【正文】 渠的凈流量等于2條農(nóng)渠的毛流量之和：斗渠每千米輸水損失系數(shù)為：斗渠的平均工作長度為： =斗渠的毛流量或設(shè)計(jì)流量為： ③計(jì)算三支渠的設(shè)計(jì)流量。支渠的凈流量：支渠每千米輸水損失系數(shù)為：支渠的平均工作長度： =支渠的毛流量為：（2）計(jì)算三支渠的灌溉水利用系數(shù)：（3）計(jì)算其他九條支渠的設(shè)計(jì)流量 二干一支：*=(m3/s) 二干二支：*=(m3/s) 一支渠： *=(m3/s) 二支渠： *=(m3/s) (m3/s)四支渠： *=(m3/s) (m3/s)五支渠：*=（m3/s） =(m3/s)六支渠： *=(m3/s) (m3/s)七支渠： *=(m3/s) (m3/s)八支渠： (m3/s)（4）推求干渠各段的設(shè)計(jì)流量一干渠：EF段的設(shè)計(jì)流量 （m3/s） （m3/s）DE段的設(shè)計(jì)流量： CD段的設(shè)計(jì)流量： ++= BC段的設(shè)計(jì)流量： AB段的設(shè)計(jì)流量： 二干渠：HG段的設(shè)計(jì)流量： 則：+=灌溉水利用系數(shù)： 渠道加大流量渠道加大流量以設(shè)計(jì)流量為基礎(chǔ)，給設(shè)計(jì)流量乘以“加大系數(shù)”既得。按下式計(jì)算。 （47）式中： ——渠道加大流量，m3/s；——渠道加大系數(shù)，見表43； ——渠道設(shè)計(jì)流量，m3/s。根據(jù)《灌排工程學(xué)》中查到渠系加大流量系數(shù)表見表43，表43 渠道流量加大系數(shù)設(shè)計(jì)流量（m3/s）11~55~1010~3030加大系數(shù)~~~~~輪灌渠道由于控制面積較小，輪灌組內(nèi)各條渠道的輸水時間和輸水流量可以適當(dāng)調(diào)劑，因此，輪灌渠道不考慮加大流量，續(xù)灌須考慮加大流量。則各支渠，干渠各段的加大流量見表44,45。表44 支渠加大流量推算表二干一支二干二支一支渠二支渠三支渠四支渠五支渠六支渠七支渠八支渠設(shè)計(jì)流量（m3/s）加大流量（m3/s）表45 干渠各段加大流量干渠各段EFDECDBCABHG三支渠設(shè)計(jì)流量（m3/s）加大流量（m3/s）最小流量（m3/s） 渠道最小流量最小流量即在灌溉設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)條件下，渠道在工作過程中輸送的最小流量，它可以校核對下一級渠道的水位控制條件和確定修建節(jié)制閘的依據(jù)。對于同一條渠道，其設(shè)計(jì)流量與最小流量相差不要過大，否則在用水過程中，有可能因?yàn)樗徊粔蚨斐梢щy。本設(shè)計(jì)取50%Qd 灌溉渠道縱、橫斷面設(shè)計(jì) 灌溉渠道橫斷面設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)渠道時要求工程量最小，投資少，即在設(shè)計(jì)流量Q，比降i，糙率系數(shù)n值相同得條件下應(yīng)使過水?dāng)嗝婷娣e最小，或在過水?dāng)嗝婷娣eA，比降i，糙率n相同的條件下使通過得流量Q最大。符合這些條件得橫斷面稱為水利最佳斷面，水利最佳斷面應(yīng)為半圓形斷面，但天然土渠修成半圓形是很困難的，也是很不穩(wěn)定的，只能修成梯形斷面。渠道橫斷面尺寸要根據(jù)渠道設(shè)計(jì)流量通過水利計(jì)算加以確定，同時還要滿足不沖不淤的要求。一般情況下采用明渠均勻流公式計(jì)算，即 （48）式中：Q——渠道設(shè)計(jì)流量，m3/s； A——渠道斷面面積，m2； R——水力半徑，m； ——渠底比降； C——謝齊系數(shù)，一般采用曼寧公式，其中n為渠床糙率。（1）渠底比降在坡度均一的渠段內(nèi)，兩端渠底高差和渠段間距離的比值稱為渠道比降。渠道比降應(yīng)根據(jù)沿線地面坡度，下級渠道分水口要求水位、渠床土質(zhì)、渠道流量、渠水含沙量等情況，參照相似灌區(qū)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，如下表，初選一個渠道比降，進(jìn)行水力計(jì)算和流速校核，若滿足水位和不沖不淤要求，便可采用。不同地形區(qū)渠道比降見表46。表46 不同地形區(qū)渠道比降渠道級別干渠支渠斗渠農(nóng)渠平原灌區(qū)1/5000~1/100001/3000~1/70001/2000~1/50001/1000~1/3000丘陵灌區(qū)1/2000~1/50001/1000~1/3000土渠1/2000土渠1/1000石渠1/500石渠1/300濱湖灌區(qū)1/8000~1/150001/6000~1/80001/4000~1/50001/2000~1/3000 （2）渠床糙率系數(shù)渠床糙率系數(shù)n是反映粗糙程度的技術(shù)參數(shù)。如果n 值選得太大，設(shè)計(jì)的渠道斷面就偏大，增加工程量；如果n值選得太小，設(shè)計(jì)的渠道斷面就偏小。糙率系數(shù)值的正確選擇不僅要考慮渠床土質(zhì)和施工質(zhì)量，還要估計(jì)到建成后的管理養(yǎng)護(hù)情況。根據(jù)渠床糙率系數(shù)值表，渠床糙率系數(shù)n是反映渠床粗糙度的技術(shù)參數(shù)。本設(shè)計(jì)中采用干砌卵石護(hù)面，n=。（3） 渠道的邊坡系數(shù)渠道的邊坡系數(shù)m值的大小關(guān)系到渠坡的穩(wěn)定，要根據(jù)渠床土壤質(zhì)地和渠道深度等條件選擇適宜的數(shù)值。支、農(nóng)渠采用梯形斷面。渠道的水力計(jì)算任務(wù)是根據(jù)上述設(shè)計(jì)依據(jù)，通過計(jì)算，確定渠道過水?dāng)嗝娴乃頷和底寬b。比較廣泛采用的是試算法求解渠道的斷面尺寸，具體步驟如下：① 設(shè)b、h值② 根據(jù)假設(shè)的b、h值計(jì)算相應(yīng)的過水?dāng)嗝婷娣eA、濕周、水力半徑R和謝才系數(shù)C，計(jì)算公式如下： （49） （410）式中：——過水?dāng)嗝婷娣e，；——水力半徑，；——濕周，；——水深，；——底寬，； ——謝齊系數(shù)，；——比降；——渠床糙率系數(shù)。③ 根據(jù)各渠道流量，試算渠道橫斷面 經(jīng)過試算，干渠各段和典型支渠橫斷面數(shù)據(jù)見表47。④ 校核渠道流速：式中：VCS為渠道不沖流速；K——根據(jù)渠床土壤性質(zhì)而定的耐沖系數(shù)，經(jīng)查表，本設(shè)計(jì)為干砌卵石，；Q——渠道的設(shè)計(jì)流量，m3/s不淤流速: 經(jīng)查表，流量均小于5，則C。各干、支渠的設(shè)計(jì)流速見上表44,45，經(jīng)檢驗(yàn)，各設(shè)計(jì)斷面的流速均滿足不沖不淤要求。⑤ 安全超高。 土渠通常按下式計(jì)算計(jì)算渠道的安全超高Δh。 ⑥ 堤頂寬度。 為了便于管理和保證渠道安全運(yùn)行，挖方渠道的渠岸和填方渠道的堤頂應(yīng)有一定的寬度，以滿足交通和渠道穩(wěn)定的要求。渠岸和堤頂寬度可按下式計(jì)算， Hj——渠道的加大水深。表47 渠道各橫斷面設(shè)計(jì)過程渠道名稱渠道長度設(shè)計(jì)流量比降i邊坡系數(shù)m寬深比β設(shè)計(jì)水深底寬b=βh過水?dāng)嗝鍭=bh+mh178。流速V=Q/A加大流量加大水深安全超高Δh堤頂寬度D最小流量 最小水深A(yù)B段 BC段 CD段 DE段 EF段1120 三支渠 三支溝 灌溉渠道縱斷面設(shè)計(jì)干渠縱斷面圖的繪制：渠道縱斷面圖包括：沿渠地面高程線、渠道設(shè)計(jì)水位線、渠道最低水位線、渠道高程線、堤頂高程線、分水口位置、渠道建筑物位置及其水頭損失等。渠道斷面圖按以下步驟繪制：①繪地面高程線：在方格紙上建立直角坐標(biāo)系，橫坐標(biāo)表示樁號，縱坐標(biāo)表示高程。根據(jù)渠道中心線的水準(zhǔn)測量成果（樁號和地面高程）按一定的比例點(diǎn)繪出地面高程線。②標(biāo)繪分水口和建筑物的位置；在地面高程線的上方，用不同符號標(biāo)出各分水口和建筑物的位置。③繪渠道設(shè)計(jì)水位線：參照水源或上一級渠道的設(shè)計(jì)水位、沿渠地面坡度、各分水點(diǎn)的水位要求和渠道建筑物的水頭損失，確定渠道的設(shè)計(jì)比降，繪出渠道的設(shè)計(jì)水位線。渠道設(shè)計(jì)水位推算過程渠道縱斷面設(shè)計(jì)應(yīng)考慮各級灌溉渠道的水位要求，即滿足上下級渠道的灌溉用水要求。各系建筑物的水頭損失見表48，表48 渠道建筑物水頭損失最小數(shù)值表 （單位：m）渠別控制面積（100hm2）進(jìn)水閘節(jié)制閘渡槽倒虹吸公路橋干渠~～支渠~40～斗渠~～農(nóng)渠————A點(diǎn)高程：230米 進(jìn)水閘： 渡槽： 隧洞： 三級跌水：15米 HAB=4200*1/1000=B點(diǎn)高程：= 節(jié)制閘： HBC=2440*1/500=C1點(diǎn)高程：= 節(jié)制閘： 公路橋：0米 C2點(diǎn)高程：= HCD=2000*1/500=4米D點(diǎn)高程： = 節(jié)制閘： HDE=2680*1/500=E點(diǎn)高程：= 節(jié)制閘： HEF=1120*1/600=F點(diǎn)高程：=三支渠各點(diǎn)高程推求： 渠首設(shè)計(jì)水位：215米 進(jìn)水閘： H三支=900*1/200= 渠尾設(shè)計(jì)水位：④繪渠底高程線；在渠道設(shè)計(jì)水位線以下，以渠道設(shè)計(jì)水深h為間距，畫設(shè)計(jì)水位線的平行線，該線就是渠底高程線。⑤繪制渠道最小水位線：從渠底線向上，以渠道最小水深（渠道設(shè)計(jì)斷面通過最小流量時的水深）為間距，畫渠底線的平行線，此即渠道最小水位線。⑥繪堤頂高程線：從渠底線向上，以加大水深（渠道設(shè)計(jì)斷面通過加大流量時的水深）與安全超高之和為間距，畫渠底線的平行線，此即渠道的堤頂線。⑦標(biāo)注樁號和高程：在渠道縱斷面的下方畫一表格，把分水口和建筑物所在位置的樁號、地面高程線突變處的樁號和高程、設(shè)計(jì)水位線和渠底高程線突變處的樁號和高程以及相應(yīng)的最低水位和堤頂高程，標(biāo)注在表格內(nèi)的相應(yīng)的位置上。樁號和高程必須寫在表示該點(diǎn)位置的豎線的左側(cè)，并應(yīng)側(cè)向?qū)懗?。在高程突變處，要在豎線左、右兩側(cè)分別寫出高、低兩個高程。⑧標(biāo)注渠道比降：在標(biāo)注樁號和高程的表格底部，標(biāo)出各渠段的比降。干渠和典型三支渠縱橫斷面見附圖——斷面設(shè)計(jì)。5 灌區(qū)排水工程規(guī)劃設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)部門的意見，結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，除澇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)采用五年一遇，一日暴雨，2日排出至作物耐淹水深的標(biāo)準(zhǔn)。 排水溝布置方案本設(shè)計(jì)采用明溝排水，明溝排水就是建一完整的地面排水系統(tǒng)，把地上地下和土壤中的水分排走，控制適宜的地下水位和土壤水分。管內(nèi)沒有排漬要求因此本設(shè)計(jì)明溝排水的主要任務(wù)是排澇（排除地面積水）具體布置見規(guī)劃圖。明溝排水系統(tǒng)的設(shè)置應(yīng)與灌溉渠道系統(tǒng)相對應(yīng)，可依農(nóng)溝、斗溝、支溝、干溝順序設(shè)置固定溝道。在排水系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)時，一般只對較大的主干排水溝道進(jìn)行逐條設(shè)計(jì)。而對較小的斗、農(nóng)溝則通常根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)或通過典型溝道計(jì)算而得的斷面標(biāo)準(zhǔn)，而無需進(jìn)行設(shè)計(jì)。（1）明溝排水溝布置依據(jù)的原則①水溝宜布置在低洼地帶，并盡量利用天然河溝；②1~3級排水溝線路宜避免高填、深挖和通過淤泥、流沙及其他地質(zhì)不良地段；③排水線路宜短而直； ④1~3級排水溝之間及其與承泄河道之間的交角宜為30o~60o；⑤溝出口宜采用自排方式。受承泄區(qū)或下一級排水溝水位頂托時，應(yīng)設(shè)涵閘搶排或設(shè)泵站提排；⑥盡量在渠道一側(cè)及灌區(qū)邊界布置，并就近匯入排水干溝或承泄區(qū)，交匯處應(yīng)設(shè)防沖蝕的護(hù)面。（2）固定排水溝的設(shè)計(jì)原則①末級固定排水溝的深度和間距，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貦C(jī)耕作業(yè)、農(nóng)作物對地下水位的要求和自然經(jīng)濟(jì)條件，按排水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)并經(jīng)過綜合分析確定。在增設(shè)臨時淺密明溝的情況下，末級固定排水溝間距可適當(dāng)加大；②末級固定排水溝的設(shè)置，應(yīng)滿足防漬的要求；③單純排除澇水的排水溝，可只按排澇設(shè)計(jì)流量設(shè)計(jì)；④排水溝設(shè)計(jì)流量和校和流量應(yīng)根據(jù)排水面積、排水摸數(shù)、產(chǎn)流與匯流歷時以及對地下水位的控制要求等；⑤排水溝溝底比降應(yīng)根據(jù)沿線地形、地質(zhì)條件，上、下級溝道的水位銜接條件，不沖、不淤要求，以及承泄區(qū)水位變化情況等確定，并宜與溝道沿線地面坡度接近。本設(shè)計(jì)取與地面坡度相同；⑥排水溝糙率應(yīng)根據(jù)溝槽材料、地質(zhì)條件、施工質(zhì)量、管理維修情況等確定。；⑦土質(zhì)排水溝宜采用梯形或復(fù)式斷面，石質(zhì)排水溝可采用矩形斷面，本設(shè)計(jì)采用梯形斷面；⑧土質(zhì)排水溝邊坡系數(shù)應(yīng)根據(jù)開挖深度、溝槽土質(zhì)及地下水情況等，經(jīng)穩(wěn)定分析計(jì)算后確定。開挖深度不超過5m、水深不超過3m的溝道，最小邊坡系數(shù)按表51確定。淤泥、流沙地段的排水溝邊坡系數(shù)應(yīng)適當(dāng)加大。結(jié)合當(dāng)?shù)赝寥罈l件，取邊坡系數(shù)m=。表51