典型渠道断面设计
精编-渠道衬砌施工工艺详解及控制要点
渠道衬砌施工工艺及控制要点（一）渠道工程1．渠道断面设计情况：渠道过水断面型式为倒梯形，设计底宽17m和18.5m两种，渠道内边坡坡比全部为1：2，堤顶至渠底垂直深度为约9m，设计正常水深7m，设计流量为235～245m3/s，渠底高程约为86m，渠道底板纵坡降为1：28000。
渠道采用现浇混凝土衬砌，渠道边坡混凝土衬砌厚度l0cm，底板8cm，；渠道沿轴线每8m一道通缝，4m一道半缝，半缝深6㎝；具体结构为：混凝土、复合土工膜（600g/m2的两布一膜）、保温板（阴坡保温板厚度2.5㎝，阳坡保温板厚度2.0㎝）、5㎝厚的粗砂垫层、土基面。
渠道两边坡脚、渠道中心共设三排软式排水管，并设单向逆止排水阀，间距15m。
2.渠道土方开挖：土方开挖采用的是常规开挖方法，即使用挖掘机分层开挖、自卸汽车运输的方法。
开挖时预留50㎝保护层。
3.渠道衬砌工序：渠道衬砌总体程序是：先进行渠道两边边坡施工，然后进行渠道底板施工。
渠道衬砌施工的工艺流程为：机械、人工削坡→测量→基面联合验收→排水齿槽开挖→排水管预埋→铺砂压砂→保温板铺设→土工膜铺设、焊接→模板安装→浇筑混凝土→收面压光→切割伸缩缝→伸缩缝填塞闭孔板→灌注密封胶。
4.削坡反铲、人工配合削坡①先采用反铲粗削，然后人工精削的方法。
②削坡进度应与衬砌进度相适应，以免削坡面积过大，搁置时间过长，造成基面被损。
③测量放出坡脚线和坡肩线，采用仪器控制指挥反铲粗削。
为保证削出的坡面平整，粗削坡自上而下进行。
④人工精削在挖掘机粗削完成后进行。
在坡脚线和坡肩线上每5m 对应各设一控制标高桩，用线绳挂线，先削出一条基准线，并在基准线上的1/4、1/2、3/4处设一个垂直坡面的高程控制桩，5m范围内安排6～7人自上而下平行削坡作业，依此基准线人工精细削坡至设计坡面。
5.粗砂垫层施工：边坡粗砂垫层采用人工摊铺、衬砌机压实的施工工艺。
即用自卸汽车把砂运输到施工现场，用装载机铲送到坡面上，人工由上向下摊铺。
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。
渠道纵横断面设计+精品PPT
• 满足A、B条件的横断面
• 渠道的纵横断面设计不是相互独立的，而是互相 联系的。
（一）梯形渠道设计参数确定
• 1、渠道比降i
–尽量使i与地面坡度一致 –满足渠床稳定要求
• 小于不冲流速 • 大于不淤流速：多泥沙河流不许考虑。
–随着渠道设计流量的减少，底坡逐渐增加
• 干渠、支渠较缓，斗渠、农渠陡
–
R=A0/X
–
Q0=A0*R**(2/3.0)*SQRT(I)/N
–
E＝ABS(Q0-Q)/Q0
–
IF(E.LE.0.001) GOTO 200
– 100 CONTINUE
–
WRITE(*,*) ‘H=’,H
– END
2、迭代公式（梯形渠道）
h2
(nQ)3 / 5 i 3 / 10
(b
2h1 1 m2 b mh1
– 1、地面高程线 – 2、建筑物位置和符号 – 3、设计水位线 – 4、渠底线（平行设计水位线减去设计水深） – 5、最小水位线（渠底＋最小水深） – 6、堤顶线（渠底线＋加大水深＋超高） – 7、桩号和高程
3、水位衔接
• （1）同级渠道不同渠段水位衔接
– A 上下段渠道流量差别不大时，调整渠道宽深比，使其 水深一致。
• B 以下级渠道最小水位为准，抬高上级渠道 最小水位；多余水头采用进水闸消除。
• 抬高渠首水位 • 减小渠道底坡
谢谢大家！
– B 建筑物较长（图中标注长度），在其进出口 和长度方向上扣除局部和沿程损失（图）
– C跌水可用垂线连接
（3）上下级渠道水位衔接
• A、以设计水位为准，上级渠道水位高于下 级渠道；
灌溉渠道纵断面设计
灌溉渠道纵断面设计
溉渠道纵断面设计包括沿渠线的地面线、设计水位线。
最高水位线、最低水位线、渠底线和渠顶线、分水口及渠系建构筑物位置等的设计。
C3．1 干、支渠要求的水位控制高程
a）各分水口的水位控制高程，可根据灌溉土地的地面高程加上渠道沿程水头损失和渠水通过各种建筑物的局部水头损失，自下而上逐级推算
B d＝A0＋H＋∑L·i＋∑φ………………（C8）
式中：B d——分水口水位控制高程，m；
A0——渠道灌溉范围内的地面参考点高程，m，地面参考点一般是指最难灌到的地面点；
H——所选参考点与该处末级固定渠道水面的高差，一般取0．l－0．2 m；
L——为各级渠道长度，m；
i——为各级渠道比降；
φ一一一为各级渠道建构筑物的水头损失，m。
b）干渠设计水面线的确定
各支渠分水口要求的水位高程确定以后，便可参考水源引水高程和干渠比降，试定干渠设计水位线，如果水源引水高程不能满足所有支渠分水口水位控制高程，应调整干渠设计水位线。
常用的调整方法有两种：一为保持于渠比降，放弃分水口水位较高的支渠控制的部分高地的自流灌溉；二为将于渠比降变缓，使干渠设计水位线既能满足各支渠引水要求又不超过水源引水高程。
C3．2 渠道纵断面的水位衔接
a）渠道遇到特殊地形时应布置跌水、陡坡等衔接建筑物和渡槽、倒虹吸管。
隧洞等交叉建筑物。
b）上下级渠道水位衔接。
在上一级设置节制闸，抬高上一级渠道的水位；在保证自流灌溉的条件下，降低下一级渠道的渠底高程。
梯形渠道水力最佳断面设计的简单方法
宽深 比
一
詈＝２ 一 一 （ 十
＾
（ １ ）
（） ２
圈 １ 梯 形 渠 道 断 面 罔
面 积
Ａ 一 （ ６＋ ） ｈ
水 力 半 径
． Ｒ
湿 周
＝
ｂ＋ ２ √１＋ ｈ
按 水 力 最 佳 断 面 设 计 梯 形 渠 道 的 断 面 尺 寸
由 （ ）可 知 １
ｂ一 口 ｈ
—
ｌ ｆ 丘＋ ２ Ｖ ， ＾ Ｔ＋ ， Ｈ
（ ＋ ２ １＋ Ⅲ。 ＾ 卢 ）
＝
Ｑ＝ Ａ 瓶 Ｃ 一 Ｒ
¨
：
，
Ａ
，
２ 水 力最佳断面水深与底宽的求解
如 图 １ 示 梯 形 渠 道 ， 底 宽 为 ｂ 水 深 为 ｈ 所 其 ， ， 边 坡 系 数 为 ｍ， 率 为 ｎ 底 坡 为 ｉ 则 糙 ， ，
Ｇ
０ ９ ７ ０ ９ ２ ０ ９ ６ ０ ９ ４ ０９ ８ ． １ ． ５ ． ６ ． ６ ． ４
整 理 后 得
瓦
＝
：
Ｉ Ｊ 【 筹） ㈣
将 式 （ ） 人 式 （ ） 整 理 后 可 得 １代 ９，
１． ７ Ｋ ５８ ｎ
２．Ｔ＋ ｍ ／
令 则
（ ） ３ 计算举例 １ ０
某梯 形 断面渠 道 ， 坡 系数 ／ 边 ＇ １ ２ ， 率 ｎ一 ． ５ 糙
＝ ０ ０ ５ 底 坡 ｉ一 ０ Ｏ ０ ４， 过 的 流 量 Ｑ ＝２ ２ ２ ， ． ０ 通 ．
收稿 日期 ： ０ １ １ — ８ ２ ０—２２ 即
√ ｉ 一 尺
式 中 ， 一 ０／
ｉ称为 流量 模数 ， 位 ： 单
弧形坡脚梯形渠道实用经济断面的计算
弧形坡脚梯形渠道实用经济断面的计算
弧形坡脚梯形渠道实用经济断面的计算是水利工程中的一个重要内容，它是渠
道设计的基础。
弧形坡脚梯形渠道实用经济断面的计算，主要是指渠道断面的计算，以及渠道断面的实用经济性。
弧形坡脚梯形渠道实用经济断面的计算，首先要确定渠道的断面形状，一般是
梯形或者弧形，然后根据渠道的断面形状，计算渠道的断面面积，以及渠道的断面深度。
接下来，要计算渠道的实用经济性，首先要确定渠道的流量，然后根据渠道的
流量，计算渠道的流速，以及渠道的流量损失。
最后，根据渠道的流量损失，计算渠道的实用经济性，以及渠道的断面宽度。
总之，弧形坡脚梯形渠道实用经济断面的计算，是水利工程中的一个重要内容，它是渠道设计的基础。
要想计算出渠道的实用经济断面，需要综合考虑渠道的断面形状、流量、流速、流量损失等因素，以确定渠道的实用经济断面。
§5 渠道纵横断面设计
§5 渠道纵横断面设计简要解释“渠道纵横断面设计”横断面设计：确定渠道边坡、底宽、水深等。
纵断面设计：确定推算水位、确定渠底线、堤顶高程线等。
一、渠道横断面设计（一）基本公式明渠均匀流公式对于梯形断面渠道:（二）横断面计算方法１．计算底宽ｂ和设计水深ｈ优点：比试算法简便，比图解法精度更高。
２．计算加大水深和最小水深一般需2~3次迭代即可得到满意的结果。
（三）设计参数的确定１．渠底比降ｉ指单位渠长的渠底降落值。
当Q一定时, i大, 则过水断面A小,工程量小, 但控制的灌溉面积小。
i小, 则A大, 工程量大, 但控制的灌溉面大。
取值方法：（１）接近地面比降（２）Ｑ大，则ｉ宜小（防冲剧）（３）平原地区ｉ小，山丘区ｉ大２．渠床糙率ｎ反映渠床粗糙程度。
糙率大，则阻水能力大。
取值：（１）渠床光滑顺直，ｎ小（２）Ｑ大，则ｎ小参考教材表４-8。
请同学思考：ｎ取值偏大会造成什么后果？ｎ取值偏小会造成什么后果？３．边坡系数ｍm大, 则工程占地多,输水损失大m小, 边坡不稳定取值：（１）土质好（粘重），ｍ小（２）流量大，水深大，则ｍ大参考表4-9，4-10。
４．宽深比b渠底宽与设计水深之比有三种宽深比（１）水力最优断面宽深比特点: 断面窄深, 适用于小型渠道。
（２）满足相对稳定的宽深比相对平稳：不冲不淤或冲淤平稳对于一般渠道：多沙河流上引水的渠道:（３）实用经济断面宽深比水力最优断面，虽然过水断面小，但由于其断面比较窄深，对大型渠道并不适用（为什么？因为不易施工，易塌）。
为克服最优水力断面的缺点（加大底宽，减小水深），同时又使过水断面面积接近于最优水力断面的断面面积，因而提出实用经济断面宽深比。
计算方法：例已知某渠道设计流量为20.3m3/s，渠底比降ｉ＝1/5000,沿线土质为粘壤土。
分别计算最优水力断面、实用经济断面、相对稳定断面的设计水深和底宽。
解：（１）最优水力断面最优水力断面水深计算公式为b = 0.828*4.88 =4.04(m)（２）实用经济断面（３）相对稳定断面最优水力断面水深最大，实用经济断面次之。
灌溉渠道断面设计
一个完整的工程施工图，需包括平面图、纵断面图、横断面图。
这是因为我们工程制图是建立在画法几何的正投影法理论基础上的，这种投影图不像中学数学立体几何的轴测投影法（其中的一种，叫斜二测投影法）和美术上的中心投影法那样直观形象，但表达最为精确，所以工程上普遍采用。
正投影图一般要求三面投影，就可以准确的定位一个物体或工程，即正视图（正面投影）、俯视图（水平投影）、侧视图（侧面投影）。
在工程上，即所谓平立剖。
渠道系统的平面图，除了单条渠道的平面投影，还涉及渠系的平面布局，即所谓的总平面布置图。
这属于灌区工程规划的范畴，以后再另外介绍。
本文主要讲灌溉渠道的纵断面和横断面设计。
一、灌溉渠道的横断面设计1、设计标准在《xx省土地治理项目水量平衡分析》中，就多次提到设计标准的问题。
同样的，在渠道工程的设计，乃至所有工程的设计中，都要以设计标准为前提，后面的设计计算都是根据这个标准来的。
2、灌溉保证率灌溉保证率就是灌溉渠道的设计标准。
灌溉保证率是指：预期灌溉用水量在多年灌溉中能够得到充分满足的年数的出现机率。
它等于：设计灌溉用水量全部获得满足的年数/（计算总年数 1）*100%，它是一个百分比。
它的数值越大，表示保证率就越高，就代表降雨很少的枯水年份也能保证灌溉要求。
这一般需要把几十年的水文数据拿出来，然后按照降雨量从大到小进行排序，用序号除以（总年数 1），这个数值越小，表示只要满足那些降雨量多的年份就行了，数值越大，表示那些降雨量少的年份也要满足。
一般把频率为25%的降雨年份作为丰水年,50%频率的降雨年份作为平水年,75%频率的年份为枯水年,接近100%的年份（一般是90%或95%）为特别枯水年。
灌溉保证率定的越大，则后面的灌溉设计流量一定就越大（因为要满足特枯年份都有水灌，特枯年份降雨稀少，要求的灌溉水就多），灌溉水源的规模和渠道断面就要求越大，则造价相应就比较高。
这个灌溉保证率的要求在《灌溉与排水工程设计规范》3.1.2节有要求：广东省的灌溉保证率一般定为90%，除了粤西地区可以减小为85%之外（因为粤西地区地质特征是渗透系数大，地表水蓄水困难，很多需要靠利用地下水资源，标准定的太高造价就大，不过实际设计工作中，一般还是按90%设计）。
灌排渠道设计规范
灌排渠道设计规范灌排渠道是农田灌排系统的重要组成部分，其设计合理与否直接影响到农田的灌排效果和农作物的生长发育。
为了确保灌排渠道的高效运行和农田的科学灌溉，下面将介绍一些灌排渠道设计的规范。
一、灌排渠道的位置选择1.灌排渠道应沿地势走向布置，避免沿坡面铺设，以避免因地势变化引起的水流速度不一致，造成泥沙淤积或冲刷。
2.灌排渠道应尽量避开房屋、道路、林地等建筑物和自然地物，以免水流受阻。
3.灌排渠道应避免通过有限制交通的地方，以便于后期的巡查和维护。
二、灌排渠道的断面设计1.灌排渠道的断面宽度应根据项目的具体情况来确定，一般情况下，其底宽应大于或等于1.5米，便于维护和清淤，侧坡坡度应根据土质情况来确定。
2.灌排渠道的深度应根据灌溉需水量和土壤渗透性来确定，以确保所需的水量能够顺利引入田地，同时避免过度渗漏和水质污染。
3.灌排渠道的流速应根据农田的需水量来确定，一般情况下，其流速应保持在0.3-0.5m/s之间，以免造成水流冲刷和泥沙淤积。
4.灌排渠道的横断面应保持光滑，以减少水流阻力和能耗。
三、灌排渠道的渠床和坡度设计1.灌排渠道的渠床应使用坚实的材料，如混凝土等，以便于维护和清淤。
渠床的坡度应根据灌溉需水量和土壤渗透性来确定，一般情况下，其坡度应保持在0.1%-0.3%之间，以确保水能够顺利流动。
2.灌排渠道的侧坡应根据土质情况和水流速度来确定，一般情况下，其坡度应保持在1:1-1.5:1之间，以避免土壤的侧向侵蚀和坡面塌方。
四、灌排渠道的维护与管理1.灌排渠道的定期巡查和维护应成为农田管理的重要任务，及时清理淤泥和杂草，保持渠道的畅通。
2.灌排渠道的水质管理要加强，采取措施防止农药和化肥等农业化学品对水质造成污染。
3.灌排渠道的漏水、渗漏和冲刷等问题要及时解决，确保灌水不受阻碍，保证农田正常灌溉。
总结起来，灌排渠道设计规范主要包括灌排渠道的位置选择、断面设计、渠床和坡度设计以及维护与管理等方面。
渠道横纵断面设计
选择优质的材料和施工方法，确保渠道横断面 的结构稳定、水流顺畅，提高输水效率。
3
降低渠道的维护成本
合理设计渠道的横断面，使得渠道在日常运行 中能够减少维护工作量，降低维护成本。
优化渠道纵断面设计
01
考虑地形和地质条 件
根据实际的地形和地质条件，合 理安排渠道的纵断面，确保渠道 在长期运行中稳定可靠。
衬砌材料的选择应考虑当地的自然条件和灌溉需求，同时 应选用具有良好性能和经济性的材料。防护结构应根据渠 道的水流速度和地质条件进行设计，以确保防护结构的稳 定性和耐久性。
渠道横断面的材料设计
渠道横断面的材料设计是指选择适合当地自然条件和灌溉需求的材料。良好的材 料可以保证渠道的使用寿命和灌溉效率，同时也可以提高渠道的安全性和稳定性 。
在平原地区，渠道纵断面设计主 要考虑因素包括渠道比降、土地 平整及灌溉系统等。渠道比降决 定水流速度和渠道长度，土地平 整程度影响灌溉水的均匀分布， 灌溉系统则需根据作物需求和水 源条件进行设计。
04
渠道横纵断面设计的优化 和改进建议
优化渠道横断面设计
1 2
增加渠道的过水能力
合理安排渠道的横断面，使得渠道在单位时间 内能够通过更多的水量，提高渠道的过水能力 。
渠道横断面设计的实践案例
案例二：河道治理渠道横断面设计
河道治理渠道横断面设计需考虑河流流量、河床坡度和水流速度等。
河道治理渠道横断面设计应根据河流流量、河床坡度和水流速度等因素进行设计。河流流量决定渠道 过水能力，河床坡度影响水流速度，水流速度又决定了渠道的稳定性。
渠道纵断面设计的实践案例
案例一：山区渠道纵断面设计
在选择材料时，需要考虑材料的耐久性、抗磨损性和抗渗漏性等因素。同时，还 需要考虑材料的经济性和可获得性，以确保渠道的建设成本和使用效益。
渠道纵断面设计
渠道纵断面设计第一节纵断面设计灌溉渠道不仅要满足输送设计流量的要求，还要满足水位控制的要求。
横断面设计通过水力计算确定了能通过设计流量的断面尺寸，满足了前一个要求。
纵断面设计的任务是根据灌溉水位要求确定渠道的空间位置，先确定不同桩号处的设计水位高程，再根据设计水位确定渠底高程、堤顶高程、最小水位等。
一、灌溉渠道的水位推算为了满足自流灌溉的要求，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，自下而上逐级推算出来的。
水位计算公式如下：——渠道进水口处的设计水位，m；式中H进A——渠道灌溉范围内控制点的地面高程，m；Δh——控制点地面与附近末级固定渠道设计水位的高差，一般取0.1～0.2m；L——渠道的长度，m；i——渠道的比降；ψ——水流通过渠系建筑物的水头损失，m，可参考表5-1所列数值选用。
表5-1 渠道建筑物水头损失最小数值控制点是指较难灌到水的地面，在地形均匀变化的地区，控制点的选择原则是：如沿渠地面坡度大于渠道比降，渠道进水口附近的地面最难控制；反之，渠尾地面最难控制。
上述水位计算可用来推算任一条渠道进水口处的设计水位。
推算不同渠道进水口设计水位时所用的控制点不一定相同，要在各条渠道控制的灌溉面积范围内选择相应的控制点。
二、渠道纵断面图的绘制渠道纵断面图包括沿渠地面高程线、渠道设计水位线、渠道最低水位线、渠底高程线、堤顶高程线、分水口位置、渠道建筑物位置及其水头损失等，如图5-1所示。
渠道纵断面图按以下步骤绘制。
图5-1 渠道纵断面图（1）绘地面高程线。
在方格线上建立直角坐标系，横坐标表示桩号，纵坐标表示高程。
根据渠道中心线的水准测量结构（桩号和地面高程）按一定的比例点绘出地面高程线。
（2）绘制分水口和建筑物的位置。
在地面高程线的上方，用不同符号标出各分水口和建筑物的位置。
（3）绘制渠道设计水位线。
参照水源或上一级渠道的设计水位、沿渠地面坡度、各分水点的水位要求和渠道建筑物的水头损失确定渠道的设计比降，绘出渠道的设计水位线。
渠道工程施工要点
渠道工程施工要点一渠道工程1．渠道断面设计情况：渠道过水断面型式为倒梯形,设计底宽17m和两种,渠道内边坡坡比全部为1：2,堤顶至渠底垂直深度为约9m,设计正常水深7m,设计流量为235～245m3/s,渠底高程约为86m,渠道底板纵坡降为1：28000;渠道采用现浇混凝土衬砌,渠道边坡混凝土衬砌厚度l0cm,底板8cm,；渠道沿轴线每8m一道通缝,4m一道半缝,半缝深6㎝；具体结构为：混凝土、复合土工膜600g/ m2的两布一膜、保温板阴坡保温板厚度㎝,阳坡保温板厚度㎝、5㎝厚的粗砂垫层、土基面;渠道两边坡脚、渠道中心共设三排软式排水管,并设单向逆止排水阀,间距15m;2.渠道土方开挖：土方开挖采用的是常规开挖方法,即使用挖掘机分层开挖、自卸汽车运输的方法;开挖时预留50㎝保护层;3.渠道衬砌工序：渠道衬砌总体程序是：先进行渠道两边边坡施工,然后进行渠道底板施工;渠道衬砌施工的工艺流程为：机械、人工削坡→测量→基面联合验收→排水齿槽开挖→排水管预埋→铺砂压砂→保温板铺设→土工膜铺设、焊接→模板安装→浇筑混凝土→收面压光→切割伸缩缝→伸缩缝填塞闭孔板→灌注密封胶;4.削坡反铲、人工配合削坡①先采用反铲粗削,然后人工精削的方法;②削坡进度应与衬砌进度相适应,以免削坡面积过大,搁置时间过长,造成基面被损;③测量放出坡脚线和坡肩线,采用仪器控制指挥反铲粗削;为保证削出的坡面平整,粗削坡自上而下进行;④人工精削在挖掘机粗削完成后进行;在坡脚线和坡肩线上每5m对应各设一控制标高桩,用线绳挂线,先削出一条基准线,并在基准线上的1/4、1/2、3/4处设一个垂直坡面的高程控制桩,5m范围内安排6～7人自上而下平行削坡作业,依此基准线人工精细削坡至设计坡面;5.粗砂垫层施工：边坡粗砂垫层采用人工摊铺、衬砌机压实的施工工艺;即用自卸汽车把砂运输到施工现场,用装载机铲送到坡面上,人工由上向下摊铺;控制要点：①铺砂前由测量人员重新进行复测和校核,各控制边线和高程桩核实无误后,开始进行砂垫层的铺设工作;设计边坡砂垫层厚度5㎝,合理虚铺厚度为～；②控制砂子含水率在4%～5%,含水率采用水管喷洒方法控制；③粗砂垫层压实按灌砂法进行检测;压实控制指标为：相对密度不小于;④压实装置为：在衬砌机上悬挂平板振动器,振动频率48HZ,平板为长100cm、宽60cm、厚5mm的普通钢板;压实遍数2～3遍;⑤严格控制砂垫层平整度和相对密度;⑥采取有效措施,解决坡脚砂垫层空腔问题;6.保温板安装施工：①保温板铺设前的测量放样：铺砂完成后,重新校验控制桩的平面位置和高程,各控制边线和高程桩核实无误后,用水准线标出横断面起止线、坡顶、坡底铺装边线,然后进行保温板的铺设；②渠坡保温板应自下向上、沿渠道轴线方向有序错缝铺设；③将竹签钉入土基内固定,钉入土基内的深度10㎝左右;在进行保温板的固定时,除在四角固定外,应在中间部位的上下处加钉两根竹签;④保温板铺设过程中,遇到保温板尺寸不合适或折断损坏造成边缘不整齐等现象,可用密齿锯或壁纸刀结合钢板尺裁剪边缘,使保温板符合使用要求;为减少因板的变形导致的铺设后板缝宽度误差,采取错缝梅花型铺设方法;保温板铺设控制要点：①保温板铺设注意加糙开槽的方向和错缝铺设；②注意阴、阳面边坡的保温板设计厚度不同,防止弄混;7.土工膜施工：①沿渠轴线方向,按先下游后上游、上游幅压下游幅的顺序铺设；②铺设时使复合土工膜幅宽与渠轴线方向平行,由坡肩自上而下人工牵引滚铺至坡脚；③铺设齿槽部位的复合土工膜时,应适度松弛,且与齿槽紧贴,铺设过程采用编织袋装土覆压,随铺随压,以防止复合土工膜滑移；④土工膜焊缝检测方法为充气法：焊缝为双条,两条之间留有约1cm的空腔,将待测段两端封死,插入气针,充气至～,持续5min,观察气压表,如气压无下降,表明接缝合格,否则应及时补焊；土工膜控制要点：①为了施工方便和避免浪费,根据坡长定购复合土工膜;②注意渠坡上的复合土工膜只允许出现垂直于渠轴线的横向连接缝,不允许出现平行于渠轴线的纵向连接缝;③复合土工膜的搭接采用的是焊接施工工艺,焊接质量的好坏是复合土工膜防渗性能成败的关键,务必确保焊接质量;土工膜双缝焊接必须充气全检;漏焊或烫伤,必须补焊;④如实记录焊缝桩号位置；⑤做好逆止阀穿土工膜的细部粘接处理；⑥做好渠坡与底板土工膜的连接焊接；⑦复合土工膜及时覆盖,防止长时间暴晒;8.边坡混凝土施工：边坡混凝土人工收面渠道边坡实际使用的混凝土配合比①边坡混凝土衬砌机衬砌速度：一般每小时衬砌8m；②混凝土入仓坍落度为7～9㎝；③设计边坡混凝土厚度10㎝,混凝土的虚铺厚度为；④混凝土采用8m混凝土罐车,运至衬砌机的上料皮带处,布料速度应与振动碾压速度相适应;⑤抹面时,只要衬砌机完成碾压后的工作面满足磨光机的宽度即可进行机械抹面施工;最后压光时间根据气候条件由现场控制;⑥为防止切割混凝土缝时伤到土工膜,浇筑混凝土前,在通缝部位预埋断面2cm×3cm的闭孔泡沫板,精确定位;切缝时控制切割8㎝深即可,这样做即不伤害土工膜又保证了真正的通缝;边坡混凝土施工控制要点：①优化混凝土配合比,塌落度根据气温实行动态控制;②做好轨道测量校核；③浇筑前,必须做机械检查,尤其是振捣和抹光设备；④浇筑顺序,先齿槽,自下而上；⑤收面是关键;及时收好面,防止表面失水干缩,保证平整度且有效防止裂缝发生;9.混凝土切割混凝土切割控制要点：①切缝时机宜早不宜晚;多刀片,人工收面结束后350～400h℃积温时,开始切缝；单刀片,人工收面结束后400～450h℃积温时,开始切缝;采用日平均气温计算积温；②严格控制切缝深度,严禁切破下层土工膜；③切缝要顺直;10.渠道底板施工：渠道底板施工工艺：跳仓施工,每仓顺渠道方向长度4m;混凝土入仓方式是：边坡上溜槽传送至渠底衬砌机皮带处入仓; 11.设置坡脚诱导缝：大齿槽衬砌段,坡脚以上20-50cm范围内,为防止出现贯穿性裂缝,及时设置坡脚诱导缝;12.混凝土养护：混凝土养护控制要点：①养护对预防混凝土裂缝至关重要,要求精细养护；②两种养护方式,一是滴灌+土工布覆盖,二是保水养生膜,养护时间28天；③禁止坡脚齿槽长时间积水浸泡;13．底板衬砌要跟上渠坡衬砌完成后,及时安排渠底板衬砌施工;14．及时封闭,预防面板进水填缝止水工序要跟上,防止衬砌面板下部进水引起冻胀破坏;一级马道路沿石施工也尽可能与渠道衬砌同步;15．避开不利气候条件合理安排衬砌施工时间,避开大风、降雨、冬季低温和夏季高温天气;二穿堤建筑物质量控制主要包括左岸排水倒虹吸、渠渠交叉倒虹吸等;1、基础开挖及验收控制要点：①按设计边坡开挖；②遇异常地质条件,及时召集建管、监理、地质、设计等各方,联合察看现场,提出处理方案；③做好基坑降排水；④建基面按重要隐蔽工程验收；⑤做好建基面保护,及时安排上层结构施工;2、混凝土施工控制要点①要求使用钢模板,刚度和平整度满足要求;加强模板工序控制；②除特殊原因外,优先使用常态混凝土；③混凝土浇筑过程中,对止水部位重点控制；④尽量缩短二期混凝土浇筑时间间隔；⑤混凝土入仓温度控制；⑥做好施工缝及拉结筋孔处理；⑦养护到位;三桥梁工程质量控制控制要点①严格控制桩位、桩径、沉渣厚度、首灌量等；②确保导管密封性；③梁板预制,因钢筋较密,采用振捣棒配合附着式振动器,加强混凝土振捣；④分级加载对称张拉；⑤保证伸缩缝宽度,清除缝内垃圾物;最大干密度每袋水泥50kg/袋水泥土8%水泥掺量计算公式：土料体积V最大干密度水泥土掺和比例=水泥用量V=50000/8%==摊铺厚度30cm时,每袋水泥摊铺面积S1=V/=按打方格,每个方格一袋水泥。
各渠道纵横断面设计
5.2 各级渠道纵横断面设计 5.2.1 典型农渠纵横断面设计 5.2.1.1 典型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=AC Ri式中:Q —渠道设计水深(m 3/s) A —渠道过水断面面积(m 2) R —水力半径 i —渠底比降c —谢才系数,一般采用曼宁公式 c=n1R 1/6 进行计算,其中n 为糙率 农渠的渠底比降,为了减少工程量,应尽可能选用和地面相近的渠底比降｡i=0.0029｡渠床糙率系数:由《灌溉排水工程学》P 130表3-13,农渠采用砼护面,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=0.123 m 3/s, i=0.0029用迭代公式: h i 10+=hh m b i b nQ ib mi 05/25/3102121+⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛代入数据,经试算得 h=0.23mA=(b+mh)h=0.149 (m 2)V=AQ=0.825(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可依据《灌溉排水工程学》P136表3-25中查出,V cs1= 5.0(m/s)V 不冲=KQ 0.1 = 5×0.1230.1=4.054( 查表6-21) 渠道的不淤流速,由不淤流速经验公式:V cd =C 0Q 0.5式中 :V cd 为渠道的不淤流速(m/s)C 0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》P 136,表3-26查得 C 0=0.4V cd =0.4×0.1230.5=0.140(m/s)V cd =0.140(m/s)<V=0.825(m/s)<V cs =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｡把最小流量代入迭代公式中得:最小水深 h min =0.14(m) 过水断面 A=0.075(m 2)V min =AQ=0.613(m/s) V cd =0.109(m/s)<V min =0.377(m/s)<V cs =3.859(m/s)满足不淤不冲流速｡预制板厚取0.04m, 砂砾料垫层厚取此处取0.20m ｡ 安全超高Δh 取0.27m,堤顶宽度D 取0.6m5.2.1.2 典型农渠纵断面设计灌溉渠道不仅要满足输送设计流量的要求,还要满足水位控制的要求｡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=A+△h +∑Li+∑φ式中:H进—渠道进水口处的设计水位 (m)｡△h —控制点地面高程与附近末级固定渠道设计水位的高差,取值范围0.1~0.2 m,此处取0.1m｡L—渠道的长度,L=550m｡i—渠道的比降,此处取i=0.0029｡Φ—水流通过渠系建筑物时的水头损失,此处取0.1m｡H进=A+△h +∑Li+∑φ=1488.580m根据上式求得农渠进水口处水位为1488.580m｡根据典型农渠的设计水位可推求渠底高程､堤顶高程等｡典型农渠的纵断面设计计算表见表5-45.2.2典型斗渠纵横断面设计5.2.2.1下级渠道各分水口水位高程由于农渠处的进水口处的水头损失忽略不计,对于典型斗渠而言,其下级渠道各分水口处水位高程与各农渠进水口设计水位相等｡先拟定斗渠的坡降i =0.0040,确定斗渠的设计水位,由典型农渠处的进水口水位高程+与斗渠之间的距离×比降,得=H 斗进1493.62(m)｡但斗渠分水口处的水位高程不能满足下级渠道的灌水要求,这时就要调整斗渠的设计水位线｡一般采用以下两种方法:一是,保持原有斗渠比降不变,放弃分水口处水位,较高的农渠内部分高地的自流灌溉｡二是改变斗渠比降,将比降放缓,使斗渠设计水位满足农渠的灌水要求｡本设计采用方法一,保持原有比降｡ 5.2.2.2 典型斗渠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=AC Ri式中:Q —渠道设计水深(m 3/s) A —渠道过水断面面积(m 2) R —水力半径 i —渠底比降c —谢才系数,一般采用曼宁公式 c=n1R 1/6 进行计算,其中n 为糙率 渠床糙率系数:由《灌溉排水工程学》P 130表3-13,斗渠采用砼护面,预制板砌筑,n=0.017. 斗渠采用梯形断面,渠道内､外边坡系数m=1.25｡ 采用试算法:用迭代公式: h i 10+=hh m b i b nQ ib mi 05/25/3102121+⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛代入数据,经试算得 h=0.32mA=(b+mh)h=0.243 V=AQ=1.16(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可依据《灌溉排水工程学》,V cs1= 5.0(m/s)V 不冲=KQ 0.1 5×0.2660.1=4.405 渠道的不淤流速,由不淤流速经验公式:V cd =C 0Q 0.5式中 :V cd 为渠道的不淤流速(m/s)C 0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》P 136,表3-26查得 C 0=0.4V cd =0.4×0.2660.5=0.212(m/s)V cd =0.212(m/s)<V =1.16(m/s)<V cs =4.405(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=0.266m 3/s ｡把最小流量代入迭代公式中得最小水深 h min =0.21(m) 过水断面 A=0.131(m 2)V min =AQ=0.862(m/s) V cd =0.135(m/s)<V min =0.862(m/s)<V cs =4.02(m/s)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)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）先绘地面高程线(每50米一个桩号,分水口处､建筑物处加桩);2）标绘分水口和建筑物的位置;3）绘渠道设计水位线,把每一点的设计水位连接起来;4）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;斗渠纵断面计算结果见表5-6,5.2.3 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｡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=AC Ri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=n1R 1/6 进行计算,其中n 为糙率 渠床糙率系数:由《灌溉排水工程学》P 130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》P 130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｡=+h i 10hh m b i b nQ ib mi 05/25/3102121+⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛当i=0.0028时,n=0.017,m=1.25,b=0.45m,Q=0.403(m 3/s),将数据代入公式可得设计水深h d =0.39m;当i=0.0028时,过水断面 A=(b+mh)h=0.366 m 2当i=0.0025时,流速V=AQ=1.112(m/s),查《灌溉排水工程学》P136 表3-25得不淤流速为V cs <5.0(m/s),查《灌溉排水工程学》得Vcd>0.3 m/s,设计流速均满足｡同理可得最小水深和加大水深,同时也满足要求｡ 同理可得其它比降下的设计水深､最小水深､加大水深｡ 2-2支渠的水力要素表见表5-7｡5.2.3.2 典型支渠的纵断面设计由5.2.3.1可得,支渠进水口处水位高程为1495.456m ｡可由支渠进水口处水位高程减去沿程损失(Li)可得各点的设计水位｡渠道纵断面图的绘制,应依据以下这些步骤:1）先绘地面高程线(每100米一个桩号,分水口处､建筑物处加桩);2) 标绘分水口和建筑物的位置;3) 绘渠道设计水位线,把每一点的设计水位连接起来;4) 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) 渠顶高程线｡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）加大水位线｡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(0.08+0.32米)为间距,画渠底高程线的平行线,该线就是开挖高程线;8）挖深｡地面高程减去渠底高程得挖深;9）填高｡渠堤高程减去地面高程得填高;典型支渠纵断面计算结果见表5-9,5-9典型支渠纵断面图5.2.4 典型分干的纵､横断面设计5.2.4.1 下级渠道各级分水口处水位高程典型支渠进水口水位比地面高 1.017米,可以假定其它支渠进水口水位比地面高1.017米,按此关系依次计算各支渠进水口水位高程｡由上表可得支渠引水口水位与地面高程之差为 1.017m,则其它干渠的引水口水位=各支渠的地面高程+1.017 m,即得各支渠的设计水位｡由此,推得干渠的引水口水位=支渠的地面高程+1.017=1502.417 绘典型干渠的地面高程线,典型干渠的设计水位线要满足给下级渠道的供水要求,及工程费用最小的要求｡其比降应接近典型干渠的天然平均比降｡这样就会出现变坡｡允许支渠分水口处水位与干渠设计水位有误差,当干渠设计水位低于支渠进水口处的水位时,这时节制闸就会放下,抬高水位,以满足支渠的进水口水位,但水不能溢出｡最后的典型干渠的进水口水位高程为1502.417米｡ 5.2.4.2典型分干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=AC Ri式中:Q —渠道设计水深(m 3/s) A —渠道过水断面面积(m 2) R —水力半径 i —渠底比降c —谢才系数,一般采用曼宁公式 c=n1 R 1/6进行计算,其中n 为糙率 渠床糙率系数:由《灌溉排水工程学》P 130表3-13,支渠采用砼护面,预制板砌筑,n=0.018.典型干渠采用梯形断面,渠道内､外边坡系数m=1.25,床糙率系数:由《灌溉排水工程学》P 130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,对干渠进行变坡,桩号0+000-2+000之间,采用i=0.004;桩号0+000-2+200之间,采用i=0.0037;桩号0+00-2+200之间,采用i=0.0037｡桩号0+000-4+100之间,采用i=0.0039｡干渠采用预制板防渗,梯形断面｡采用试算法,计算设计水深进行横断面设计｡ ｡桩号0+000-1+050之间,V不冲=KQ 0.1=5×1.4750.1=5.198(m/s)｡V不游=C0Q 0.5=0.4×1.4750.5=0.485(m/s)｡ 桩号0+000-2+200之间,V不冲=KQ 0.1=5×1.0920.1=5.044(m/s),V不游=C0Q 0.5=0.4×1.0920.5=0.418(m/s) 桩号0+000-2+200之间, V不冲=KQ 0.1=5×0.6310.1=4.774(m/s),V不游=C0Q0.5=0.4×0.6310.5=0.318(m/s)5.2.4.3典型干渠的纵断面设计由5.2.4.1可得,干渠进水口处水位高程为1502.417米｡可由干渠进水口处水位高程减去沿程损失(Li)可得各点的设计水位｡1) 先绘地面高程线(每100米一个桩号,分水口处､建筑物处加桩);2) 标绘分水口和建筑物的位置;3) 绘渠道设计水位线,把每一点的设计水位连接起来;4) 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) 渠顶高程线｡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(0.08+0.32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;最后结果见表5-115.2.5 总干渠的纵､横断面设计5.2.4.1 下级渠道各级分水口处水位高程典型分干渠进水口水位比地面高0.614米,可以假定其它分干渠进水口水位比地面高0.614米,由上表可得分干渠引水口水位与地面高程之差为0.614m,则其它干渠的引水口水位=各支渠的地面高程+0.614 m,即得各支渠的设计水位｡由此,推得总干渠的引水口水位=分干渠的地面高程+0.2=1518.614绘总干渠的地面高程线,总干渠的设计水位线要满足给下级渠道的供水要求,及工程费用最小的要求｡其比降应接近总干渠的天然平均比降｡这样就会出现变坡｡允许分干渠分水口处水位与总干渠设计水位有误差,当总干渠设计水位低于分干渠进水口处的水位时,这时节制闸就会放下,抬高水位,以满足分干渠的进水口水位,但水不能溢出｡最后的总干渠的进水口水位高程为1518.614米｡5.2.4.2 总干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=AC Ri式中:Q—渠道设计水深(m3/s)A —渠道过水断面面积(m 2) R —水力半径 i —渠底比降c —谢才系数,一般采用曼宁公式 c=n1 R 1/6进行计算,其中n 为糙率 渠床糙率系数:由《灌溉排水工程学》P 130表3-13,支渠采用砼护面,预制板砌筑,n=0.018 典型干渠采用梯形断面,渠道内､外边坡系数m=1.25,床糙率系数:由《灌溉排水工程学》P 130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,对干渠进行变坡,桩号0+000-0+220之间,采用i=0.0037;桩号0+220-4+450之间,采用i=0.0037｡总干渠采用预制板防渗,梯形断面｡采用试算法,计算设计水深进行横断面设计｡ 总干渠桩号0+000-0+220之间,边坡系数m=1.25,b=0.6m,n=0.017,i=0.0037,Q=3.314(m3/s)时,把数据代入公式(5-3)中得 设计水深 h d = 0.91m过水断面 A=(b+mh)h=1.581(m 2) 流速 V=AQ=2.096(m/s) 不冲流速 KQ 0.1=5×3.3140.1=5.636(m/s) , V 不游=C0Q 0.5=0.4×3.3140.5=0.728(m/s)流速满足不淤不冲流速｡ 总干渠桩号0+220-4+450之间,边坡系数m=1.25,b=0.6m,n=0.017,i=0.0037,Q=1.602(m3/s)时,把数据代入公式(5-3)中得 设计水深 h d = 0.65m过水断面 A=(b+mh)h=0.918 (m 2) 流速 V=AQ=1.745 (m/s) V 不冲=KQ 0.1=5× 1.6020.1= 5.241(m/s),V 不游=C0Q 0.5=0.4×1.6020.5= 0.506(m/s)同理可得干渠各段的设计水深､加大水深､最小水深｡在0+220处,流量发生了较大的变化,由3.314变成1.602,故在此处(分水闸后)渠道断面发生变化,水深0.91变成0.65｡见表5-12.典型总干渠的水力要素见表5-125.2.4.3 总干渠的纵断面设计由5.2.4.1可得,总干渠进水口处水位高程为1518.614米｡可由干渠进水口处水位高程减去沿程损失(Li)可得各点的设计水位1) 先绘地面高程线(每100米一个桩号,分水口处､建筑物处加桩);2) 标绘分水口和建筑物的位置;3) 绘渠道设计水位线,把每一点的设计水位连接起来;4) 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) 渠顶高程线｡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;10）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(0.08+0.32米)为间距,画渠底高程线的平行线,该线就是开挖高程线;11）挖深｡地面高程减去渠底高程得挖深;11）填高｡渠堤高程减去地面高程得填高;最后结果见表5-13.5.3 各级典型排水沟的纵､横断面设计5.3.1 典型农排的纵､横断面设计5.3.1.1 典型农排的横断面设计农排不进行设计,采用经验公式计算横断面设计｡1)农排的底宽b. 排水沟一般是机械开挖,在(0.6-1.0米),所以农排的底宽渠0.8米;2)农排的深度D｡当作物允许的地下水位Δh一定时,农排的深度D公式: D=ΔH+Δh+s其中: D—农排深度;ΔH—作物要求的地下水埋深(m),由《灌溉排水工程学》P202表6-11,地下水临界深度值中,查得ΔH=1.7-2.3米, 取ΔH为2m｡Δh—当两沟之间的中心点的地下水位至ΔH时,地下水位与沟水位之差,一般不小于0.2-0.3米,取0.2mS—农排中的水深,排地下水时,沟内水深很浅,一般取0.1~0.2m,取0.1m故求得D=2+0.2+0.1=2.3m3)边坡系数m此设计排水沟采用梯形断面,因为是土质排水沟,查《灌溉与排水工程设计规范》知边坡系数为2.0~2.5,取m=2.54）沟底坡降根据排水及地形要求,采用坡降i=0.0038｡5)糙率查《灌溉与排水工程设计规范》知n=0.025~0.03,取n=0.03｡6)推求农排上口宽BB=b+2mD=0.8+2*2.5*2.3=12.3m7)沟堤宽度为D堤D堤根据行人及堆土时确定,经验取1m8)农排占地宽度B占B占=2D堤+B=2*1+12.3=14.3m｡农排水力要素表见表5-14｡5.3.1.2农排纵断面设计1)典型农排的沟顶高程根据地面高程线的趋势,确定出一条最接近地面线的一条线,即沟顶高程线｡2）典型农排的沟顶线向下平移沟深D(2.3m),即为典型农排的沟底线｡典型农排纵断面计算见表5-15,5.3.2 典型斗排的纵､横断面设计5.3.2.1 横断面设计1流量设计○1由于本灌区缺少日常排水模数,实测资料,结合灌区排水模数为0.081m3/s/万亩｡○2流量推求运用公式Q日=q日*A式中Q日—日常设计流量q日—日常排水模数A-典型农排控制面积,故Q日=0.081*0.14225=0.012m3/s2底宽设计为了满足机械开挖要求及输水要求,取b=1m｡3边坡系数m此设计排水沟采用梯形断面,因为是土质排水沟,查《灌溉与排水工程设计规范》7.1.10知边坡系数为2.0~2.5,取m=2.5｡4沟底坡降根据排水及地形要求,采用坡降i=0.0034｡5糙率查《灌溉与排水工程设计规范》知n=0.025~0.03,取n=0.03.6将以上有关数据带入明渠均匀流公式Q=｡(1)1ibhmhb+=+试算出h太小,故取h=0.1m｡因为水深太小,流速也很小,所以会发生淤积,但是可以进行处理｡排水沟一般不会出现冲刷现象｡斗排水力要素表见表5-16｡8 斗排上口宽B=b+2mD=1+2*2.5*2.5=13.5m9 斗沟堤宽D堤根据经验取1m｡10斗沟占地宽度B占B占=2D堤+B=2*1+13.5=15.5m｡5.3.2.2斗排纵断面设计1 典型斗排的沟底高程由典型农排出口处降低0.1-0.2m,在这里降低0.1m,降0.1m以后点绘在典型斗排的典型农排进口处,由典型斗排的地面高程下降沟深D,点绘另一点, 由以上两点确定一条直线,即为典型斗排的沟底线｡2典型斗排的沟顶高程典型斗排的沟底线向上平移沟深D(2.5m),即为典型斗排的沟顶线｡3 挖方深度挖方深度=地面高程-沟底高程｡典型斗排纵断面计算见表5-17,5.3.3典型支排纵横断面设计5.3.3.1 横断面设计1流量设计(1) 由于本灌区缺少日常排水模数,实测资料,结合灌区排水模数为0.081m3/s/万亩｡(2)流量推求运用公式Q日=q日*A式中Q日—日常设计流量q日—日常排水模数A-—典型支排控制面积故Q日=0.007*0.83744=0.068m/s2底宽设计为了满足机械开挖要求及输水要求,取b=1m｡3边坡系数m此设计排水沟采用梯形断面,因为是土质排水沟,查《灌溉与排水工程设计规范》知边坡系数为2.0~2.5,取m=2.5｡4沟底坡降根据排水及地形要求,采用坡降i=0.0027｡5糙率查《灌溉与排水工程设计规范》知n=0.025~0.03,取n=0.0036将以上有关数据带入明渠均匀流公式Q=｡(1)1ibhmhb++=+试算出h=0.14m,取为0.15m｡7支排的深度D支=D斗+0.2式中D支—支排的深度(m)D斗—斗沟的深度(m)故D支=2.5+0.2=2.7m过水面积A=bh+mh2=0.206m2流速v=Q/A=0.404m/s因为v≤v cd=0.3m/s,所以会发生淤积,但可以进行处理｡排水沟一般不会出现冲刷现象｡支排水力要素计算结果见表5-18｡8 支排上口宽B=b+2mD=1.0+2*2.5*2.7=14.5m9 支排堤宽D堤根据经验取1.0m｡10支排占地宽度B占B占=2D堤+B=2*1+14.5=16.5m｡5.3.3.2支排纵断面设计1 典型支排的沟底高程由典型斗沟出口处降低0.1-0.2m在这里降低0.1m以后点绘在典型支排的典型斗沟进口处,由典型支排的地面高程下降沟深D,点绘另一点, 由以上两点确定一条直线,即为典型支排的沟底线｡2典型支排的沟顶高程典型支排的沟底线向上平移沟深D(2.7m),即为典型支排的沟顶线｡3 挖方深度挖方深度=地面高程-沟底高程典型支排纵断面计算表见表5-19,5.3.4典型干排纵横断面设计5.3.4.1横断面设计1流量设计(1) 由于本灌区缺少日常排水模数,实测资料,结合灌区排水模数为0.081m3/s/万亩｡(2)流量推求运用公式Q日=q日*A式中Q日—日常设计流量q日—日常排水模数A-—典型支排控制面积故Q日=0.081*2.8752=0.233m3/s2底宽设计为了满足机械开挖要求及输水要求,取b=1.2m｡3边坡系数m此设计排水沟采用梯形断面,因为是土质排水沟,查《灌溉与排水工程设计规范》7.1.10知边坡系数为2.0~2.5,取m=2.5｡4沟底坡降根据排水及地形要求,i采用自然坡降,坡降i=0.0027｡5糙率查《灌溉与排水工程设计规范》知n=0.025~0.03,取n=0.03｡6将以上有关数据带入明渠均匀流公式Q=｡(1)1ibhmhb++=+试算出h=0.25m,则选为0.25m｡7干排的深度D干=D支+0.2式中D干—干排的深度(m)D支—支排的深度(m)故D支=2.7+0.2=2.9m过水面积A1=bh+mh2=0.456m2,流速v1=Q/A=0.547 ,因为v≤v cd=0.3m/s 所以不会发生淤积｡排水沟一般不会出现冲刷现象｡8 干排上口宽B=b+2mD=1.2+2*2.5*2.9=15.7m9 干排堤宽D堤根据经验取1m｡10支排占地宽度B占B占=2D堤+B=2*1+15.7=17.7m｡5.3.4.2干排纵断面设计1 典型干排的沟底高程由典型支排出口处降低0.1-0.2m在这里降低0.1m以后点绘在典型干排的典型支排进口处,由于典型支排的出口处在典型干排的起点,所以根据典型干排的地面高程进行沟底高程线的绘制,下降沟深D,点绘另一点, 由以上两点确定一条直线,即为典型干排的沟底线｡2典型干排的沟顶高程典型干排的沟底线向上平移沟深D(2.9m),即为典型干排的沟顶线｡3 挖方深度挖方深度=地面高程-沟底高程典型干排的纵断面计算表见5-20,表5-20 典型干排纵断面计算表5.4工程量统计5.4.1各级渠道工程量统计干渠工程量计算过程见表5-21｡典型干渠工程量统计见表5-22｡典型支渠工程量统计见表5-23｡典型斗渠工程量统计见表5-24｡典型农渠工程量统计见表5-25｡5.4.2各级排水沟道工程量统计典型干排工程量统计过程见表5-26｡典型支排工程量统计过程见表5-27｡典型斗排工程量统计见表5-28｡典型农排工程量统计过程见表5-29｡由灌溉规划面积,去掉灌排渠道､道路等的占地面积,即可得出灌溉面积,见表4-1｡。
渠道断面施工方案
渠道断面施工方案1. 引言本文档旨在为渠道断面施工提供一个详细的施工方案。
渠道断面施工是指对渠道进行修建和改造的工作，包括挖掘、清理、坡度、防护等工作。
本文档将解释渠道断面施工的步骤和方法，并提供相关的注意事项和施工建议。
2. 施工步骤2.1 清理工作在进行渠道断面施工之前，首先需要进行清理工作。
清理工作包括清除堆积物、杂草和垃圾等，并确保渠道底部和两侧的土壤均匀。
同时，还需要检查渠道底部是否有淤泥和障碍物，并及时清除。
2.2 挖掘工作挖掘是渠道断面施工的关键步骤之一。
根据设计要求和渠道断面的形状，选择合适的机械设备进行挖掘。
在挖掘过程中，需要注意避免对周围环境和设施造成损害，同时确保渠道的坡度和宽度符合设计要求。
2.3 控制土壤质量在渠道断面施工中，需要对土壤质量进行控制。
首先，需要选择合适的土壤类型，以保证渠道的稳定性和排水性能。
其次，在施工过程中，需要检测土壤的密度和含水量，并根据需要进行调整和改进。
2.4 坡度和防护工作为保证渠道的排水性能和安全性，渠道断面施工还需要进行坡度和防护工作。
根据设计要求，对渠道的坡度进行调整，并确保坡度平稳和均匀。
同时，在渠道的两侧采取适当的防护措施，以防止土壤侵蚀和坍塌。
3. 注意事项3.1 安全性在进行渠道断面施工时，安全是至关重要的。
施工人员应遵守相关安全规定，并佩戴必要的安全装备。
施工现场应设置明显的警示标志，并进行必要的安全教育和培训。
3.2 环境保护渠道断面施工需要注意环境保护，避免对周围环境和生态系统造成损害。
在施工过程中，要正确处理废弃物，并遵守相关环保法规。
3.3 施工质量控制为确保渠道断面的质量，需要进行施工质量控制。
施工人员应按照设计要求进行工作，并严格执行施工规范。
对土壤质量、坡度和防护等进行检测和监控，并及时进行调整和改进。
4. 施工建议4.1 提前准备在进行渠道断面施工之前，要进行充分的准备工作。
包括准备合适的施工设备和材料，制定详细的施工计划，并与相关部门和人员进行沟通和协调。
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