渠道纵横断面设计 - 图文

斗渠采用梯形断面，渠道内、外边坡系数m=1.25。 采用试算法：

?2?2?1?1?mh0i??nQ??b?用迭代公式： h=??m1?h?bi?b3/50i?12/5

0i代入数据，经试算得 h=0.32m

A=(b+mh)h=0.243 V=

Q=1.16(m/s) A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》，Vcs1= 5.0(m/s)

V不冲=KQ0.1 5×0.2660.1=4.405 渠道的不淤流速，由不淤流速经验公式：

Vcd=C0Q0.5

式中 ：Vcd为渠道的不淤流速（m/s）

C0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》P136，表3-26查得 C0=0.4

Vcd=0.4×0.2660.5=0.212(m/s)

Vcd=0.212(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=0.266m3/s。

把最小流量代入迭代公式中得

最小水深 hmin=0.21(m) 过水断面 A=0.131（m2）

Vmin=

Q=0.862（m/s） AVcd=0.135(m/s)

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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）

典型斗渠的水力要素见表5-5，

i Q m h b A x R c v n 0.0040 0.266 1.25 0.32 0.36 0.243 1.384 0.176 43.767 1.160 0.017

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） 2） 3） 4）

先绘地面高程线（每50米一个桩号，分水口处、建筑物处加桩）； 标绘分水口和建筑物的位置；

绘渠道设计水位线，把每一点的设计水位连接起来；

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；

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斗渠纵断面计算结果见表5-6，

表5-6 斗渠纵断面图 桩号 坡度 地面高程 1493.315 1493.256 1493.179 1493.053 1492.875 1492.667 1492.458 1492.240 1492.172 1492.080 1491.826 1491.593 1491.480 1491.345 1491.178 1491.103 1491.000 1490.750 1490.500 1490.275 1490.005 1489.762 1489.669 1489.533 1489.333 1489.095 1488.880 1488.680 1488.500 1488.413 设计水位 1493.620 1493.540 1493.420 1493.220 1493.020 1492.820 1492.620 1492.420 1492.340 1492.220 1492.020 1491.820 1491.620 1491.420 1491.220 1491.140 1491.020 1490.820 1490.620 1490.420 1490.220 1490.020 1489.940 1489.820 1489.620 1489.420 1489.220 1489.020 1488.820 1488.740 提顶高程 1493.903 1493.823 1493.703 1493.503 1493.303 1493.103 1492.903 1492.703 1492.623 1492.503 1492.303 1492.103 1491.903 1491.703 1491.503 1491.423 1491.303 1491.103 1490.903 1490.703 1490.503 1490.303 1490.223 1490.103 1489.903 1489.703 1489.503 1489.303 1489.103 1489.023 渠底高程 1493.300 1493.220 1493.100 1492.900 1492.700 1492.500 1492.300 1492.100 1492.020 1491.900 1491.700 1491.500 1491.300 1491.100 1490.900 1490.820 1490.700 1490.500 1490.300 1490.100 1489.900 1489.700 1489.620 1489.500 1489.300 1489.100 1488.900 1488.700 1488.500 1489.420 开挖高程 挖深 填高 0+000 0+020 0+050 0+100 0+150 0+200 0+250 0+300 0+320 0+350 0+400 0+450 0+500 0+550 0+600 0.0040 0+620 0+650 0+700 0+750 0+800 0+850 0+900 0+920 0+950 1+000 1+050 1+100 1+150 1+200 1+220 1493.000 0.315 0.588 1492.920 0.336 0.567 1492.800 0.379 0.524 1492.600 0.453 0.450 1492.400 0.475 0.428 1492.200 0.467 0.436 1492.000 0.458 0.445 1491.800 0.440 0.463 1491.720 0.452 0.451 1491.600 0.480 0.423 1491.400 0.426 0.477 1491.200 0.393 0.510 1491.000 0.480 0.423 1490.800 0.545 0.358 1490.600 0.578 0.325 1490.520 0.583 0.320 1490.400 0.600 0.303 1490.200 0.550 0.353 1490.000 0.500 0.403 1489.800 0.475 0.428 1489.600 0.405 0.498 1489.400 0.362 0.541 1489.320 0.349 0.554 1489.200 0.333 0.570 1489.000 0.333 0.570 1488.800 0.295 0.608 1488.600 0.280 0.623 1488.400 0.280 0.623 1488.200 0.300 0.603 1488.120 0.293 0.610

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。

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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=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，一般采用曼宁公式 c=

11/6

R 进行计算，其中n为糙率 n渠床糙率系数：由《灌溉排水工程学》P130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》P130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。

?2?2?1?1?mh0i??nQ??b??h??m1?bi??bh3/50i?12/5

0i当i=0.0028时，n=0.017，m=1.25，b=0.45m，Q=0.403(m3/s)，将数据代入公式可得设计水深hd=0.39m;

当i=0.0028时，过水断面 A=(b+mh)h=0.366 m2

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