灌溉渠道纵断面设计
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；
农业综合开发土地治理项目灌溉渠道规划设计指南
续灌渠道应按设计流量、加大流量和最小流量进行水力计算。
轮灌渠道可只按设计流量进行水力计算。
(1)正常工作条件下的各级渠道水力要素应按设计流量计算确定，其平均流速应满足渠道不冲不淤的要求。
(2)续灌渠道的岸顶高程和高度应按最小流量计算确定，并按最小流量验算渠道的不冲流速。
(3)续灌渠道的最低控制水位应按最小流量计算确定，并按最小流量验算渠道的不淤流速。
前已介绍了作物灌溉制度设计、灌溉定额计算方法和依据。
目前我省普遍采用“浅、晒、湿”节水型灌溉制度，根据统计分析，全省30 个计算点一年三熟和一年两熟灌水量时段分配(占灌水总量百分数)见附表6、附表7，供参考使用。
有了灌溉定额及年内分配，可计算出项目区灌水率。
不同地区、不同土质一年三熟净灌水率、一年二熟净灌水率可 依据附表 2、附表 3、附表 6、附表 7 计算。
附表 6、附表 7 已考虑灌水的均匀、连续、延续时间等因素，因此，计算出 净灌水率后，可取年内旬最大值作为设计净灌水率。
设计净 灌水率除以田间水利用系数即得到对应项目区范围的设计 毛灌水率。
如若计算到对应水源点的设计毛灌水率，把田间 水利用系数相应改为灌溉水利用系数。
以梅州 10000 亩一年三熟为例：粘壤土、 一年三熟、 灌溉保证率 90％全年净定额 564 立 方米/亩，年内分配见附表 6，计算的年内净灌水定额分配见 表 5- 1，年内净灌水率见表 5-2、图 5- 1。
表 5- 1 梅州一年三熟年内净灌水定额分配表(粘壤土)立方米/亩10月42.921.426.594. 11月7.97.9 5月21.921.4月 26.513.520.360. 8月21.421.411.862. 1月20.911.216.452. 9月33.827.657.511 7月20.962.82. 2月16.411.832. 12月11.311. 3月14.714.项目上 旬中旬下 旬月6月表 5-2 梅州一年三熟年内净灌水率表(粘壤土)方米/ (s 万亩)立图 5- 1 梅州一年三熟净灌水率图(粘壤土、 90％)0.7000.6000.5000.4000.3000.2000.1000.0004月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 1月 2月 3月上旬 中旬 下旬3水灌亩) 万 10月0.4960.2940.279 11月0.0911月0.2420.1760.1894月 0.3070.1570.2358月0.2940.2480.166 9月0.3920.3200.666 7月0.2420.653 项目上旬中 旬下 旬5月0.3002月0.1890.183 3月0.17012月0.131 6月 9 6 9.0 8 3 5 1 7计 3 9设计净灌水率取年内旬最大值， q ＝0.666 立方米/ (秒 万亩)，若管理后项目区范围水利用系数 0.8，则设计毛灌 水率 q ＝0.666/0.8＝0.833 立方米/ (秒万亩)。
浅析灌区改造中渠道纵横断面设计
浅析灌区改造中渠道纵横断面设计廖芳珍【摘要】Irrigation channel is the backbone project of irrigation district.The rational design of vertical and cross section is directly re-lating to the realization of the rehabilitation's efficiency. Defective designs can lead to large-work amount, low reliability of water di-version and can affect the normal operation of the existing canal system structures. Based on the characteristics of the rehabilitation of irrigation district, ways of investigating are and current situation of irrigation district are analyzed; principles and steps of vertical and cross section design are proposed; and different design methods under different circumstances are discussed in this paper. All of the a-bove studies will provide references for the designof channels' vertical and cross section in the rehabilitation of irrigation district.%渠道是灌区的骨干工程，渠道纵横断面的设计是否合理直接关系到灌区改造中工程效益的发挥。
第四章渠道灌溉系统ppt课件
土渠 1/2000
石渠 1/500
土渠 1/1000
石渠 1/300
滨湖灌区
1/8000~ 1/15000
1/6000~ 1/8000
1/4000~ 1/5000
1/2000~ 1/3000
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27
泥沙性质 C值
泥沙性质 C值
第四节 灌溉渠道纵横断面设计
系数C值表
粗砂质粘土 中砂质粘土
3
8
注意：步骤
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17
第四节 灌溉渠道纵横断面设计
一、渠道横断面设计
（三）横断面计算
２．计算加大水深和最小水深
①②③试图迭算 解 代注法 法 法意—：诺速速应模，。按图轮最加灌小大Q 渠流加 流道量大 量 无校校n加核b核b大不不2流淤m h冲加 量流加 h流大 。大 1h加m大 25323 i
①对不于淤清流水速渠,为V防不止淤杂C草0 生Q长,大V型不渠淤道C1 R
取V最小=C0.05—m/不s，於V系最数小=（小表型6-渠22道） 0.3~0.4m/s； C很1—小根的据清泥水沙渠性道质V最确小定=0的.2系m/数s （表6-23）
①不冲流速 V不冲CR0.4 V不冲KQ 设0.1
K ——耐可编冲辑课系件P数PT ，查表6-19
riacav第四节灌溉渠道纵横断面设计一基本公式对于梯形断面渠道一渠道横断面设计2020112第四节灌溉渠道纵横断面设计一渠道横断面设计一基本公式对于梯形断面渠道引入宽深比第四节灌溉渠道纵横断面设计二设计参数确定定义
农田水利学 4-4
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1
内容提要
渠道灌溉系统
水源（或渠首）工程
输配水工程
（四）横断面设计步骤 1. 拟定或估算各设计参数ｉ、ｎ、ｍ、α等 2. 计算ｈ设、ｂ设，校核不冲不淤流速 3. 计算最小水深和加大水深，校核流速。 4. 确定安全超高、堤顶宽。 5. 绘制渠道横断面图（见图）。
实验三 灌溉渠道工程断面设计
实验三灌溉渠道工程断面设计实验目的随着科学技术的飞速发展，现代农田水利建设的设计要求科学、规范、合理。
工程设计的优劣，直接关系到工程质量、投资、效益。
为了更好的实现玉米灌溉节水的利益最大化，我们将合理的设计灌溉渠道。
实验内容1.设计任务：（1）根据已知条件确定：渠道设计流量及加大流量。
（2）根据上述设计流量进行渠道水力计算，渠道断面型式按梯形设计，确定渠道断面尺寸（干渠），已知：干渠要求渠水深h=1.6米，渠道沿线土质为粘壤土，渠道平顺，养护一般。
（3）根据渠道系统的布置图，干渠比1/1000，支渠1/1000，高程单位：m，渠道长度单位：m。
2.如何设计一、确定灌溉面积，求出灌溉净流量灌溉面积的确定，是渠道设计的首要条件，确定了灌溉面积，掌握这块面积上灌水定额（指单位灌溉面积上，一次灌水的水量），灌水历时，求得某一时期渠道应通过的净流量。
根据公式：Q净=( m×s)/(3600×T×t)=(666.7×s×h)/(3600×T×t) （立方米/秒）求出Q净。
式中：m—灌水定额（立方米/秒）S—灌溉面积（亩）T—灌水天数T—每天灌水的小时数h—灌水层厚度(米)二、渠道测量、渠道测量的主要内容是：踏勘选线、中线测量、纵横断面测量。
1、踏勘选线踏勘选线的任务，是根据水利工程规划所定的渠线方向，引水高程和灌溉面高程，在实地确定一条既经济又合理的渠道中线位置。
沿所定渠道方向布设四等水准路线，进行四等水准测量，每隔1—2km左右设置一个水准点，点位靠近渠道，既要便于日后用来测定渠道高程，又要能够长期保存而不会因施工而遭到破坏。
2、中线测量渠道中线测量的任务主要是在渠道起迄点间进行定线，测定渠线度，用一系列的里程桩标定渠线经过的位置。
从渠道起点开始，朝着终点或转折点方向用花杆和皮卷尺进行定线和量距。
按照规定间距（一般50m或100m）打桩标定中线位置，用水准测量测定一下桩位高程，看渠线位置是否偏低或偏高。
灌溉渠道的纵断面图绘制(精)
灌溉渠道纵断面图的绘制
渠道纵断面图是渠道纵断面设计成果的具体体现和集中反映，它要包括沿渠地面高程线、渠道设计水位线、渠道最小水位线、渠底高程线、堤顶高程线以及分水口和渠道建筑货的位置与型式等内容。
绘制步骤如下：
1.选择比倒尺
高程:1：100或1 ：200,视地形高差大小而定；
距离:1：5000或1 ：10000,视渠道距离长短而定。
2．绘制地面高程线
地面高程线可根据渠道中心线水准测量成泵进行绘制。
若无定线测量成泵，亦可根据地形图上的渠道平面布置图的沿渠距离及其相应的地面高程进行绘制。
3.绘制设计水位线
根据各分水点要求水位和水源或上级渠道的水位，考虑沿渠地形和地质条件以及建筑物的水头损失,选择适宜的渠道比降，绘出渠道设计水位线。
各级渠道纵横断面设计
各级渠道纵横断面设计各级渠道纵横断面设计是在实际工程中对渠道的跨度、水深、坡度等参数进行设计，以确保渠道能够有效地输送水流并达到预期的排水效果。
不同级别的渠道的设计要点和要求会有所不同，下面将分别介绍各级渠道纵横断面设计的主要内容。
农田排水渠道是用于排除农田中的积水、降低灌溉水位以及排除田间径流等目的而建设的渠道。
农田排水渠道的设计主要考虑以下几点：1.渠道底宽：渠道底宽是根据处理的水量、水流速度和淤泥淤堵的可能性来确定的。
底宽越宽，淤泥淤堵的可能性越小，但建造成本相应增加。
2.渠道顶宽：渠道顶宽要根据渠道的功能决定，一般而言，积水渠道的顶宽大于排水渠道的顶宽。
而农田排水渠道一般是建设在农田内部，顶宽不宜过宽，以减少农田占地损失。
3.渠道边坡：根据渠道所处地形、土质条件以及水流速度等因素确定渠道边坡的坡度。
坡度的选择要考虑到黏土的稳定性和防止冲刷的问题。
4.流速：农田排水渠道的流速一般较小，以避免对渠道壁面的冲刷，同时也减小了流失和渠道结构的破坏。
5.泥沙淤积：由于农田排水渠道长时间暴露在土壤和植被之间，容易导致泥沙淤积，流量减小，排水功能降低。
因此，在农田排水渠道设计中应考虑合理的泗河河段的淤积问题。
城镇排水渠道是城市排水系统的重要组成部分，承担着大量的雨水排放任务。
城镇排水渠道的设计主要考虑以下几点：1.渠道水深：城镇排水渠道的水深通常需要考虑雨水排放能力、交通通行安全和河道防洪容量等因素。
水深过浅会导致雨水堵塞，水流速度过大会增加排水渠道的冲刷风险。
因此，在城镇排水渠道设计中需要合理选择水深。
2.渠道流速：城镇排水渠道需要承载大量的雨水流量，因此设计时要保证渠道流速达到一定的要求，以确保雨水可以顺利排放。
流速过大会增加渠道的冲刷风险，流速过小会导致雨水堵塞。
3.渠道坡度：渠道坡度是指渠道河床的垂直下降程度与其前进水平距离之间的比值。
在城镇排水渠道设计中，渠道坡度的选择要根据降雨量、渠道长度和土壤类型等因素来确定。
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=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1R1/6进行计算，其中n为糙C—谢才系数，一般采用满宁公式C=n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=0.123 m3/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=0.4 V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。
各级渠道纵横断面设计
各级渠道纵横断面设计1. 概述渠道是用于引导、控制和排除水流的工程设施，通过设计合理的渠道纵横断面，可以提高水流的流速和流量，从而达到更高的排水和引水效果。
渠道纵横断面设计是根据渠道所处的地理环境、水流特性、流量要求等因素，对渠道的横截面形状、尺寸和坡度进行合理的设计，以确保渠道具有良好的自清能力和输水能力。
本文将介绍各级渠道纵横断面设计所需考虑的因素，以及常见的渠道纵横断面形状和设计原则。
2. 渠道纵横断面设计要考虑的因素2.1 地理环境因素地理环境因素包括地形、土壤类型、地质条件等。
在设计渠道纵横断面时，需要考虑地形的高差和曲线变化，选择合适的渠道坡度和曲线半径，以提高水流的流速和流量。
此外，不同的土壤类型和地质条件对渠道的稳定性和排水能力也会有影响，需要进行相应的设计措施。
2.2 水流特性水流特性包括水流速度、水流量、水流深度等。
根据渠道所需的水流速度和流量要求，可以确定渠道的横截面尺寸和坡度。
一般来说，水流速度较快的渠道可以选择较陡的坡度和较小的横截面面积，以提高水流速度和流量；而水流速度较慢的渠道则需要选择较缓的坡度和较大的横截面面积，以避免积水和堵塞。
2.3 渠道用途渠道的用途包括排水渠、引水渠、灌溉渠等。
不同用途的渠道对纵横断面的设计要求也不同。
例如，排水渠需要具有良好的自清能力和排水能力，横截面形状一般为梯形或V形；引水渠需要具有较大的输水能力，横截面形状一般为矩形或梯形，并考虑到渠道抗渗性能等。
2.4 维护和运维要求渠道的维护和运维是渠道纵横断面设计的重要考虑因素之一。
合理的渠道纵横断面设计应该考虑到渠道的维护和运维要求，便于清淤、检修和巡视。
3. 渠道纵横断面形状和设计原则3.1 渠道纵断面形状常见的渠道纵断面形状包括：•矩形断面：矩形断面的渠道在横向上具有较大的宽度，可以提供较大的横截面面积和流量。
适用于较大的引水渠或排水渠。
•梯形断面：梯形断面的渠道在横向上具有逐渐减小的宽度，有利于水流的流速和自清能力。
渠道的纵横断面 (1)
渠道的纵横断面渠道是连接灌溉水源与农田之间的输水工程。
渠道系统是指从水源取水、通过渠道及渠系建筑物向农田供水、经由田间工程进行农田灌水的工程系统，包括渠首工程、输配水工程、田间工程。
灌溉渠道遍布整个灌区，线长面广，其规划和设计是否合理，将直接关系到土方量的大小、渠系建筑物的多少、施工和管理的难易以及工程效益的大小，因此，渠道的布置一定要慎重进行。
灌溉渠道一般可分为干渠、支渠、斗渠、农渠四级固定渠道（图1）。
干渠、支渠主要起输水作用，称为输水渠道；斗渠、农渠主要起配水作用，称为配水渠道。
图1 灌溉排水渠道系统示意图一、渠道的纵横断面渠道的设计包括横断面设计和纵断面设计。
在实际设计中，纵断面和横断面设计应交替并且反复进行，最后经过分析比较，确定出合理的设计方案。
（一）渠道横断面渠道横断面的形状有梯形、矩形、U型、弧形底梯形等。
梯形是最常用的横断面形状，因为它便于施工，并能保持渠道边坡的稳定，如图2（a）(c)所示。
在坚固的岩石中开挖渠道时，宜采用矩形断面，如图2（b）（d）所示。
当渠道通过城镇工矿区或斜坡地段，渠宽受到限制时，可采用混凝土、砌石等材料作为挡墙，如图2（d）（e）（f）所示。
U型渠道具有较大的输水输沙能力，占地较少，省工省料，并且整体性好，抵抗冻胀破坏的能力较强，在小型渠道中经常采用。
渠道横断面尺寸，应根据水力计算确定。
梯形土渠的边坡应根据稳定条件确定，土渠的边坡系数m一般取1～3。
对于挖深大于5m或填高超过3m的土坡，必须进行稳定计算，计算方法与土石坝稳定计算相同。
为了管理方便和边坡稳定，每隔4～6m应设一平台，平台宽～2m，并在平台内侧设排水沟。
按明渠均匀流公式确定渠道的横断面时，所选择的渠道的纵坡和糙率应尽量接近实际值，它们的大小将直接影响渠道断面尺寸的大小和渠道的冲淤，主要依据渠道有无护面、养护、施工情况等加以选定。
当渠道的流量、纵坡、糙率及边坡系数已定时，即可根据明渠均匀流公式确定渠道断面尺寸。
灌溉与排水工程【整编】
一、灌溉与排水工程（一）输配水工程1、明渠（1）渠道断面计算灌溉渠道采用明渠均匀流公式计算，设计一系列断面尺寸，分别计算渠道通过设计流量下的各水力要素，从中选择满足过水流量的断面尺寸。
明渠均匀流公式：（2）灌溉渠道纵断面设计设计灌溉渠道时，要使渠道断面能够通过设计流量和保持渠床稳定，并保证其水位满足自流灌溉的要求。
渠道的水位控制，密切结合沿渠地形条件及灌溉田块参考点高程进行。
为了保证渠道所控制的灌溉面积都能进行自流灌溉，各级渠道在分水点处都具有足够的水位高程。
各分水口的水位控制高程，是根据灌溉土地的地面高程加上渠道沿程水头损失以及渠水通过各种建筑物的局部水头损失，有下式自上而下逐级推算出。
（3）渠道用材的选择参考当地材料价格和来源对浆砌石渠道（M5）、现浇混凝土（C15）渠道、U 型槽渠的进行比较。
浆砌石（M5）渠道不仅造价贵，而且项目所在区域砌石工较少，石料匮乏。
U 型渠道和现浇混凝土（C15）渠道则比较经济也比较容易施工，但U 型渠结构单薄，较容易被破坏。
经综合考虑并征求业主和群众意见，新建渠道选择现浇混凝土渠道；其中为确保现浇混凝土渠道的安全稳定，现浇混凝土渠采用整体式结构，并在施工时沿渠线长度方向设置伸缩缝，原则上控制每12m 设置一道（当地质软弱或施工有其他要求时缝距可作适当调整），缝宽20mm，内嵌沥青板方材。
渠道跌差在50cm 以上的（包括50cm）采用跌水联接上、下渠段进行消能。
（4）流量设计设计流量计算公式：（5）渠道设计新建渠道采用现浇砼结构,现浇砼渠道每隔12 米设置一处横向伸缩缝，伸缩缝内埋置沥青板枋材，板宽为12cm，板厚20mm。
（二）排水工程1、排涝模数计算根据《湖北省短历时暴雨等值线图》本项目区年最大24h 暴雨均值H=120mm,CV ＝0.4，CS=3.5CV,求得p=20%暴雨值为148.1mm。
排涝模数按水田与旱作物分别计算。
（1）水田排涝模数计算公式为：（2）旱作物排涝模数计算公式为：2、排水沟流量计算3、排水沟断面计算排水沟断面设计主要任务是确定排水沟纵横断面尺寸和水位衔接条件，校核排水沟排涝能力和不冲不淤条件。
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）。
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。
渠道纵横断面设计讲解
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+=h h m b i b nQ ibmi 05/25/3102121+⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛代入数据，经试算得 h=0.23m2)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。
各级渠道纵横断面设计
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=n1 R 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。
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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。