渠道断面流量计算公式
D80渠道工程设计
D80渠道工程设计本设计选用张庆乡郝村灌溉农田为典型设计区域，灌溉面积2900亩。
1渠道纵横断面设计灌溉支渠一般应高于地面，使支渠最小水位高于控制面积内中上等地面点15～20cm，干渠进水口水位高程应满足支渠控制面积的引水高程和引水流量，渠道流速、比降尽量保持不冲不淤。
1.1斗、农渠设计流量计算依据前得出的灌溉制度，干渠的设计流量为0.457 m3/s。
1.2渠道断面设计渠道比降：根据地形及渠道纵断面情况，干渠设计比降为1/800；设计流量为0.457m3/s。
渠道断面型式。
根据近几年来灌区改造和开发过程中渠道砌护经验，结合防冻、稳定和过水最优断面分析，斗、农渠采用“U”型断面。
渠道糙率取n=0.014。
各级渠道断面水力要素均按明渠均匀流公式计算：()5.0iQ⋅WRC=⋅⋅式中Q—渠道设计流量（m3/s）；W—渠道过水断面面积(m2)；i—渠道比降；R—水力半径（m），R=W/X；X—湿周（m）；C —谢才系数； 6.11R n C ⋅=；n —渠道砌护糙率取0.014。
经计算和综合考虑施工等因素，采用D80U 型渠，现浇砼U 型渠道设计图采用山西省水利厅发布的定型图册。
2渠系建筑物设计建筑物的设计为达到技术先进、经济合理、安全适用、施工管理方便。
都采用定型设计和砼结构。
本区干渠上有节制、分水口6处。
2.1.结构型式：水闸由进口段、闸室段、出口段组成，进口段由进口渐变护砌段及进口挡土墙组成，出口段由出口渐变护砌段及挡土墙组成，闸室段、进出口段均采用混凝土结构。
2.2斗、农渠闸闸孔宽度计算采用公式宽顶堰公式：g BHo m Q 223⋅⋅⋅⋅=εσδ式中：Q —过闸流量B —闸孔宽M —流量系数，无坝取0.385δ—侧堰引水系数，夹角等于90°时，δ=0.86σ—淹没系数，由Hs/H O 查表确定。
ε—侧收缩系数，取0.9g —重力加速度H O —自堰算起的总水头（m ）闸孔宽B取0.8m,计算结果见设计图,闸底槛顶高程与渠底齐平，闸孔设计按照过水流量与渠道过水断面积相一致的原则确定。
灌溉渠道流量计算方法的原理与应用
灌溉渠道流量计算方法的原理与应用灌溉是农业生产中非常重要的一环，而灌溉渠道流量的准确计算则是确保灌溉效果的关键。
本文将介绍灌溉渠道流量计算的原理与应用，并探讨几种常见的计算方法。
一、灌溉渠道流量计算的原理灌溉渠道流量的计算主要依赖于水力学理论。
水力学是研究液体在流动过程中的力学性质的科学。
灌溉渠道作为导水工程的一种，其内部的水流行为也遵循着相应的水力学规律。
灌溉渠道流量计算的基本原理是根据渠道断面的形状、水流速度以及流量的守恒等原理来推导和计算。
在实际应用中，我们常使用流体力学的公式和理论进行计算，例如Bernoulli方程、曼宁方程等。
二、灌溉渠道流量计算的应用灌溉渠道流量的准确计算对于确保农田的灌溉效果至关重要。
准确计算渠道流量可以帮助农民合理规划灌溉时间和用水量，提高农田的产量和灌溉效率。
灌溉渠道流量计算在以下几个方面有着广泛的应用：1. 确定灌溉渠道的设计参数：灌溉系统的设计需要根据灌溉渠道的流量来确定渠道的尺寸、坡度以及水流速度等参数。
通过对灌溉渠道流量的准确计算，可以确保渠道的合理设计，提高灌溉的效果。
2. 确保灌溉水源的充足供给：灌溉渠道流量的计算可以帮助农民评估灌溉水源的供给能力，以确保灌溉过程中水源的充足性，避免因水源不足而影响农田的灌溉效果。
3. 监测和管理灌溉水量：通过定期对灌溉渠道流量的计算和监测，农民可以及时了解到灌溉水量的变化情况，进行合理的调整和管理，及时解决灌溉中的问题，提高水资源的利用效率。
4. 评估和改进灌溉系统的效果：通过对灌溉渠道流量的计算和分析，可以评估灌溉系统的效果，发现问题和不足之处，并通过相应的改进措施来提高灌溉效果和水资源利用率。
三、常见灌溉渠道流量计算方法1. 曼宁公式：曼宁公式是灌溉渠道中最常用的流量计算公式之一。
它基于经验公式，通过利用渠道横断面的几何特征和水流速度来计算流量。
曼宁公式的形式为Q = K * A * R^(2/3) * S^(1/2)，其中Q表示流量，A为渠道横断面积，R为湿周与湿面积的比值，S为渠道坡度。
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 。
渠道流量及流量分段的计算原则和方法
配 流量 这个 概念 产生 的缘 由。在干 渠 的流量 分 段 计
设轮灌区灌溉面积 为 Ａ ， 轮灌组灌 溉面积 为
Ａ 组。
算时 ， 干渠设计 流量与下级渠 道支渠流量之间要进 加、 减 法运 算 ， 按 照 水 量 平 衡 分 析 的基 本 概 念 ， 水 量 的加减计算应 在同一个计算断 面上进行 ， 不 同断面 上 的量 ， 不 能直 接进 行计 算 ， 应 通 过 折算 到 同一 断面
贝 Ｕ ： Ｑ 渠 净＝
ｒ 轮 灌 组 ： Ｋ 口 ， 舞； ２ 轮 灌 组 ： ， 薏。
１ 轮灌组 内 ， 各渠 道 的设 计 净流量 ：
１ —１ 支渠 ： Ｑ １ — １ 渠 净 ＝Ｋ 口 ｌ×ｑ ×Ａ １ — １；
２ 渠道净流量 的计算方法
２ ． １ 续灌 渠道 的设计 净 流量
（ ４ ）
为例 作对 比说 明 。 ［ 收稿 日期 ］ ２ ０ １ ６— ０ ９— ２ ０
［ 作者 简介 ］ 肖璐 （ １ ９ ８ ４一） ， 女， 江苏沭 阳人 ， 工程 师 ， 研 究方向 为农 田水利 。
一
７ ２ —
渠 的流量 分段计 算 时 ， 干渠设计流量 与下级渠道 支渠流量之 间要 进加 、 减法 运算 ， 按 照水量平 衡分 析的基本概念 ， 水量 的加减计 算应在 同一个计 算断 面上进行 ， 不 同断面上 的量 ， 不能直接
进行计算 ， 应通 过折算 到同一 断面后方可计 算。针对规 范 中渠道 流量设计计算 公式在 实际应 用 中的不足 ， 利用分配流量 的方法 ， 在计算公 式的基 础上推 导分配流量 ， 使流量折算到 同一节 点， 结合渠道灌 区的实 际情况 ， 变换渠道公式计算名称 ， 根据推导 的新公式 ， 进一步简单分析 、
渠道水力计算
0.068611328 9.12
8.476 0.929386 47.19416011 14.398045 3.806583286
0.068611328 9.12
8.476 0.929386 47.19416011 14.398045 3.806583286
综合糙率（n)
nmax/nmin＜1.5 nmax/nmin＞
定了渠底宽度b，设一系列h，做出K=f(h)曲线图，再由已知流量Q和底坡i算出相应的流量模数K已知，在曲线图上查出
湿周（χ）
水力半径 （R）
谢才系数 流量模数 已知流量模数
（C)
（K)
（K已知）
6.52 0.693251534 37.6306567 141.620346 18.76091434 1.453306673 47.3017302 1554.77278 23.41640786 2.049844719 50.0923003 3442.49006 27.88854382 2.58170525 52.055736 6022.18949 32.36067977 3.090169944 53.6390663 9429.14667
相对稳定断面 （β）
水深 （h）
底宽
(b)
38
0.007
0 0.0209 7.448471389 1.162294654 8.657318479
(3)实用经济断面宽深比
计算方法： （1）拟定偏离系数α：α=A经/A优（一般取α=1.01～1.4） （2）计算γ： γ=h经/h优 γ=α5/2-(α*（α4-1）)1/2 （3）计算宽深比β：β=(α*（2（1+m2)1/2-m)-m)/r2
0.0225 0.020932018 0.020932018
渠道断面水位-流量关系曲线率定分析
渠道断面水位-流量关系曲线率定分析杜坤（新源县水利局，新疆新源835800）摘要：以新疆维吾尔自治区西北部伊犁州新源县恰普河灌区续建配套与现代化改造工程为背景，在概述灌区渠道改建情况的基础上，进行了渠道最优断面选取的分析，并对渠道断面水位-流量关系曲线率定过程展开分析探讨。
灌溉渠道断面水位-流量关系曲线的率定结论可为灌溉用水量准确测量及灌区水资源调度制度优化提供科学依据，并为灌区生态文明建设提供水文监测基础性资料，提升灌区水文监测能力及服务水平。
关键词：渠道断面；水位-流量关系；曲线；率定中图分类号：TV133文献标识码：A文章编号：1673-8853（2023）10-0123-02Calibration Analysis of the Relationship Curve between Water Level and Discharge inChannel SectionDU Kun（Xinyuan Water Conservancy Bureau,Xinyuan835800,China）Abstract：Based on the continuation and modernization reconstruction project of the Qiapu River Irrigation Area in Xinyuan County,Ili Prefecture,Northwest Xinjiang Uygur Autonomous Region,the selection of the optimal channel section is analyzed on the basis of summarizing the reconstruction of the irrigation area.The calibration process of the relationship curve between water level and discharge in channel section is analyzed and discussed.The calibration conclusion of the water-discharge relationship curve of the irrigation canal section can provide scientific basis for the accurate measurement of irrigation water consumption and the optimization of water resource scheduling system in the irrigation area.It also provides basic hydrological monitoring data for the construction of ecological civilization in the irrigation area.The capacity and service level of hydrological monitoring in irrigation area have been improved.Key words：channel section；water-flow relationship；curve；calibration0引言随着中国农业灌区发展规模的不断增大，在渠道建立水量监测断面是提升水资源优化配置及利用效率的重要手段。
U形渠道
H
b
U 形渠道的K r 值 m（a） θ Kr 0（0° ） 180° 0.65-0.72 2） 0.1（5.7° ） 168.6° 0.62-0.68 0.2（11.3° ） 157.4° 0.56-0.63 0.3（16.7° ） 146.6° 0.49-0.56 0.4（21.8° ） 136.4° 0.39-0.47
U 形、弧形底梯形断面设计 1. 流量计算 Q = C × A × Ri 式中： A = K A × H2 X = KX × H KA = (
θ 2
+ 2m − 2m′) × K 2 r + 2×
θ 2
m′ − m × K r + m
K X = 2 × (m + H 为水深，m；
θ 2
− m′) × K r + 2m′
2 θ
（4） 过水断面面积 A: 已知：r、m（a） 、H2 , A=
r2 2
π × 1−
a 90°
− sin 2a + H2 × 2r × cos a + H2 tan a
（5） 湿周 X： 已知：B、r、m（a） 、H2 ， X=π r× 1−
a 90°
+
2H 2 cos a
或：X = （6） 水力半径 R： 已知：A、X， R=
A X
B m
× 1 + m2 -
2r m× 1 −m cot −1 m
（7） 弧段水深H1 ： 已知：H、H2 , H1 = H − H2 湿周中 2 cot −1 m为弧度值，弧度为 57.32484° 5. U 形渠道计算实例 已知：K r =0.8，m=0.3，H=0.6m，i=0.008 求：U 形渠道过流量 解：1.计算半径 r： r = K r × H = 0.8 × 0.6 = 0.48m 2.计算圆心角θ ： θ = 2 × cot −1 m = 2 × cot −1 0.3 = 2 × 90° − 16.7° = 146.6° 3.计算K A KA =
渠道流量计算方法
渠道流量计算方法
流量计算公式：Q＝AV
V＝ C Ri
1 R1/6
C＝
n
A＝(b+mh)h
P＝b+2h2
1m
A
R＝
P
其中：Q――渠道设计流量,m3/s ；
V――渠道平均流速，m/s；
A――渠道过水断面积，m2；
C――谢才系数，m0.5/s ；
R――水利半径，m；
i――渠底比降；
n――渠道糙率系数；
b――底宽，m；
m――边坡系数；
h――水深，m；
P――湿周，m。
现场显示：水深、流速、流量、水量、供水时间。
渠道基本尺寸
建筑物名称底宽b
（米）
边坡系数m 渠底比降i 渠道糙率系数n 备注
东干闸7.4 2.0 1/50000 0.017
入湖闸 5 1.2 1/10000 0.025
旧北闸 1.1 0 1/10000 0.025
人工沟槽及基坑如果土层深度较深，土质较差，为了防止坍塌和保证安全，需要将沟槽或基坑边壁修成一定的倾斜坡度，称为放坡。
沟槽边坡坡度以挖沟槽或基坑的深度“H”与边坡底宽
“B”之比表示，即：
土方边坡坡度=H/B=1/（B/H）=1：k
式中：k=B/H称为坡度系数
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3.5Biblioteka erimeter） 常用χ （希腊字母）表示；
=（R∧1/6）/n；
渠道流量计算公式
计算公式：Q=AC（Ri）1/2=1/n（Ai1/2R2/3）=1/n（A5/3i1/2/Χ U形槽 项目 流量Q 底部半圆半径r 上部侧墙高h 糙率n （m） 0.55 （m） 0.11 0.015 0.002 底坡i 过水面积A （㎡） 0.595925 1.947 湿周X
2/3
单位 （m3/s） 数值 109.913
过水面积(S)：过水断面面积；
湿周(X)：过流断面上流体与固体壁面接触的周界线，称为湿周（Wetted Perimeter） 常用χ （希腊字 水力半径（R）：过水断面面积/湿周,S/X；
糙率(n)：查表可以得出，糙率对流速影响很大，查表选值时请慎重； 谢才系数：计算明渠和管道均匀流平均流速或沿程水头损失的主要公式，C=（R∧1/6）/n； 流速：v=C（R*i）∧0.5； 流量：Q=v*S。
）
单位 （m3/s） 数值 0.80692
矩形断面 项目 流量Q 宽b （m） 0.4 水 深h （m） 0.42 0.015 0.002 糙率n 底坡i 过水面积A （㎡） 0.168 1.24 湿周X
单位 （m3/s） 数值 0.13213
梯形断面 项目 流量Q 宽b （m） 20 水 深h （m） 3.5 0.0225 0.0001 糙率n 底坡i 过水面积A （㎡） 112.875 45.48 湿周X
水力半径R 谢才系数C 流速V （㎡/s） 0.30607345 54.728433 1.35407
水力半径R 谢才系数C 流速V （㎡/s） 0.13548387 47.777491 0.78647
水力半径R 谢才系数C
流速V （㎡/s）
边坡m
2.48183917 51.71459
0.97376