渠道流量设计计算方法及步骤

介绍农田水利小型排灌渠道流量计算方法和步骤

秦长庚

在水利建筑工程设计和施工中常遇到流量计算问题，农田水利小型排灌渠道、排灌涵闸流量计算，是根据水流的过水断面形状和水流流态不同进行的流量计算方法也不一样，渠道过水断面是根据各地的土质情况确定，土质坚硬的一般以梯型、矩型为主，也有采用建筑物工程的圆型过水断面，水闸流量计算是根据进水闸的水流流态形式情况进行流量计算的，本次主要是以梯型断面为例介绍流量计算方法和计算步骤。

小型农田排灌渠道是由渠底宽度，渠道边坡和渠道安全超高，渠道堤顶宽度组成，渠道流量计算在平原湖区是大都采用《明渠均匀流计算公式》计算，明渠均匀流是水流在渠道中流动，各断面的水深、断面平均流速和流速分布都沿流向不变，这种水流状况称为明渠均匀流。

明渠均匀流的流量计算公式为

⋅

=

Q⋅

⋅

C

i

R

W

计算公式中各符号表示为；

糙率渠道纵坡

水力半径谢才系数过水断面流量=====

======n i x w R

R R n C C W W s

m Q g 1/2

3

求公式中的各项数据，首先要计算出渠道断面的水力要素如下表；

渠道断面的水力要素表

例；某地计划开挖一条排灌渠道，渠道断面形状为梯形断面，设计该渠道底宽b=4m, 边坡m=1:2,渠道内正常过水深h=2.5m, 渠底纵坡i=1/1000, 渠道边坡糙率i=0.025. 计算该排灌渠道可通过最大流量为：

s m Q /3= 计算步骤；

1. 过水断面计算

250.225.2)5.224()2(m h h m b W =⨯⨯+=⋅⋅+=

2. 湿周计算

12.20215.22421222=+⋅⨯+=++=m b x

3. 水力半径计算

12.112

.2050.22215.2225.250.224(2122)(22==+⨯⨯+⨯⨯+=+++=h h

mh b R 4. 谢才系数计算

025.112.10225

.011

225.0=⨯==g R n C 225.012.1=g R

225.015.05.15.1=⨯==n g

5. 流量计算

S m i R C W Q /32.34001.012.144.445.223=⨯⨯⨯=⋅⋅⋅=

该排灌渠道设计的过水断面可通过S m /32.343

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