计见表5-25｡5.4.2各级排水沟道工程量统计典型干排工程量统计过程见表5-26｡典型支排工程量统计过程见表5-27｡典型斗排工程量统计见表5-28｡典型农排工程量统计过程见表5-29｡由灌溉规划面积,去掉灌排渠道､道路等的占地面积,即可得出灌溉面积,见表4-1｡。
爱河中型灌区渠道实用经济断面的设计
爱河中型灌区渠道实用经济断面的设计作者：王雷来源：《中小企业管理与科技·上旬刊》2020年第05期【摘; 要】对灌区进行规划设计，渠道横断面设计是一个重要部分。
论文结合实际的工程情况对爱河中型灌区渠道实用经济断面进行设计，并使其尽可能接近水力最佳断面，以期为类似工程提供参考。
【Abstract】The design of cross-section of canal is an important part in the planning and design of irrigation area. This paper designs practically economic cross-section of canal in Aihe medium-sized irrigation area combined with the actual project situation， and makes it close to optimal hydraulic cross-section as much as possible， so as to provide a reference for similar projects.【關键词】中型灌区;水力最佳断面;实用经济断面【Keywords】medium-sized irrigation area; optimal hydraulic cross-section; practically economic cross-section【中图分类号】S277;TV131.4; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;【文献标志码】A; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;【文章编号】1673-1069（2020）05-0178-021 引言爱河灌区位于丹东市凤城市，工程修建于20纪五六十年代，由于当时工程建设标准偏低，后期资金投入又没有跟上，部分地区存在老化、年久失修，渠道坡度缓、不利于泥沙输送及渠道衬砌损坏严重甚至脱落、灌溉期渠道内水位降低、无法满足基本灌溉排水需求的问题。
库灌区节水改造中渠道衬砌断面的选择
库灌区节水改造中渠道衬砌断面的选择随着经济的不断发展和人口的增长，对水资源的需求也在不断增加，而水资源的供给却并没有相应增加，特别是在干旱缺水地区，节水成为亟待解决的问题。
库灌区是我国开发水利工程中的一种重要形式，对于节约水资源、提高农田水利设施的利用效率具有重要意义。
而在库灌区节水改造中，渠道衬砌断面的选型是至关重要的一环，对于渠道的运行效率、水资源的利用效率以及工程的运行维护都有着重要的影响。
本文将对库灌区节水改造中渠道衬砌断面的选择进行讨论和探究。
库灌区节水改造的重要性库灌区节水改造，是指通过对水利工程设施进行优化升级，以减少水资源的浪费和提高水资源的利用效率。
这不仅是对水资源的合理利用，更是对节约国家资源和保护生态环境的重要举措。
而库灌区作为我国一项重要的灌区形式，在节水改造中具有重要地位和作用。
一方面，库灌区的节水改造可以提高渠道输水效率，减少水漏损。
目前我国许多库灌区的灌溉渠道存在着渗漏严重、输水效率低下的问题，导致了大量的水资源浪费。
通过对渠道进行衬砌改造，可以有效减少渠道的渗漏和水源的浪费，提高输水效率。
库灌区的节水改造不仅有利于提高灌区水利工程的运行效率，减少水资源的浪费，还有利于提高农田的水分利用效率，减少用水量，具有重要的经济和环境效益。
而渠道衬砌断面的选择作为库灌区节水改造的重要环节，对于节水改造的效果有着重要的影响。
渠道衬砌断面的选择原则在库灌区节水改造中，渠道衬砌断面的选择是一个复杂的问题，需要综合考虑地质条件、水文条件、工程条件、经济条件等多个因素。
在进行渠道衬砌断面的选择时，需要遵循以下几个原则：1. 经济合理原则。
渠道衬砌断面的选择首先需要考虑其经济合理性，包括施工成本、后期维护成本等因素。
在保证渠道衬砌的质量和安全的前提下，需要尽量选择经济成本较低的衬砌材料和结构形式，以确保节水改造的经济效益。
2. 安全可靠原则。
渠道衬砌断面的选择需要考虑到工程的安全和稳定性，尤其是在地质条件复杂、水文条件较差的区域，需要更加重视工程的安全可靠性，确保衬砌结构不受流水侵蚀和冲刷，保证渠道的长期稳定运行。
弧形坡脚梯形渠道实用经济断面的计算
弧形坡脚梯形渠道实用经济断面的计算
弧形坡脚梯形渠道实用经济断面的计算是水利工程中的一个重要内容，它是渠
道设计的基础。
弧形坡脚梯形渠道实用经济断面的计算，主要是指渠道断面的计算，以及渠道断面的实用经济性。
弧形坡脚梯形渠道实用经济断面的计算，首先要确定渠道的断面形状，一般是
梯形或者弧形，然后根据渠道的断面形状，计算渠道的断面面积，以及渠道的断面深度。
接下来，要计算渠道的实用经济性，首先要确定渠道的流量，然后根据渠道的
流量，计算渠道的流速，以及渠道的流量损失。
最后，根据渠道的流量损失，计算渠道的实用经济性，以及渠道的断面宽度。
总之，弧形坡脚梯形渠道实用经济断面的计算，是水利工程中的一个重要内容，它是渠道设计的基础。
要想计算出渠道的实用经济断面，需要综合考虑渠道的断面形状、流量、流速、流量损失等因素，以确定渠道的实用经济断面。
如何设计灌溉渠道的断面
如何设计灌溉渠道的断面钟国梁贵州省安龙县龙广镇水利管理站摘要:系统掌握灌溉渠道的设计方法，从何入手，怎样确定渠道过水断面大小。
关键词:灌溉渠道断面设计随着科学技术的飞速发展，现代农田水利建设的设计要求科学、规范、合理。
工程设计的优劣，直接关系到工程质量、投资、效益。
针对灌溉渠道设计通过本人十余年的工作摸索、实践、总结。
应从如下几个方面考虑:一、确定灌溉面积，求出灌溉净流量灌溉面积的确定，是渠道设计的首要条件，确定了灌溉面积，掌握这块面积上灌水定额(指单位灌溉面积上，一次灌水的水量)，灌水历时，求得某一时期渠道应通过的净流量。
根据公式:Q=( m×s)/(3600×T×t) 净=(666.7×s×h)/(3600×T×t) (立方米/秒)求出Q。
净式中:m—灌水定额(立方米/秒)S—灌溉面积(亩)T—灌水天数T—每天灌水的小时数h—灌水层厚度(米)二、渠道测量、渠道测量的主要内容是:踏勘选线、中线测量、纵横断面测量。
1、踏勘选线踏勘选线的任务，是根据水利工程规划所定的渠线方向，引水高程和灌溉面高程，在实地确定一条既经济又合理的渠道中线位置。
沿所定渠道方向布设四等水准路线，进行四等水准测量，每隔1—2km左右设置一个水准点，点位靠近渠道，既要便于日后用来测定渠道高程，又要能够长期保存而不会因施工而遭到破坏。
2、中线测量渠道中线测量的任务主要是在渠道起迄点间进行定线，测定渠线度，用一系列的里程桩标定渠线经过的位置。
从渠道起点开始，朝着终点或转折点方向用花杆和皮卷尺进行定线和量距。
按照规定间距(一般50m或100m)打桩标定中线位置，用水准测量测定一下桩位高程，看渠线位置是否偏低或偏高。
根据公式:,,(,，h)-i, ,进确定桩位高程。
式中:H—A点高程 AH—渠道进水底板高程进H—设计渠深(包括水深和安全超高)i—设计比降，i=h/d=tgaD—A高渠首距离。