梯形灌溉渠道横断面设计分析
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２ ０ １ ３年 第 ４期 （ 第４ １ 卷）
黑 龙 江 水 利 科 技 Ｈ ｅ ｉ ｌ ｏ ｎ ｇ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ Ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｅ ｒ ｖ ａ ｎ ｃ ｙ
降； Ｃ为 谢 才系数 ； ｎ为糙 率 ； Ｘ为湿周 ， ｉ ｎ 。
２ 在 渠 道 设 计 中水 力最 佳 断 面 和 实 用 经 济
设计 渠道 时 ， 底 坡 依 地 形 条 件 或 其 他 技 术 上 的 要 求 而定 。粗 糙 系数则 主要 取 决 于 渠槽 选 用 的 建 筑
断面的确定
Ｑ＝
ｔ Ｉ
ｉ ￣ ／ ２ Ｒ
２ ／ ３
＝
ｔ Ｉ
…
（ ３ ）
工， 不 能达 到经 济 的 目的 ， 在实 际 应用 中有 很 大 的局
限ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ。
［ 收 稿 日期 ］ ２ ０ １ ３—０ ３—１ ２ ［ 作 者 简介 】 周春 霞 （ １ ９ ６ ３一） ， 女， 黑龙 江 克 山人 ， 高级 工程 师 ， 主要从 事水利 工程 设计 工作 。
上 述 条件 的断 面 ， 叫做 水力 最佳 断 面 。
明渠 均匀 流 基本公 式 如下 ：
Ｑ ＝Ａ Ｃ， ／ Ｒ ｉ ｃ＝ （ １ ） （ ２ ）
在 横 断面设 计 中 ， 梯 形 断 面 是 水 利 工 程 中最 常 用 的一 种 断 面 形 式 ， 梯 形 渠 道 具 有 占地 少 ， 施＿ Ｔ 简 单， 安 全稳 定 ， 运 行 可靠 等 优 点 。对 于 常用 的梯形 渠 道， 按水 力最 佳 断 面 设 计 的 渠 道 断 面 往 往 是 窄 深 式 的 。对 土渠 来说 ， 这 种窄 深 式 渠 道不 安 全 ， 不 利 于施
在 灌 区设 计 中 ， 渠 道 纵 横 断 面 设 计 对 灌 区 的投
它 不 仅 影 响 渠 道 本 身 工 程 量 和 投 材 料 。在 进行 渠道 水 力计 算 的过 程 中 ， 当流 量 、 比降 资控制 至 关 重要 ， 及 糙 率 已知 的情 况 下 ， 希 望 得 到 最 小 的 过 水 断 面 面 资 ， 还 对其 上建 筑物 工程 量 和 投 资都 有 很 大 的影 响 。 积， 以减 少渠道 开 挖 和衬 砌 丁程 量 ， 达 到省 工 省料 的 渠 道 的纵 断 主要 是 受 自然 条件 影 响 较 大 ， 如 自然 地
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｖ ６ ７ ２ 文献标识码 ： Ｂ
１ 水 力 最 佳 断 面
按 照水力 学 理论 ， 从 均 匀 流 的公 式 可 以看 出 ， 明 渠 的输 水 能力 取决 于 过水 断面 积 形状 、 尺寸 、 底 坡 和 粗 糙 系数 的大小 ¨ Ｊ 。
式 中： 为 平均 流 速 （ 米／ 秒） ； Ｑ为 设 计 流 量 ， Ｉ ｎ ／ ｓ ； 为过水 断 面 面积 ， ｍ ； Ｒ为水力 半径 ， ｍ； ｉ 为水 面坡
目的。或 者在 一 定 的 过 水 断 面 面 积 、 比降 及 糙 率 的 形 条件 、 土壤 条 件 及 规 范 所 要 求 的 不 冲不 淤 等 要 求
情况下 ， 使 渠 道 通 过 的 流 量 最 大 。 水 力 学 中把 满 足 而 定 。而横 断 面选 择是 否合 理尤 为重 要 。
Ａ 为实用 经济 断面 的 过水 断面 面 积 ， ｍ ； 为 实 用 经
在 灌 区的设 计 中 ， 根据 《 灌 排 与排 水 Ｔ 程设 计 规 济断 面湿周 ， ｍ； Ｒ为 实用 经济 断 面的水 力半 径 ， ｍ； ｂ
范》 （ Ｇ Ｂ ５ ０ ２ ８ ８ － － － ９ ９ ） ， 渠 道 水 力 最 佳 断 面 计 算 方 为实 用 经济 断 面 底 宽 ， ｉ ｎ ； ／ ３ 为 实 用 经济 断 面 底 宽 与 法（ 参 照附 录 Ｈ） 如下 ： １ ） 梯 形 渠 道 水 力 最 佳 断 面 水 力 要 素 计 算 公
一
８ ５ —
２ ０ １ ３年 第 ４期 （ 第４ ｌ卷 ）
黑
龙
江
水
利
科
技
Ｎｏ ． ４． ２０ｌ ３
Ｈ ｅ ｉ ｌ ｏ ｎ ｇ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ Ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｅ ｒ ｖ ａ ｎ ｃ ｙ
摘
要： 依据黑龙江省三江平原二 九 。灌 区渠道横断面设计 ， 探讨水力最佳 断面在 渠道设 计 中 的应用 及修 正 ， 求得 渠道设 计 的实用 经济 断面 ， 最后 确定 渠道最 佳 断面 ， 达到投 资较
省、 便 于施 工 、 安全运行 的 目的。
关键词 ： 梯形渠道 ； 水力最佳 断面 ； 实用经济 断面 ； 明渠均匀流 ； 粗糙系数 ； 水力要素
（ Ｔ ｏ ｔ ａ ｌ Ｎｏ ． ４ １ ）
为此 ， 应求 一个 宽 浅式 的 梯形 断面 ， 使 其 水 深 和 式 中 ： 为水 力最 佳 断 面 流 速 （ 或过水断面面积） 与 底 宽有 一 个 较 广 的 选 择 范 围 以适 应 各 种 情 况 的 需 实 用经 济 断面 流 速 （ 或 过 水 断 面 面积 ） 的 比值 ； ｈ为 要， 而在 此范 围 内 又能 基 本 上 满 足水 力 最 佳 断 面 的 实用 经济 断面水 深 ， Ｉ ｎ ； Ｖ为 实用经 济 断面 流速 ， ｍ ／ ｓ ； 要求 ， 这 种断 面称 为实 用经 济断 面 。
ＮＯ ． ４． ２０１ ３
（ Ｔ ｏ ｔ Ｍ Ｎ ｏ ． ４ １ ）
文章 编 号 ： １ ０ ０ ７— ７ ５ ９ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４— ０ ０ ８ ５— ０ ４
梯 形 灌 溉 渠 道 横 断 面 设 计 分 析
周 春 霞
（ 黑龙江农垦勘测设计研究院 ， 哈尔滨 １ ５ ０ ０ ９ ０ ）
黑 龙 江 水 利 科 技 Ｈ ｅ ｉ ｌ ｏ ｎ ｇ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ Ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｅ ｒ ｖ ａ ｎ ｃ ｙ
降； Ｃ为 谢 才系数 ； ｎ为糙 率 ； Ｘ为湿周 ， ｉ ｎ 。
２ 在 渠 道 设 计 中水 力最 佳 断 面 和 实 用 经 济
设计 渠道 时 ， 底 坡 依 地 形 条 件 或 其 他 技 术 上 的 要 求 而定 。粗 糙 系数则 主要 取 决 于 渠槽 选 用 的 建 筑
断面的确定
Ｑ＝
ｔ Ｉ
ｉ ￣ ／ ２ Ｒ
２ ／ ３
＝
ｔ Ｉ
…
（ ３ ）
工， 不 能达 到经 济 的 目的 ， 在实 际 应用 中有 很 大 的局
限ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ。
［ 收 稿 日期 ］ ２ ０ １ ３—０ ３—１ ２ ［ 作 者 简介 】 周春 霞 （ １ ９ ６ ３一） ， 女， 黑龙 江 克 山人 ， 高级 工程 师 ， 主要从 事水利 工程 设计 工作 。
上 述 条件 的断 面 ， 叫做 水力 最佳 断 面 。
明渠 均匀 流 基本公 式 如下 ：
Ｑ ＝Ａ Ｃ， ／ Ｒ ｉ ｃ＝ （ １ ） （ ２ ）
在 横 断面设 计 中 ， 梯 形 断 面 是 水 利 工 程 中最 常 用 的一 种 断 面 形 式 ， 梯 形 渠 道 具 有 占地 少 ， 施＿ Ｔ 简 单， 安 全稳 定 ， 运 行 可靠 等 优 点 。对 于 常用 的梯形 渠 道， 按水 力最 佳 断 面 设 计 的 渠 道 断 面 往 往 是 窄 深 式 的 。对 土渠 来说 ， 这 种窄 深 式 渠 道不 安 全 ， 不 利 于施
在 灌 区设 计 中 ， 渠 道 纵 横 断 面 设 计 对 灌 区 的投
它 不 仅 影 响 渠 道 本 身 工 程 量 和 投 材 料 。在 进行 渠道 水 力计 算 的过 程 中 ， 当流 量 、 比降 资控制 至 关 重要 ， 及 糙 率 已知 的情 况 下 ， 希 望 得 到 最 小 的 过 水 断 面 面 资 ， 还 对其 上建 筑物 工程 量 和 投 资都 有 很 大 的影 响 。 积， 以减 少渠道 开 挖 和衬 砌 丁程 量 ， 达 到省 工 省料 的 渠 道 的纵 断 主要 是 受 自然 条件 影 响 较 大 ， 如 自然 地
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｖ ６ ７ ２ 文献标识码 ： Ｂ
１ 水 力 最 佳 断 面
按 照水力 学 理论 ， 从 均 匀 流 的公 式 可 以看 出 ， 明 渠 的输 水 能力 取决 于 过水 断面 积 形状 、 尺寸 、 底 坡 和 粗 糙 系数 的大小 ¨ Ｊ 。
式 中： 为 平均 流 速 （ 米／ 秒） ； Ｑ为 设 计 流 量 ， Ｉ ｎ ／ ｓ ； 为过水 断 面 面积 ， ｍ ； Ｒ为水力 半径 ， ｍ； ｉ 为水 面坡
目的。或 者在 一 定 的 过 水 断 面 面 积 、 比降 及 糙 率 的 形 条件 、 土壤 条 件 及 规 范 所 要 求 的 不 冲不 淤 等 要 求
情况下 ， 使 渠 道 通 过 的 流 量 最 大 。 水 力 学 中把 满 足 而 定 。而横 断 面选 择是 否合 理尤 为重 要 。
Ａ 为实用 经济 断面 的 过水 断面 面 积 ， ｍ ； 为 实 用 经
在 灌 区的设 计 中 ， 根据 《 灌 排 与排 水 Ｔ 程设 计 规 济断 面湿周 ， ｍ； Ｒ为 实用 经济 断 面的水 力半 径 ， ｍ； ｂ
范》 （ Ｇ Ｂ ５ ０ ２ ８ ８ － － － ９ ９ ） ， 渠 道 水 力 最 佳 断 面 计 算 方 为实 用 经济 断 面 底 宽 ， ｉ ｎ ； ／ ３ 为 实 用 经济 断 面 底 宽 与 法（ 参 照附 录 Ｈ） 如下 ： １ ） 梯 形 渠 道 水 力 最 佳 断 面 水 力 要 素 计 算 公
一
８ ５ —
２ ０ １ ３年 第 ４期 （ 第４ ｌ卷 ）
黑
龙
江
水
利
科
技
Ｎｏ ． ４． ２０ｌ ３
Ｈ ｅ ｉ ｌ ｏ ｎ ｇ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ Ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｅ ｒ ｖ ａ ｎ ｃ ｙ
摘
要： 依据黑龙江省三江平原二 九 。灌 区渠道横断面设计 ， 探讨水力最佳 断面在 渠道设 计 中 的应用 及修 正 ， 求得 渠道设 计 的实用 经济 断面 ， 最后 确定 渠道最 佳 断面 ， 达到投 资较
省、 便 于施 工 、 安全运行 的 目的。
关键词 ： 梯形渠道 ； 水力最佳 断面 ； 实用经济 断面 ； 明渠均匀流 ； 粗糙系数 ； 水力要素
（ Ｔ ｏ ｔ ａ ｌ Ｎｏ ． ４ １ ）
为此 ， 应求 一个 宽 浅式 的 梯形 断面 ， 使 其 水 深 和 式 中 ： 为水 力最 佳 断 面 流 速 （ 或过水断面面积） 与 底 宽有 一 个 较 广 的 选 择 范 围 以适 应 各 种 情 况 的 需 实 用经 济 断面 流 速 （ 或 过 水 断 面 面积 ） 的 比值 ； ｈ为 要， 而在 此范 围 内 又能 基 本 上 满 足水 力 最 佳 断 面 的 实用 经济 断面水 深 ， Ｉ ｎ ； Ｖ为 实用经 济 断面 流速 ， ｍ ／ ｓ ； 要求 ， 这 种断 面称 为实 用经 济断 面 。
ＮＯ ． ４． ２０１ ３
（ Ｔ ｏ ｔ Ｍ Ｎ ｏ ． ４ １ ）
文章 编 号 ： １ ０ ０ ７— ７ ５ ９ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４— ０ ０ ８ ５— ０ ４
梯 形 灌 溉 渠 道 横 断 面 设 计 分 析
周 春 霞
（ 黑龙江农垦勘测设计研究院 ， 哈尔滨 １ ５ ０ ０ ９ ０ ）