灌溉渠道设计

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=ACRi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，一般采用满宁公式C=n1R1/6进行计算，其中n为糙率农渠的渠底比降，应尽可能选用和地面相近的渠底比降，此处取i=0.0029。渠床糙率系数：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=0.123m3/s,i=0.0029经试算得h=0.23mA=(b+mh)h=0.149(m2)V=Q/A=0.8255(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为V=5.0(m/s)所以，V不冲=KQ0.1=5×0.1230.1=4.054(m/s)渠道的不淤流速，由不淤流速经验公式：V不淤=C0Q0.5式中：C0为不淤流速系数，随渠道流量和宽深比而变，此处取C0=0.4V不淤=0.4×0.1230.5=0.140(m/s)V不淤=0.140(m/s)V=0.8255(m/s)V不冲=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农渠横断面水力要素表预制C20砼厚取0.20m，现浇C15砼压顶厚取0.30m，宽取0.60m。安全超高Δh取0.27m，堤顶宽度D取0.60m农渠纵断面设计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=A0+△h+Li+式中：H进—渠道进水口处的设计水位(m)iQmhbAXRCVn0.00290.1231.250.230.360.1491.0960.13642.1760.82550.017△h—控制点地面高程与附近末级固定渠道设计水位的高差。L—渠道的长度，L=500m。i—渠道的比降，此处i＝0.0029。—水流通过渠系建筑物时的水头损失。H进=A0+△h+Li+＝1767.730m根据上式求得农渠进水口处水位为1767.730m。根据农渠的设计水位可推求渠底高程、堤顶高程等。农渠纵断面水力要素表桩号坡降堤顶高程(m)地面高程(m)设计水位(m)渠底高程(m)开挖深度(m)A0+0000.00291768.3001768.0001767.7301767.5000.500A0+0501768.1591767.8591767.5791767.3590.500A0+1001767.9451767.6451767.3551767.1450.500A0+1501767.7891767.4891767.1891766.9890.500A0+2001767.6361767.3361767.0261766.8360.500A0+2501767.4371767.1371766.8171766.6370.500A0+3001767.1541766.8541766.5241766.3540.500A0+3501767.0011766.7011766.3611766.2010.500A0+4001766.9261766.6261766.2761766.1260.500A0+4501766.8931766.5931766.2331766.0930.500A0+5001766.8501766.5501766.1801766.0500.500