灌溉沟渠断面计算
灌溉渠道流量计算讲解

Q支田净 A支q设
Q农田净 Q支田净 nk
水工建筑物 灌排工程工
(二)渠道设计流量公式 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
Q农净
Q农田净
f
(2)推算各级渠道的设计流量(毛流量)
Qg Qn (1 L)
Qg
水工建筑物 灌排工程工
Qn
c
Q支
qA支
水工建筑物Байду номын сангаас灌排工程工
四、渠道设计流量
水工建筑物
(一)渠道灌溉示意图 水 源 干 支 渠 渠 L 支
斗 渠
L 斗
n
k
水工建筑物 灌排工程工
(二)渠道设计流量公式 轮灌渠道的设计流量 1. 自上而下分配末级续灌渠道的田间净流量 (1)计算支渠(末级续灌渠道 )的设计田间净流量 (2)由支渠分配到每条农渠 的田间净流量
工种培训包—灌排工程工
灌溉渠道流量计算
主 讲 人: 刘宏丽 辽宁水利职业学院 2014.09
水工建筑物
目
录
1 2 3 4
水工建筑物 灌排工程工
渠道的流量 渠道损失流量 渠道的工作制度 渠道设计流量
一、渠道的流量
水工建筑物
流量的分类及概念
设计渠道断面及渠系建筑物的主要依据 实际运行过程中,渠道流量是变化的 设计流量 最小流量 满足灌溉设计标准条件下用水要求 的最大流量(毛流量) 灌溉设计标准条件下,渠道工作过 程中输送的最小流量,校核水位 渠道运行过程中可能出现的最大流 量,确定渠堤堤顶高程
A m 100 Qn
渠床土壤 透水系数
渠床土壤 透水指数
渠道长度
渠道损失流量
Ql LQn
灌排渠道工程计算方法

1. 灌排渠道工程对项目区的灌溉渠道进行衬砌,并新建一部分梯形渠道。
其中干支渠采用梯形渠道,上宽分别为4.5m 和2.0m ;斗渠和农渠分别采用U80和U60现浇混凝土衬砌,衬砌厚度6cm ,具体的梯形断面渠道典型设计和防渗U 型断面渠道典型设计如下。
(2) 防渗U 型渠道典型设计 ① 设计灌溉保证率的确定根据项目区水系状况、水资源和水文气象的实际情况,依据《灌溉与排水工程设计规范》(GB50288-99),本次溧阳市高标农田建设工程规划采用的设计灌溉保证率为75%。
② 设计灌溉模数的确定项目区农作物以水稻、小麦、蔬菜、特种经济作物为主,由于水稻的需水量比其它的农作物大的多,而且水稻灌溉用水时,其它作物的需水量较小,因此项目区的设计灌溉模数可以按水稻的需水量计算。
在水稻的泡田期和全生育区中,泡田区的为用水高峰,因此设计灌水模数按泡田定额计算。
溧阳市别桥镇的泡田定额取100 m 3/亩,水稻田种植比α为88%,水稻栽插期T=6d ,提水灌区机泵每天运行时间为20-22h,取t=20h ,则设计灌水模数为:1000.881001003636620m q Tt α⨯=⨯=⨯⨯⨯= 2.037 m 3/(s·万亩) ③ 渠系布置项目区规划在斗渠口修建提水泵站,灌溉渠道分斗、农二级固定渠道,田面灌水采用畦灌,斗、农渠均实行续灌。
项目区的各个提水泵站斗控制的灌溉面积大致相等,选择项目规划区北侧,红星河、兴隆河三排河之间的灌溉面积作为典型设计区。
典型设计区斗渠控制面积1100亩,农渠灌溉控制面积120亩。
④ 渠道设计流量的确定参照《灌溉与排水工程设计规范》(GB50288-99),渠道设计流量依据种植面积、灌水模数和渠系水利用系数确定。
渠道设计流量推算如下: 斗渠的设计流量:渠系水利用系数取斗η=0.85斗斗斗η=⨯=⨯=/ 2.0370.11/0.850.2636Q q A m 3/s农渠设计流量:农渠水利用系数.90=农η,田间水利用系数95.0=田η农农农田ηη=⨯=⨯⨯=Q q A /() 2.0370.012/(0.90.95)0.0286m 3/s⑤ U 渠道断面计算由斗、农渠的设计流量,设计斗、农渠U 砼渠道断面: 已知条件,渠道的设计流量农斗、Q Q ,渠道糙率系数013.0n =,斗、农渠纵坡比降为:000/31=斗i 、1000/1=农i 。
灌溉渠道设计流量计算

附录C项目设计有关公式C1 灌溉渠道设计流量计算正常流量——设计典型年内的灌水高峰时期渠道需要通过的流量。
该项为渠道纵横断面和渠系建筑物设计的依据。
加大流量——为满足特殊情况(如改变灌溉作物种植比例,扩大灌溉面积,或遇到特大旱情等),短时内加大输水的要求,而予以增大的渠道设计流量。
通常是根据正常流量,适当选择加大百分数来确定,该项指标为设计渠顶高程的依据。
最小流量——在河流水源不足,种植面积减小,或给灌水定额较小的作物供水时,出现渠道最小流量。
该项指标主要用于校核下一级渠道水位的控制条件和奎水建筑物位置以及校核渠道中的淤积。
C1.1 选择灌溉制度,确定灌溉方式及由支渠同时供水的下级渠道(斗、农)数目。
C1.2 确定支渠及农渠应送至田间的净流量:Q bfn=ωb·q n……………………… (C1)式中:Q bnt——支渠配给田间的净流量,m3/s;ωb_支渠控制的灌溉面积,万亩;q n——灌水模数(m3/s/万亩)。
Q ln==Q bfn/n·k·n f……………………(C2)式中:Q ln——农渠净流量,m3/s;n——支渠以下同时灌水的斗渠数;k——斗渠以下同时灌水的农渠数;n f——田间水利用系数。
C1.3 推算各级渠道的设计流量(毛流量):农渠毛流量:Q LG=Q ln+S1·L1……………(C3)式中:Q LG——农渠毛流量,m3/s;Q ln——农渠净流量,m3/s;S1——农渠每公里的渗水量,L/s/km;L1——农渠平均灌水长度取1/2的农渠长度,km。
斗渠的毛流量:Q dG=k·Q LG+S a·L a…………(C4)式中:Q dG——斗渠毛流量,m3/s;k——斗渠以下同时灌水的农渠数;S a——斗渠每公里的渗水量,L/s/km;L a——斗渠最大平均工作渠段长度,km支渠的毛流量:O bG=n·Q dG+S b·L b…………(C5)式中:O bG——支渠的毛流量,m3/sn——支渠以下同时灌水的斗渠数;S b——支渠每公里的渗水量,L/s/km;L b——支渠的工作长度,km。
典型断面渠道正常水深计算

d an g n irg to r i a e a d ri ai n. Fis , d me so l s a ib e n l d n c a n lr ug n s c e ce t b d rt i n in e s v ra l s i c u i g h n e o h e s o f i n , e i so e,g o erc paa tr , a d d s ha g r n r d c d fre c o lp e m t r me e s n ic r e we e i to u e a h c mm o e to i o n s c in. I r e o o — n o d rt b t i e e a q a in n v l ae t i c u a y, t e e p ii q to v i b e fr wae o ma a n g n r l e u to s a d e au t her a c r c h x lct e uains a al l o t r n r l a d p h we e e p e s d b h s i n in e sv ra l s T n, t e r a a g s o h s a a ls we e e t r x r s e y t o e d me so l s a ib e . he h e lr n e ft o e v r be r i s cfe re c o pe i d f a h c mm o e to n a p ia in i o n s ci n i p lc t s,t e r ltv ro si h x i i e u t n h ti o h eai e e r r n t e e pl t q a i s t a n- c o v le t e v ra ls we e a lz d i h a g s Alo,t lba ea ie e r r d srb t n d a r ms o v h a b e r nay e n t e r n e . i s he go lr l t ro it u i ig a v i o we e p o td t o p r h x mu r ltv ro n h l b lo e Ac o d n o t e e a ay e r l te o c m a e t e ma i m e aie e ra d t e go a n . c r i g t h s n l s s, t e m o ta prp it q a in h s p o rae e u to s,whc a x lcty c l u ae t tr n r a e t n t e c a n l ih c n e p i i ac lt he wae o l m ld ph i h h n e s wih fv y e fc mmo e to t e t p so o i n s cin,we es o td. F n l r p te ial y,b s d o h e ta prx ma in lo ih a a e n t e b s p o i t s ag rt m o n w ic wie e p ii q ain wa r p s d frt e wae o ma e t n a sa d r a t - a e s c- e p e e s x lcte u to s p o o e h t rn r ld p h i t n a d c sl - t e ・ o eg
U型输水渠道横断面计算

某工程典型设计
名称
支渠 斗渠 农渠
设计流量 Q /m3· s
0.545 0.257 0.046
倾斜角a
8 8 8
圆弧半径 r /m
0.631 0.476 0.226
设计水深 h /m
0.820 0.619 0.305
圆弧段高度 h 1/m
0.543 0.410 0.195
圆弧以上水深 过水断面面 h 2/m 积A /m2
0.277 0.209 0.111 0.872 0.496 0.117
平均流速 v /m· s
0.626 0.518 0.392
1/ 4 3/8
由加大流量计算结果 加大流量半径r/m渠道水深/m 0.696 0.820 0.249 0.305
注:设计流量小于1m3/s,故加大百分数按30%取。
2
r(cm) а(°) N0
15~30 5~6 0.65~0.35
灌溉渠道流量计算

作者简介:刘成,中国地质大学资源学院。
摘要:以天门市卢市镇等土地整理项目为例,探讨了如何运用ExcelVBA编程便捷、准确地实现渠道流量的推算,解决了以往依靠手工试算的繁琐工作,进而提高渠道断面设计的质量和速度。
关键词:土地整理;ExcelVBA;渠道流量农田水利工程在土地整理工程中占有不可或缺的地位,渠系建设是农田水利工程的主体部分,而流量推算是渠道断面设计的直接依据。
土地整理中的农田水利属小水利,渠道尺寸一般不大。
但是为了满足田块灌排,土地整理项目区渠系密度较大,手工试算无疑是一项巨大的工程。
本文将以斗渠的流量推算为例,阐述应用Excel公式编辑和ExcelVBA方法实现渠道流量的批量推算。
1各级灌溉渠道设计流量的确定综合考虑设计渠道的工程量、灌溉方式及其设计水力要求等因素,项目区采取续灌方式。
①设计灌溉标准下,项目区毛灌水率(灌水模数)的确定灌水模数又称灌溉率,它是指灌区单位面积上所需要灌溉的净流量,它是根据灌区作物的灌溉制度来制定的。
q= (1)式中:q—设计灌水模数(m3/s•万亩);m—作物的净灌水定额(m3/亩)(稻田灌水定额一般采用泡田定额,根据当地经验,泡田的净定额取70m3/亩);a—该作物种植面积占总面积的比例(项目区全为水田,取a=1);T—泡田延续时间,取7天;t—每天灌水时间,一般自流灌溉取24h,提水灌溉取20h —22h;项目区采用提水灌溉,灌水时间以22小时计。
计算得:q=1.26m3/s•万亩)。
②灌溉控制面积的确定。
灌溉控制面积确定为灌区内实际需要灌溉面积,每条斗(农渠)下控制一定的灌溉面积。
③项目区续灌条件下设计流量的计算。
项目区续灌条件下渠道设计流量,按照下式计算:Q = q•A/η(2)式中:Q——设计流量(m3/s);A——灌溉面积(亩);η——渠道水利用系数(现浇混凝土矩形渠渠道取0.85)。
计算得出的渠道设计流量未考虑项目区的气候变化、灌区面积可能发展等因素,需计算渠道加大流量。
渠道过水断面计算

渠道过水断面计算
1.首先确定渠道的几何形状,通常有矩形、梯形、圆形等形状。
根据实际情况选择合适的几何形状。
2.根据渠道几何形状的参数,计算渠道的湿周。
湿周是指渠道的湿横截面边界线的长度,可以根据几何形状的公式计算得出。
3.根据渠道几何形状的参数,计算渠道的面积。
面积是指渠道的湿横截面积,可以根据几何形状的公式计算得出。
4.根据渠道的湿周和面积,计算水力半径。
水力半径是指渠道的湿横截面面积与湿周之比,可以根据面积和湿周的关系计算得出。
5.根据渠道的水力半径,计算渠道的水力坡度。
水力坡度是指渠道的水平距离单位上高程变化的比值,可以根据水力半径和流量速度的关系计算得出。
6.根据渠道的水力坡度,计算渠道的水流速度。
水流速度是指单位时间内通过渠道断面的水流量,可以根据水力坡度和流量的关系计算得出。
以上是渠道过水断面的计算步骤,其中需要用到渠道的几何形状参数以及流量相关的参数。
在实际计算中,还需要考虑到渠道的水力特性、水质要求等因素,以得到准确的计算结果。
此外,计算过程中还应考虑到单位的一致性,确保计算结果的准确性。
总之,渠道过水断面计算是水利工程中的一个重要环节,通过对渠道几何形状和流量的准确计算,可以保障工程的安全运行。
只有掌握了渠道过水断面计算的方法,才能更好地设计和管理水利工程。
过水断面面积公式

过水断面面积公式以过水断面面积公式为标题,我们来探讨一下这个公式的含义和应用。
过水断面面积公式是水利工程中常用的计算方法之一,用于确定河流、水渠或其他水体的横截面面积。
这个公式的主要用途是帮助工程师和设计师计算水流的流量、速度和压力等参数,从而进行水利工程的规划和设计。
过水断面面积公式的一般形式为:A = w * h,其中A表示过水断面的面积,w表示断面的宽度,h表示断面的高度。
这个公式的原理是将断面分割为若干个矩形区域,然后计算各个矩形区域的面积并求和,得到整个断面的面积。
在实际应用中,过水断面面积公式有许多变种和衍生公式,依据具体情况选择不同的公式进行计算。
例如,在矩形断面中,宽度和高度可以直接测量得到,计算过水断面面积非常简单。
而在梯形或三角形断面中,需要测量额外的参数,如底边长度或斜边长度,然后套用相应的公式进行计算。
过水断面面积公式的应用范围非常广泛。
在水利工程中,计算过水断面的面积是设计和规划水闸、堤防、水库和渠道等工程的基础。
工程师需要通过测量和计算来确定水流的流量和压力,以便设计合适的结构和设备,保证工程的安全和稳定运行。
除了水利工程,过水断面面积公式还可以应用于河流、湖泊和海洋等自然水体的研究。
科学家和研究人员可以通过测量和计算过水断面的面积,来了解水体的特征和动态变化,还可以研究水流的物理特性和生态环境等问题。
在实际计算中,为了提高计算精度和减少误差,工程师和研究人员还会考虑一些修正因素。
例如,考虑水流的湍流效应、水体的温度和密度变化、岸边和底部的摩擦阻力等因素,来修正过水断面面积的计算结果。
总结起来,过水断面面积公式是水利工程中常用的计算方法,用于确定河流、水渠或其他水体的横截面面积。
这个公式的应用范围广泛,可以帮助工程师和研究人员计算水流的流量、速度和压力等参数,从而进行水利工程的规划和设计,或者研究水体的特征和动态变化。
在实际计算中,还需要考虑修正因素来提高计算精度。
通过合理应用过水断面面积公式,可以为水利工程和水体研究提供准确可靠的数据支持。
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0.0150
0.068 0.068 0.127 0.014 0.014 0.008 0.050 0.014 0.014 0.014 0.014 0.014 0.014 0.014 0.014 0.000 0.000
0.019 0.009 0.029 0.189 0.069 0.027 0.076 0.130 0.069 0.069 0.069 0.022 0.101 0.069 0.069 0.069 0.000 0.000
渠高调差
0.09 0.07 0.04 -0.10 -0.10 0.00 0.00 -0.10 -0.10 -0.10 -0.10 0.01 0.00 -0.10 -0.10 -0.10 -0.10 -0.10
渠首高程
m 1300 1300 1300 1300 1300 1300 1300 1300 1300 1300 1300 1300 1300 1300 1300 1300
渠尾高程
m 1285 1285 1285 1285 1285 1285 1285 1285 1285 1285 1285 1285 1285 1285 1285 1285
比降i
% 0.068 0.068 0.068 0.127 0.014 0.014 0.014 0.014 0.014 0.014 0.014 0.014 0.014 0.014 0.014 0.014
渠长
222.00 222.00 222.00 118.00
1059 1059 1059 1059 1059 1059 1059 1059 1059 1059 1059 1059
最大一次灌水定额m
(m3/hm2) 900 900 900 900 900 900 900 900 900 900 900 900 900 900 900 900
灌溉面积A
(hm2) 17.73 8.05 26.56 172.20 63.09 24.25 69.32 118.54 63.09 63.09 63.09 19.99 92.24 63.09 63.09 63.09
过水断面积(ω) 湿周(X)
0.0155 0.00648
0.015 0.0448 0.048 0.024 0.064 0.048 0.048 0.048 0.048 0.021 0.064 0.048 0.048 0.048 0.048 0.048
0.41 0.29 0.40 0.60 0.62 0.46 0.72 0.62 0.62 0.62 0.62 0.44 0.72 0.62 0.62 0.62 0.62 0.62
0.05
1.25
V不冲(2.5 m³ /s)
斗渠流量 斗渠平均工作长 度
0.032090708
设计流量Q
(m3/s) 0.019 0.009 0.029 0.189 0.069 0.027 0.076 0.130 0.069 0.069 0.069 0.022 0.101 0.069 0.069 0.069
B
0.31
0.060828 0.0076035 0.008003684 斗
0.003634139
0.016045354 0.0194
0.02
H
0.26
0.016 斗长
过水断面A 0.78
校核渠 输水 力:
道 能
I(Q设-Q计算) /Q设
校核渠道 流速
V=Q/A
0.028029223
V不淤(0.3 m ³/s)
水力半径(R) 粗糙系数(n)
0.038 0.022 0.038 0.075 0.077 0.052 0.089 0.077 0.077 0.077 0.077 0.048 0.089 0.077 0.077 0.077 0.077 0.077
0.011 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015
灌溉面积 (公顷)
灌溉面积 (万亩)
50.69
0.076035
设计灌溉模 数q
斗渠数量
0.8
农渠条数
2 4
设渠宽高
计算农渠 设计流 量: Q田净=A支 ×q Q农田净 =Q田净 /(N×K) Q农净=Q 农田净 /0.95
农渠每公 里输水损 失系数: σ农 =A/100× (Q农净) m 农渠的毛 流量或设 计流量为Q 农毛=Q农 净×(1+ σ农×L 农) Q计算
宽(m)
0.31 0.24 0.3 0.28 0.3 0.3 0.4 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.4 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
田间水利用系 数
0.95
土壤透水性 参数:A,m
1.9
0.4
农渠长度 L
0.222
0.0806
平均水深 R
0.17
比降J 0.001 粗糙率N 0.014
谢才系数(C)
52.666 35.300 38.570 43.261 43.523 40.752 44.537 43.523 43.523 43.523 43.523 40.152 44.537 43.523 43.523 43.523 43.523 43.523
坡降(i) 流量Q(m3/s)
超高△h (m)
0.95
10
24
0.95
渠道断面尺 寸的拟定
灌溉渠道 水力要素表
渠道名称
过水断面
过水高h0(m)
宽b(m)
Байду номын сангаас
新修农渠-1 新修农渠-2 新修农渠-3 新修农渠-4 新修农渠-5 新修农渠-6 新修农渠-7 新修农渠-8 新修农渠-9 新修农渠-10 新修农渠-11 新修农渠-12 新修农渠-13 新修农渠-14 新修农渠-15 新修农渠-16 新修农渠-17 新修农渠-18
0.05 0.027 0.05 0.16 0.16 0.08 0.16 0.16 0.16 0.16 0.16 0.07 0.16 0.16 0.16 0.16 0.16 0.16
0.31 0.24 0.3 0.28 0.3 0.3 0.4 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.4 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
渠道流量计算
灌水延续时间T
每天工作时间t
灌溉水的有效利 用系数η
d
h
10
24
0.95
10
24
0.95
10
24
0.95
10
24
0.95
10
24
0.95
10
24
0.95
10
24
0.95
10
24
0.95
10
24
0.95
10
24
0.95
10
24
0.95
10
24
0.95
10
24
0.95
10
24
0.95
10
24
渠道名称
新修农渠-1 新修农渠-2 新修农渠-3 新修农渠-4 新修农渠-5 新修农渠-6 新修农渠-7 新修农渠-8 新修农渠-9 新修农渠-10 新修农渠-11 新修农渠-12 新修农渠-13 新修农渠-14 新修农渠-15 新修农渠-16
新修农渠17
长度
km 0.222 0.222 0.222 0.118 1.059 1.059 1.059 1.059 1.059 1.059 1.059 1.059 1.059 1.059 1.059 1.059
0.2125 0.20675 0.2125
0.24 0.24 0.22 0.24 0.24 0.24 0.24 0.24 0.2175 0.24 0.24 0.24 0.24 0.24 0.24
理论渠道断面
高h(m)
0.26 0.23 0.26 0.40 0.40 0.30 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.29 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40
宽(m)
0.31 0.24 0.3 0.28 0.3 0.3 0.4 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.4 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
设计渠道断面
高h(m)
0.35 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.4 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.4 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3