渠道横纵断面设计

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灌溉与排水工程课程教案

灌溉与排水工程课程教案

《灌溉与排水工程》课程教案一、课程的基本要素1、课程中文名称:灌溉与排水工程2、课程英文名称:Irrigation and Prainage Engineering3、课程编号:0312094、学科分类:农业工程4、课程类别:专业课。

5、课程性质:必修课。

6、适用层次:汉族本科7、适用专业:农业水利工程。

9、学时:总学时60(理论课学时52,实验课学时8)。

10、学分:311、先修课程水力学、水文与水资源学、土壤与农作、地下水利用等有关基础课12.并修课程水工建筑物、水利工程经济、水利工程概预算等二、课程介绍:1、教学目的:通过本课程的教学使学生掌握灌溉与排水的基本理论和灌排技术、灌排系统规划设计方法及地区水利规划的基本知识和方法等。

具体要求为:(1)知识方面了解农田水分变化规律,掌握控制农田土壤水分以及进行合理灌排的基本理论和知识;掌握灌溉排水系统的规划设计方法;掌握灌区田间工程的规划方法;了解灌区水利规划的方法步骤以及掌握有关基本知识;明确农田水利管理工作的重要性,掌握灌排管理的基本知识。

(2)技能方面能根据水源条件选择合理的取水方式,能进行引水工程的水利计算;能进行灌区灌排系统的规划布置;能进行灌排系统的流量计算和纵横断面设计。

(3)能力方面能独立担当中小型灌区的规划设计及灌、排管理工作。

2、课程特点《灌溉与排水工程》是农业水利工程专业的一门主干必修专业课。

其基本任务是:使学生掌握灌溉与排水的基本理论与基本原理,灌排技术,灌排系统规划设计的方法;了解灌、排工程对水环境的影响及其评价;使学生重视灌、排管理;了解灌排系统管理中的一些现代化技术;掌握灌排工程的经济评价,掌握新疆盐碱土防治的水利措施等基本知识和技能。

3、使用教材《灌溉排水工程学》.汪志农主编中国农业出版社出版,2005年5月第一版4、参考教材(1)《农田水利学》(第三版). 郭元裕主编,中国水利水电出版社,1999年8月(2)《灌溉排水工程学》汪志农主编中国农业出版社出版,2000年5月(3)《农田水利学习题试验集》.张增圻、沈荣开合编, ,水利电力出版社,1994年(4)《新疆垦区盐碱地改良》.罗家雄等编著·水电出版社·1985.4三、教学要求与学习方法1、教学要求由本课程的特点,要求在教学过程中始终贯彻从实践中来到实践中去的认识过程。

D80渠道工程设计

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

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– 最佳断面
• 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;

渠道横纵断面设计

渠道横纵断面设计

渠道横纵断面设计渠道横截面设计需要考虑以下几个因素:1.渠道的输水能力:渠道截面的宽度和深度会影响渠道的输水能力。

一般来说,宽度越大,渠道的输水能力越大,但也要考虑到过大的宽度会增加渠道的建造成本。

深度越深,渠道的输水能力也会增加,但过深的渠道容易发生冲淤变形,需要采取防护措施。

2.渠道的排水能力:渠道横截面设计需要根据区域的排水需求确定,一般来说,快速排水的渠道横截面应该是宽度大、深度相对较浅的U型槽或V型槽,以增加水流速度和排水能力。

而对于慢速排水的渠道,可以采用平底槽或者S型槽的设计,以减小水流速度。

3.渠道的稳定性:渠道的稳定性是设计中最重要的考虑因素之一、渠道的横截面设计需要根据土壤质地、坡度和水流速度等因素进行合理选择,以确保渠道不会发生冲淤变形或塌陷。

通常来说,渠道的侧坡应该尽量陡,以增加渠道的稳定性,但也需要结合实际情况,如土壤类型和坡度等因素进行综合考虑。

4.渠道的生态环境:渠道的横截面设计还需要考虑渠道的生态环境保护。

设计时要尽量减少渠道对周围生态环境的影响,如选择护岸的设计、设置沟底结构等,以保护渠道周边的生物多样性。

渠道的纵断面设计也是很重要的一部分1.渠道的坡度:渠道的纵断面设计需要确保渠道具有良好的自流能力,可以顺利排水。

根据渠道的长度和自然坡度,确定渠道的纵坡,并在设计中保持适宜的坡度。

2.渠道的起点和终点高程:根据渠道的起点和终点高程,确定渠道的纵断面设计方案,以确保渠道在整个工程区域内稳定并完成预定的排水任务。

3.渠道的过渡段设计:渠道的纵断面设计还需要考虑渠道的过渡段设计,包括渠首和渠尾的设计。

渠首的设计需要考虑渠道的进水能力,而渠尾的设计需要确保渠道能够平稳地将水流排入下水道或者渠道。

总之,渠道横纵断面设计需要综合考虑渠道的输水能力、排水能力、稳定性和生态环境等因素。

设计时还需要结合实际工程条件和地质环境进行分析和判断,以确定最佳的设计方案。

农田水利学—渠道灌溉系统

农田水利学—渠道灌溉系统

第四章渠道灌溉系统§1灌排渠系规划布置灌溉系统是指从水源取水并输送分配到田间的灌溉工程。

按输水方式的不同可分渠道灌溉系统和管道灌溉系统两大类。

本章介绍渠道灌溉系统。

管道灌溉系统将在第五章中介绍。

一、灌排渠系的组成及布置原则(一)灌排渠系的组成1、灌溉系统:(1)渠首工程(2)灌溉渠道:干、支、斗、农渠等固定渠道(3)渠系建筑物(4)田间渠系工程:毛渠(临时渠道)、灌水沟哇等2、排水系统(1)田间排水工程:毛沟、腰沟、墙沟等(2)排水沟:干、支、斗、农沟(3)排水建筑物:排水闸、涵、站等(4)排水容泄区:大江、大湖、大海等(二)灌排渠系的布置的原则(1)满足作物灌排要求。

1)渠道应布置有高处,排水沟应布置在低处。

2)渠道和排水沟的长度和间距应当适宜,保证灌得上排得出。

(2)灌溉渠道必须与排水沟统一规划布置在规划布置渠道时,必须同时考虑到排水沟的位置,在平原地区、圩区,渠道一般要服从排水沟布置(因为在平原地区,排水问题更为突出)。

(3)安全可靠如渠道要避免深挖高填,山丘区渠系上方必须修撇洪沟(截洪沟)。

(4)经济合理渠道要尽量短直,以减少土方量;要尽量减少压占耕地;排水沟要尽量利用天然河道。

(5)便于管理便于用水管理和工程管理,布置时要考虑行政区划;也要考虑机耕方便;建筑物尽量联合修建,形成枢纽,以便于管理。

(6)综合利用如渠道落差较大可布置水电站,较大的渠道或排水沟要考虑通航,水产养殖等。

二、丘陵山区灌排渠系的规划布置山丘区的水利特点是:排水比较通畅,但干旱问题比较突出。

在山丘区虽然可以修建水库塘坝蓄水灌溉,但是由于其蓄水能力有限,因此干旱问题是山丘区的主要水利问题。

因此山丘区灌排渠系的布置,以灌渠道布置为重点。

山丘灌溉渠道布置的关键是布置干渠。

(一)干渠的两种布置形式(1)干渠沿等高线布置(2)干渠垂直于等高线布置(二)支、斗、农渠布置支渠垂直于干渠,其间距由地形条件决定。

斗渠间距一般为:400〜800m农渠间距一般为:100〜200m两种布置形式:(1)灌排相邻适用于单一坡向地形(2)灌排相间适用于平坦,或有微起伏能渠道建筑物规划布置渠系建筑物指与渠道或排水沟配套的水闸、涵洞、桥梁、渡槽、倒虹吸、跌水、陡坡等建筑物。

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)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。

第一节灌溉渠道流量确定和设计(3)

第一节灌溉渠道流量确定和设计(3)

弄虚作假要不得,踏实肯干第一名。19:30:4219:30: 4219:3012/1/ 2020 7:30:42 PM
安全象只弓,不拉它就松,要想保安 全,常 把弓弦 绷。20.12.119: 30:4219:30Dec-201- Dec-20
重于泰山,轻于鸿毛。19:30:4219:30: 4219:30Tuesday, December 01, 2020
(4) 梯形渠道水力最佳断面的计算公式: 在渠道比降和渠床糙率一 定的条件下,通过设计流量所需要的最小过水断面称为水力最佳断 面,梯形渠道水力最佳断面的水力要素按下表计算。
表3-16 梯形渠道水力最佳断面参数计算公式
梯型渠道水力最优断面常为窄深式,这种渠施工困难, 特别是大型渠道,当地形条件复杂时施工就更加困难, 因此在实际应用中,水力最优断面不一定是经济断面。 但水力最优断面具有工程量最小的优点,小型渠道和 石方渠道可以采用。在工程实践中为了经济合理,常 常放弃水力最优断面,而选用实用经济断面。实际过 程中存在一组宽浅式的梯形断面,其水深和底宽有一 个较广的选择范围,以适应各种具体情况的需要,而 在此范围内又能基本上满足水力最优断面的要求(即
(2) 续灌渠道设计流量的计算: 续灌渠道一般为干、支渠道,流量较大,上、 下游流量相差悬殊,这就要求分段推算设计 流量,各渠段可采用不同的断面。各级续灌 渠道的输水时间都等于灌区灌水延续时间, 可以直接由下级渠道的毛流量推算上级渠道 的毛流量。所以续灌渠道设计流量的推算方 法是自下而上逐级、逐段进行推算。生产实 际中一般用经验公式估算续灌渠道分段设计 流量。
土质渠道不冲流速
渠床土质 轻壤土 中壤土 重壤土 粘土
不冲流速(m s-1)
备注
0.6~0.8 0.65~0.85 0.70~0.95 0.75~1.00

渠系建筑物

渠系建筑物

渠系建筑物第一节渠道与渠首工程一、渠道灌溉渠道一般可分为干、支、斗、农四级固定渠道。

干、支渠主要起输水作用,称为输水渠道;斗农渠主要起配水作用,称为配水渠道。

(一)渠道的布置1、地形条件:在平原地区,渠道路线最好是直线。

在山坡地区,渠线应尽量沿等高线方向布置,以免过大的挖填方量。

2、地质条件:渠道线路应尽量避开渗漏严重、流沙、泥泽、滑坡以及开挖困难的岩层地带。

3、施工条件:施工时的交通运输、水和动力供应、机械施工场地、取土和弃土的位置等条件。

4、管理要求:渠道布置要和行政区划与土地利用规划相结合,以便于管理和维护。

(二)渠道的纵横断面设计1.渠道横断面①渠道横断面尺寸,应根据水力计算确定。

②渠道横断面的形状,常用梯形,它便于施工,并能保持渠道边坡的稳定,2.渠道的纵断面根据灌溉水位要求确定渠道的空间位置。

二、无坝渠首枢纽(一)位于弯道凹岸的取水枢纽1、适用条件:河岸稳定、引水量小于河道流量的25%~35%。

2、枢纽组成:拦沙坎、进水闸、引水渠、沉沙池等。

3、布置要点:取水口的位置设在弯道顶点以下水深最深的地方;引水角一般采用30°~50°。

(二)、导流堤式取水枢纽1、适用条件:在不稳定的河道上或坡降较陡的山区河流,引取流量较大时使用。

2、枢纽组成:导流堤、泄水冲沙闸、进水闸。

(三)、引水渠式取水枢纽1、适用条件:为防止河岸冲刷变形影响时采用。

2、枢纽组成:引水渠、拦沙坎、冲沙闸、进水闸。

(四)、多首制取水枢纽多首制取水枢纽适用于不稳定的多泥沙河流上,尤其是山麓性河流。

三、有坝渠首枢纽(一)沉沙槽式取水枢纽1、枢纽组成:雍水建筑物、导流墙、冲沙闸、沉沙槽及进水闸等。

2、布置要点:溢流坝坝顶高程以满足引水要求为准,坝顶长度取决于泄洪时上游水位的限制;引水角一般约为45°角,进水闸底板应高出沉沙槽底板1.0~1.5m;冲沙闸必须有一定的过水能力以增加冲沙效果和控制流向;沉沙槽的布置不仅要考虑沉沙所需要的容积,而且还要考虑冲沙防沙的效果。

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。

灌溉渠道流量推算.

灌溉渠道流量推算.

(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 抽水灌区和平原灌区,渠道底坡宜缓 扩大灌溉面积 减少提水成本 南水北调平坡渠道、河套灌区
2。 典型支渠净流量和毛流量
设计净流量 计算长度
3、典型支渠的灌溉水利用系数
n支,水=Q支田净流/Q支毛 n支,水= n支× nd斗× n农,水× n田 4、计算其他支渠的设计流量 5、计算干渠的设计流量
各渠段设计流量不同,断面亦应有变化
五、渠道最小流量和加大流量
内容:五条线、建筑物、水头损失。 步骤:
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
渠道的净流量等于其控制的同时灌溉的下级渠道的
毛流量之和 该渠道的设计流量=净流量+渠道损失水量 损失水量可用经验公式计算,亦可利用经验系数估 算,得到各级渠道的渠道水利用系数。
D:对于支渠较多的灌区,可选 典型支渠进行计算其支渠水利用 系数,作为扩大指标,求其他支 渠的设计流量
Q支渠=A×q/n支水
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。 可以同时调整,或调整下级渠道; 减小底宽、底坡均可增加下游水深。 B 上段渠道水位足够时,以下游渠段确定上级渠道渠底。 确定下段渠道渠底和水深,下段渠道与上段渠底平齐(较少) C上游渠道水位较低无法抬高时,需要抬高下游渠底 (不超过15-20cm)

渠道的纵横断面

渠道的纵横断面

渠道纵横断面
1.渠道横断面
渠道横断面常用梯形,两侧边坡根据土质情况和开挖深度或填筑高度选定,土渠一般用1:1~1:2,石渠可用到1:。

渠道两侧堤埝顶的填筑高程应为渠内最高水位加超高。

一般超高不小于。

堤顶宽度根据交通要求和维修管理条件确定。

渠底宽度取决于施工条件。

人工开挖的,一般不小于;机械开挖的,不小于~。

断面尺寸,可根据给定的设计流量、纵坡、糙率和边坡系数等用明渠均匀流公式计算确定。

2.渠道纵断面
渠道线路可根据运用要求,结合地形、地质、施工等条件,初选几条线路,通过技术经济比较,择优选定。

其一般原则和要求是:①尽量避开挖方或填方过大的地段,最好是挖方和填方基本平衡,或挖方略大于填方。

②在平坦地段,线路应力求短直,以减少工程量和水头损失。

当受地形等条件限制、必须转弯时,其转弯半径不宜小于渠道正常水面宽的 5倍。

③避免通过滑坡、透水性强和土壤沉降量大的地段。

④通过山脊,挖方过大时,可选用隧洞;遇山谷,可采用倒虹吸管或渡槽。

⑤尽量避免与道路、河流或其他渠道交叉,以减少交叉渠系建筑物。

此外,还需考虑施工时的交通运输、动力和水源供应以及施工场地、取土场和弃土场的布置等。

如何设计灌溉渠道的断面

如何设计灌溉渠道的断面

如何设计灌溉渠道的断面钟国梁贵州省安龙县龙广镇水利管理站摘要:系统掌握灌溉渠道的设计方法,从何入手,怎样确定渠道过水断面大小。

关键词:灌溉渠道断面设计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。

针对灌溉渠道设计通过本人十余年的工作摸索、实践、总结。

应从如下几个方面考虑: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=( m×s)/(3600×T×t) 净=(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。

根据公式:,,(,,h)-i, ,进确定桩位高程。

式中:H—A点高程 AH—渠道进水底板高程进H—设计渠深(包括水深和安全超高)i—设计比降,i=h/d=tgaD—A高渠首距离。

u型渠道设计与施工技术浅析

u型渠道设计与施工技术浅析

u型渠道设计与施工技术浅析作者:王金奇来源:《农业开发与装备》 2016年第9期摘要:随着现代农业的快速发展和社会生产的不断进步,U型渠道越来被人们所重视,U型渠道的设计与施工是保证农田灌溉,提高渠系水的利用率,提高农作物田间产量的重要环节之一,U型渠道的设计与施工是否合理,对提升农田水利灌溉渠道功能来讲是非常重要的。

为此,针对U型渠道设计与施工进行了全面的浅析,希望对高台县U型渠道的施工和持续发展做出贡献。

关键词:U型渠道;设计;施工1 U型渠道的设计1.1 U型渠道的横断面设计U型渠道采用均匀流原理计算渠道横断面的底宽、口宽、水深和堤顶尺寸,即设计流量。

公式为:Q=AV=A*C√Ri其中:Q为流量;V为流速;A为过水断面面积;i为渠道比降;R为水力半径;c为谢才系数。

设计时首先选择渠道最优设计方案,即工程量最小,投资最少的原则来设计最佳水利断面。

其次选择渠道比降。

渠道比降的选择是否合理直接影响U型渠的工程造价、控制面积的大小,再次也与渠道糙率、边坡系数、稳定渠床宽深及不冲不淤流速有关。

因此渠道比降的选择是很重要的。

为保证U型渠床稳定,设计流速应满足不冲、不淤的要求。

1.2 U型渠纵断面设计U型渠道纵断面设计应根据设计区域的地形图,优先选用等高线平行线以确定其走向,再根据等高线走向、土质情况、田间灌溉要求、水的流量综合确定水力纵坡。

1.3 U型渠水位高程的确定按纵断面中心线确定的纵坡,计算出各里程桩点的渠底、渠顶及设计水位高程数据,结合灌溉面积、流速确定水位高程。

其中:渠底高程为水位高程与设计水深之差,渠顶高程为水位高程与渠道水位超高之和。

1.4 U型渠断面尺寸的确定U型渠水位高程确定后,根据设计区域的灌溉面积、渠道长度与实际情况计算渠道设计损耗流量与净流量之和,再计算U型渠坡降与槽内过水流量,进而确定U型槽断面结构尺寸。

常用的U型槽断面结构尺寸有(宽*深)110*90cm、100*80cm、90*70cm、85*70cm、80*60cm、70*50cm、60*45cm等多种。

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。

灌溉渠道设计

灌溉渠道设计

灌溉渠道设计摘要:在灌区工程中,灌溉渠道担负着全灌区的输配水任务。

布局合理、配套完善、设计合理、行水通畅的灌溉渠道系统,是灌区工程发挥正常效益的前提条件。

1949年新中国成立以来,我国灌溉事业得到了迅速发展,全国共建成万亩以上灌区5600多处,拥有各类输水渠道310多处万公里,其中干、支级渠道占39.7%,斗、农渠占60.3%,灌溉渠道工程在抵御自然灾害、保障农业生产发展方面发挥了重要作用。

本文针对灌溉渠道设计的内容、步骤、方法、进行了系统的阐述。

关键词:灌溉渠道设计;国内外成果;设计理论1.灌溉渠道设计流量的计算渠道的工作制度不同,设计流量的推算方法也不同,下面以轮灌渠道为例予以介绍。

因为轮灌渠道的输水时间小于灌水延续时间,所以,不能直接根据设计灌水模数和灌溉面积自下而上的推算渠道设计流量。

常用的方法是:根据轮灌组划分情况自上而下逐级分配末级续灌渠道(一般为支渠)的田间净流量,再自下而上逐级计入输水损失水量,推算各级渠道的设计流量。

2.渠道最小流量和加大流量的计算(1)渠道最小流量的计算对于同一条渠道,其设计流量(q设)与最小流量(q最小)相差不要过大,否则在用水过程中,有可能因水位不够而造成引水困难。

为了保证对下级渠道正常供水,目前有些灌区规定渠道最小流量以不低于渠道设计流量的40%为宜;也有的灌区规定渠道最低水位等于或大于70%的设计水位,在实际灌水中,如某次灌水定额过小,可适当缩短供水时间,集中供水,使流量大于最小流量。

3.灌溉渠道纵横断面的设计灌溉渠道的设计流量、最小流量和加大流量确定以后,就可据此设计渠道的纵横断面。

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。

最小流量主要用来校核对下级渠道的水位控制条件,判断当上级渠道输送最小流量时,下级渠道能否引足相应的最少流量。

如果不能满足某条下级渠道的进水要求,就要在该分水口下游设节制闸,壅高水位,满足其取水要求。

加大流量是确定渠道断面深度和堤顶高程的依据。

§5 渠道纵横断面设计

§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。

渠道的纵横断面 (1)

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。

灌溉渠道断面设计

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)。

百图软件在绘制渠道纵横断面中的应用

百图软件在绘制渠道纵横断面中的应用

百图软件在绘制渠道纵横断面中的应用【摘要】用百图软件绘制渠道纵横断面,计算土方,实现自动批量绘制现状横断面图,自动计算功能,既简便快捷又不容易出错,节省了大量的人力物力,当人工测量点少,绘制堤防可加点绘出。

【关键词】百图软件;应用;自动绘图;计算土方在渠道开挖中,常用百图软件绘制纵横断面,计算土方。

如果用人工绘制和计算这些测绘数据,不仅耗费大量的人工和时间,而且容易出错。

利用百图软件,就可有效地解决这些弊端。

1.横断面开挖绘图方法1.1将水准原始横断记录输入到计算机并存盘(1)首先在记事本(文本文档)中生成横断文件,第一行输入“桩号”如“0+100”,第二行输入“本桩号真高”‘第三行输入“后视”第四行及以下输入“累距空格前视” 直至本断面结束,若断面计入点分左右则右断面累距为正,左断面累距为负。

1.2将横断记录转成横断成果表步骤:打开百图软件在任务栏中点击“断面工具”→“测量数据转为横断成果表”→点击“起点距、后视、前视”→自动弹出“测量数据转为横断成果表”对话框→点击“测量记录文件名” 打开填入对话框,系统自动生成“横断文件成果”文件→点击“确定”。

1.3如果需要可将横断成果加点延长步骤:打开百图软件在任务栏中点击“断面工具”→“横断成果左右加点延长”→软件自动弹出“横断数据左右加点对话框”→点击“加点前横断文件名”→根据设计河口宽度“设置左右边加点值”→点击确定软件自动生成“横断加点文件”。

1.4批量绘制现状横断面图打开百图软件在任务栏中点击“纵横断面”→批量绘制现状横断面→弹出“批量绘制现状横断面图”对话框,在对话框中调整“断面排列间距”(如果把两个横断面排列在一个图框中可把间距缩小)、比例(一般横向1:00,纵向1:200)、“米格宽度”、“标尺高度”(按测量最高点设定)→点击“原状数据文件名”将横断数据成果文件打开→点击“指点绘图”→在图纸上点击绘图位置,软件自动绘出原状横断面图。

(如果绘制开挖横断面图,此步骤可省略)2.绘制开挖线横断面图2.1制作“设计开挖要素文件”在记事本中,将断面控制数据(开挖准备文件)按如下格式输入2.2绘制开挖线横断面图步骤:打开百图软件点击“横断模板”→“梯形渠道开完2”→在对话框中设置“比例(一般水平方向按1:200、竖直方向1:100视情况而定)、断面图绘图排列间距(如果把两个断面排列在一个图框中可设两断面图尽量靠近为-100000mm)、标尺绘制高度(按设计最大垂直高度设定)、标尺偏移零点距离(零点到标尺的最大累距设置)、是否绘制厘米格(选1)、厘米格覆盖宽度(按零点到右边河堤最大累距设置)、左右开挖边坡→”输入文件在“现状横断数据文件名中输入横断文件(如有加点则输入横断加点文件)→在”设计要素数据文件名”中开挖要素文件→点击“指点绘图”→在图纸上点击绘图位置,软件自动绘出横断开挖横断面图。

渠道横纵断面设计

渠道横纵断面设计
提高渠道的输水效率
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。
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