【正文】 的橫斷面設(shè)計(jì) 渠道設(shè)計(jì)的依據(jù)（1）橫斷面型式選擇應(yīng)考慮滿足如下條件：1）渠床穩(wěn)定或沖淤平衡；2）有足夠的輸水能力；3）滲漏損失??；4）施工管理、運(yùn)行方便；5）工程造價(jià)小；6）滿足綜合利用對(duì)渠道的結(jié)構(gòu)要求。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，本設(shè)計(jì)采用梯形橫斷面形式。（2）渠底比降i其選擇原則是1）渠底比降盡量接近地面比降。2）流量大的渠道，為控制較多的自流澆灌面積和防止沖刷，比降應(yīng)小些；流量小的渠道，為加大流速，減少滲漏和防止淤積，比降可大些。3）渠床土質(zhì)松散易沖時(shí)，比降應(yīng)小些，反之可大些。4）渠水含沙量大時(shí)，為防止淤積，比降應(yīng)大些，反之可小些?？紤]渠道為清水渠道,渠道部位地質(zhì)條件較好,灌區(qū)地形,地勢變化不大,為平原地區(qū)，所以選定渠底比降為:支渠1/20000,斗渠1/7000，農(nóng)渠1/5000。（3）渠底糙率系數(shù)n支渠采用漿砌石護(hù)面的襯砌措施，查得ｎ＝，差得ｎ＝根據(jù)《農(nóng)田水里學(xué)》知農(nóng)渠的渠底糙率系數(shù)ｎ＝（4）渠道的邊坡系數(shù)m本設(shè)計(jì)渠道設(shè)計(jì)流量較小,為小型渠道,邊坡系數(shù)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選定,渠道土壤設(shè)計(jì)流量較小,為小型渠道,邊坡系數(shù)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選定,渠土壤為中壤土,渠道深度12m左右,設(shè)計(jì)流量,選定內(nèi)邊坡1：，外邊坡1：1。本灌區(qū)為平原地形,地勢平坦,引水灌溉水頭較小,所以,渠道不宜太深,又為了減少渠道的填方量,但挖方量將增加,減少挖,填方的差值,減少投資,本渠道宜采用較小的寬深比。（5）渠道的不沖不淤流速為了維持渠道穩(wěn)定,渠道通過設(shè)計(jì)流量時(shí)的設(shè)計(jì)流速應(yīng)滿足以下條件.VcdVdVcs式中:Vcs不沖流速Vcd流速本渠道因有混凝土護(hù)面, 已滿足渠道穩(wěn)定要求,又為清水渠道,無泥沙積的威脅,無草皮,Vcd可不考慮. 渠道橫斷面的確定（1）計(jì)算典型二支渠設(shè)計(jì)流量Q設(shè)下橫斷面設(shè)計(jì)已知：Q設(shè)=，其它資料如上,n=。i=1/20000。m=: 設(shè):渠道底寬b=2m,h=則:A=(b+mh)h=(2+) =P=b+2h=1+2=R=A/P=C=1/nR1/6== m3/s不難看出流量不符合設(shè)計(jì)要求,需要更換h值及b值,=1m,等,按照上述計(jì)算,計(jì)算結(jié)果計(jì)入下表：表61minbhAPRCQqVm為邊坡系數(shù)；n為糙率系數(shù)；b為渠道底寬（m）；h為設(shè)計(jì)水深；A為渠道過水面面積(m2)；P為設(shè)計(jì)水深(m)；為謝才系數(shù)；Q為輸水流量(m3/s)；為設(shè)計(jì)流量(m3/s)；V為設(shè)計(jì)流速（m/s）；,.由于本渠道為平原區(qū)清水渠道，根據(jù)有關(guān)規(guī)定，可以不必校核不淤流速。（2）計(jì)算典型二支渠在最大流量Qmax下加大深HmaxQmax=， 其它資料同上只是改變水深來滿足加大流量假設(shè):h=則:A=(b+mh)h=(+) = m2P=b+2h=+2=R=A/P=C=1/nR1/6== m3/s需要更換h值,計(jì)算結(jié)果表如下表62minbhAPRCQqV 續(xù)表62minbhAPRCQqVm為邊坡系數(shù)；i為渠底比降；n為渠床糙率系數(shù)；b為渠道底寬(m)；h為水深(m)；A為渠道過水面面積(m2)；P為濕周(m)；R為水利半徑(m)；C為謝才系數(shù)；Q為輸水流量(m3/s)；q為設(shè)計(jì)流量(m3/s)；V為流速(m/s)；不難看出，當(dāng)h=，渠道流量與加大流量最為接近。（3）計(jì)算典型二支渠在最小流量Qmin下最小水深Hmin其它資料同上同理可得計(jì)算表格如下:表63minbhAPRCQqV 續(xù)表63minbhAPRCQqVm為邊坡系數(shù)。i為渠底比降。n為渠床糙率系數(shù)。b為渠道底寬(m)。h為水深(m)。A為渠道過水面面積(m2)。P為濕周(m)R為水利半徑(m) C為謝才系數(shù)。Q為輸水流量(m3/s)。q為設(shè)計(jì)流量(m3/s)。V為流速(m/s)由表可知二支渠的最小水深Hmin=（4）同理可計(jì)算其它支渠橫斷面：①一支渠： 當(dāng)Q設(shè)=當(dāng)Qmax=當(dāng)Qmin=②三支渠： 當(dāng)Q設(shè)=當(dāng)Qmax=當(dāng)Qmin=（5）計(jì)算斗渠設(shè)計(jì)流量Q設(shè)下橫斷面設(shè)計(jì)及最小流量Qmin下最小水深hminQ設(shè)=根據(jù)以上的原理及方法可得：當(dāng)Q設(shè)= m3/s時(shí) b= h設(shè)=當(dāng)Qmin=（6）計(jì)算農(nóng)渠設(shè)計(jì)流量下橫斷面設(shè)計(jì)同樣我們還可以根據(jù)農(nóng)渠的設(shè)計(jì)流量和最小流量得出農(nóng)渠的設(shè)計(jì)水深和最小水深 取i=1/5000 m= n=當(dāng)Q設(shè)= 當(dāng)Qmin= 根據(jù)上述水力計(jì)算確定各渠道橫斷面有關(guān)尺寸（1）一支渠：①渠深設(shè)計(jì)：安全超高：△h=1/4hj+ （）上式hj————最大水位則△h =1/4+=(m)則渠深H=+= ②堤頂寬：D=hj+=+=(m) 可適當(dāng)減少。（2）二支渠：①渠深設(shè)計(jì)：安全超高：△h =1/4hj+=1/4+=則渠深H=+=(m) ②堤頂寬：D= hj+=+=， 。（3）三支渠：①渠深設(shè)計(jì)：安全超高：△h=1/4hj+=1/4+=則渠深H=+=， 。②堤頂寬：D= hj+=+=， 。（4）斗渠：①渠深設(shè)計(jì)查《農(nóng)田水利學(xué)》～，則渠深H=+=(m)②堤頂寬：根據(jù)《農(nóng)田水利學(xué)》為滿足其穩(wěn)定要求，～，在本次規(guī)劃中在迎水流方向左岸留2m作業(yè)路。（5）農(nóng)渠：①農(nóng)渠渠深設(shè)計(jì)：則渠深H=+=(m)②根據(jù)計(jì)算成果制定渠道水力要素表。 表61渠道水力要素表渠 名比降渠底寬糙率邊坡系數(shù)流量m3/s水深m過水?dāng)嗝娣em2流速m/s水力半徑m濕周m安全超高渠道深m堤頂寬m內(nèi)坡外坡H設(shè)HmaxHmin左岸右岸一支渠1:200001二支渠1:200001三支渠1:200001斗 渠1:70001農(nóng) 渠1:50001注: 堤頂寬度尺寸詳見第五章第五節(jié)道路布置部分及渠道橫斷面圖. 渠道橫斷面結(jié)構(gòu)本渠道斷面形式基本為半挖半填渠道,但填方大于挖方,為了保證渠道的安全穩(wěn)定,半挖半填渠道的堤底寬度b應(yīng)滿足以下條件:b≥(510)(hx)式中: h───設(shè)計(jì)水深 mx───挖方深度 m經(jīng)驗(yàn)算,本設(shè)計(jì)渠道滿足穩(wěn)定條件.斗渠表面采用砼面板護(hù)面, ,C15 S6結(jié)構(gòu)配筋,單層￠10@25,縱向分縫位置為渠底轉(zhuǎn)折處,填充為25mm油浸軟木板,砼面板下為厚50mm的粗砂和2~,外緣與砼面板齊平,水平放置,材料選用塑料盲溝,規(guī)格為400120。填方設(shè)計(jì)干容重 ,引視現(xiàn)場碾壓試驗(yàn)確定附:支渠典型橫斷面圖 渠道的縱斷面設(shè)計(jì) 渠道水位高程的推算設(shè)計(jì)水位是根據(jù)灌溉面積上控制點(diǎn)的工程加上各種水頭損失,:H進(jìn)=A0+△h+ΣLi+Σψ （）式中 H進(jìn)───渠道進(jìn)水口處的設(shè)計(jì)水位 mA0 ───渠道灌溉范圍內(nèi)控制點(diǎn)的地面工程 m△h───控制點(diǎn)地面與附近末級(jí)固定渠道設(shè)計(jì)水位的高差.取△h=L───渠道的長度 mi ───渠道的比降ψ───水流通過渠系建筑物的水頭損失 m, m（1） 農(nóng)渠的水位(進(jìn)口)推算: A0=H農(nóng)= A0+△h+Σli+Σψ （）=++8001/5000+0=(m)（2）斗渠進(jìn)水口H斗進(jìn)： H斗進(jìn)=H農(nóng)進(jìn)+∑Li+∑ψ有關(guān)參數(shù)：1）、∑ψ：過農(nóng)渠分水口一處，取ψ1= 過斗渠節(jié)制閘一處，取ψ2=則H斗進(jìn)=+9501/7000++= （3）支渠進(jìn)水口H支進(jìn)： H支進(jìn)=H斗進(jìn)+∑Li+∑ψ有關(guān)參數(shù)：1）、∑ψ：過斗渠分水口一處，取ψ1= 過節(jié)制閘一處，取ψ2=則H支進(jìn)=+29101/20000++= 上下級(jí)渠道的水位銜接處理本設(shè)計(jì)是按上下級(jí)渠道通過設(shè)計(jì)流量，依上級(jí)渠道的設(shè)計(jì)H設(shè)減去過閘水頭損失ψ來確定下級(jí)渠道分水口處的水位h設(shè)和渠底高程。這種情況，當(dāng)上級(jí)渠道通過最小流量時(shí)，其相應(yīng)的H最小，就可能滿足不了下級(jí)渠道引水要求的水位h最小，這時(shí)需修建節(jié)水閘，抬高上級(jí)渠道的水位到H0，使閘前后的水位差為δ，以使下級(jí)渠道引取最小流量。 渠道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、渠底高程線、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：（1）繪制地面高程線在方格紙上建上直角坐標(biāo)系,橫坐標(biāo)表示樁號(hào),縱坐標(biāo)表示高程,根據(jù)有關(guān)資料按一定比例繪出地面高程線。（2）標(biāo)繪分水口和建筑物位置在地面高程線的上方,用不同符號(hào)標(biāo)出各分水口和建筑物的位置。（3）繪渠道設(shè)計(jì)水位線根據(jù)上節(jié)推求的水位繪制 （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,以渠道最小水深為間距,畫渠底線的平行線.（6）繪堤頂高程線.從渠底線向上,以加大水深與安全超高之和為間距,為渠底線的平行線.（7）標(biāo)注柱號(hào)和高程（8）標(biāo)注渠道比降7 灌溉工程經(jīng)濟(jì)分析前面已經(jīng)對(duì)大垸灌溉系統(tǒng)進(jìn)行了規(guī)劃設(shè)計(jì),此章進(jìn)行灌溉經(jīng)濟(jì)效益分析。灌溉經(jīng)濟(jì)效益分析是通過效益和勞動(dòng)消耗的對(duì)比或產(chǎn)出和對(duì)比來衡量。它是灌排水工程規(guī)劃設(shè)計(jì)不可缺少的一項(xiàng)。如果離開經(jīng)濟(jì)效益分析，想要編出合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)和管理運(yùn)行答案，是難以設(shè)想的。這里從掌握分析的角度和完成學(xué)習(xí)任務(wù)出發(fā)，假定田湖大垸內(nèi)沒有過大的灌溉工程，而只對(duì)新規(guī)劃在未來二十年進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析，在經(jīng)濟(jì)分析進(jìn)程中，工程投資按規(guī)劃設(shè)計(jì)2萬畝計(jì)算。 灌溉工程的投資田湖大垸灌區(qū)，其灌溉樞紐包括：取水樞紐—朱拐閘、朱拐河；控制系統(tǒng)—支渠進(jìn)水閘三處，斗渠分水閘12處；灌溉渠系—垸內(nèi)的支、斗、農(nóng)渠。設(shè)計(jì)總控制自然面積2萬畝，其中一支渠控制自流面積7100畝，二、三支渠控制自流面積7400畝，5500畝，全樞紐的設(shè)計(jì)，以灌溉為主要目的，不考慮渠水的其它用途，179。/s。設(shè)想工程從2008年初開始準(zhǔn)備，當(dāng)年竣工，2009年開始受益，其投資包括：（1）朱拐閘：由于朱拐閘建于1965年，Q設(shè)=179。/s，為保證閘在今后的使用年限內(nèi)正常工作，必須對(duì)其進(jìn)行維修，經(jīng)計(jì)算維修費(fèi)為1萬元。（2）朱拐河：做為本設(shè)計(jì)的主干渠，同樣也是65年建成，Q設(shè)=6m179。/s，底寬平均10米，渠深平均2米，邊坡1：2全渠為土渠，無襯砌，到現(xiàn)在該河狀況不佳，為了使其起到主干渠的作用，投入正常運(yùn)行，必須對(duì)其進(jìn)行清淤，整修，長度按為3630米算。（到第三支渠渠首位置）。大垸分?jǐn)傉拶M(fèi)：247。=。（3）一、二、三支渠渠首進(jìn)入閘進(jìn)水閘和渠道漸變段為漿砌石結(jié)構(gòu)，水泥砂漿拌面，三個(gè)進(jìn)水閘控制面積2萬畝，179。∕s。投資15萬元。（4）支、斗、農(nóng)渠土方投資根據(jù)表7—4的計(jì)算結(jié)果，全部渠道土方（含挖填），按15元∕m179。計(jì)算。（5）垸內(nèi)渠系配套工程，包括橋、涵、節(jié)制閘等投資25萬元。（6）工程占地賠償：參照表7—4的計(jì)算結(jié)果，垸內(nèi)支、斗、農(nóng)渠占地總計(jì)469畝，%，按耕地占用補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)賠償，即以耕地征用前的3—6倍以及國家規(guī)定價(jià)格進(jìn)行計(jì)算，畝產(chǎn)值720元，平原占地應(yīng)采取賠償標(biāo)準(zhǔn)的上限值，即6倍，應(yīng)賠單價(jià)為：7206=4200元/畝。合計(jì)應(yīng)賠償：469畝=197萬元。（7）施工管理費(fèi)：施工管理、技術(shù)人員工資以及為工程服務(wù)的其他費(fèi)用，費(fèi)用為3萬元。（8）支、斗渠襯砌投資為90萬元。（9）其他不可預(yù)見費(fèi)用：。計(jì)3萬元。將九