各级渠道纵横断面设计 - 图文

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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=ACRi

式中:Q—渠道设计流量(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=

1 R1/6 进行计算,其中n为糙率 n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》P130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 m3/s, i=0.0029

?2?21?1??mh0i??nQ??b?用迭代公式: h=??m1?h?bi?b3/52/50i?1

0i - 1 -

代入数据,经试算得 h=0.23m

A=(b+mh)h=0.149 (m2)

V=

Q=0.825(m/s) A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,Vcs1= 5.0(m/s)

V不冲=KQ0.1 = 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:

Vcd=C0Q0.5

式中 :Vcd为渠道的不淤流速(m/s)

C0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》P136,表3-26查得 C0=0.4

Vcd=0.4×0.1230.5=0.140(m/s)

Vcd=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。把最小流量代入迭代公式中得:

最小水深 hmin=0.14(m) 过水断面 A=0.075(m2)

Vmin=

Q=0.613(m/s) AVcd=0.109(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0.6m

典型农渠的水力要素见表5-3,

- 2 -

i Q m h b A x R c v n 0.0029 0.129 1.25 0.23 0.36 0.149 1.096 0.136 41.895 0.832 0.017 5.2.1.2 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=A0+△h +?Li+?? 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。

?— 水流通过渠系建筑物时的水头损失,此处取0.1m。 H进=A0+△h +?Li+??=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5-4

桩号 坡降 地面高程 1488.250 1488.160 1488.083 1488.041 1488.000 1487.800 1487.579 1487.368 表5-4 农渠纵断面计算表 设计水位 提顶高程 渠底高程 1488.580 1488.435 1488.290 1488.145 1488.000 1487.855 1487.710 1487.565 1488.837 1488.692 1488.547 1488.402 1488.257 1488.112 1487.967 1487.822 - 3 -

开挖高程 1488.110 1487.965 1487.820 1487.675 1487.530 1487.385 1487.240 1487.095 挖深 填高 0.140 0.195 0.263 0.366 0.470 0.415 0.339 0.273 0.587 0.532 0.464 0.361 0.257 0.312 0.388 0.454 0+000 0+050 0+100 0+150 0.0029 0+200 0+250 0+300 0+350

1488.350 1488.205 1488.060 1487.915 1487.770 1487.625 1487.480 1487.335

0+400 0+450 0+500 0+550 1487.166 1486.933 1486.806 1486.666 1487.420 1487.275 1487.130 1486.985 1487.677 1487.532 1487.387 1487.242 1487.190 1487.045 1486.900 1486.755 1486.950 1486.805 1486.660 1486.515 0.216 0.128 0.146 0.151 0.511 0.599 0.581 0.576 5.2.2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=ACRi

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=

1 R1/6 进行计算,其中n为糙率 n渠床糙率系数:由《灌溉排水工程学》P130表3-13,斗渠采用砼护面,预制板砌筑,n=0.017.

- 4 -

斗渠采用梯形断面,渠道内、外边坡系数m=1.25。 采用试算法:

?2?2?1?1?mh0i??nQ??b?用迭代公式: h=??m1??bi?bh3/52/50i?1

0i代入数据,经试算得 h=0.32m

A=(b+mh)h=0.243 V=

Q=1.16(m/s) A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》,Vcs1= 5.0(m/s)

V不冲=KQ0.1 5×0.2660.1=4.405 渠道的不淤流速,由不淤流速经验公式:

Vcd=C0Q0.5

式中 :Vcd为渠道的不淤流速(m/s)

C0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》P136,表3-26查得 C0=0.4

Vcd=0.4×0.2660.5=0.212(m/s)

Vcd=0.212(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=0.266m3/s。

把最小流量代入迭代公式中得

最小水深 hmin=0.21(m) 过水断面 A=0.131(m2)

Vmin=

Q=0.862(m/s) AVcd=0.135(m/s)

- 5 -

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)

典型斗渠的水力要素见表5-5,

i Q m h b A x R c v n 0.0040 0.266 1.25 0.32 0.36 0.243 1.384 0.176 43.767 1.160 0.017

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) 2) 3) 4)

先绘地面高程线(每50米一个桩号,分水口处、建筑物处加桩); 标绘分水口和建筑物的位置;

绘渠道设计水位线,把每一点的设计水位连接起来;

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;

- 6 -

斗渠纵断面计算结果见表5-6,

表5-6 斗渠纵断面图 桩号 坡度 地面高程 1493.315 1493.256 1493.179 1493.053 1492.875 1492.667 1492.458 1492.240 1492.172 1492.080 1491.826 1491.593 1491.480 1491.345 1491.178 1491.103 1491.000 1490.750 1490.500 1490.275 1490.005 1489.762 1489.669 1489.533 1489.333 1489.095 1488.880 1488.680 1488.500 1488.413 设计水位 1493.620 1493.540 1493.420 1493.220 1493.020 1492.820 1492.620 1492.420 1492.340 1492.220 1492.020 1491.820 1491.620 1491.420 1491.220 1491.140 1491.020 1490.820 1490.620 1490.420 1490.220 1490.020 1489.940 1489.820 1489.620 1489.420 1489.220 1489.020 1488.820 1488.740 提顶高程 1493.903 1493.823 1493.703 1493.503 1493.303 1493.103 1492.903 1492.703 1492.623 1492.503 1492.303 1492.103 1491.903 1491.703 1491.503 1491.423 1491.303 1491.103 1490.903 1490.703 1490.503 1490.303 1490.223 1490.103 1489.903 1489.703 1489.503 1489.303 1489.103 1489.023 渠底高程 1493.300 1493.220 1493.100 1492.900 1492.700 1492.500 1492.300 1492.100 1492.020 1491.900 1491.700 1491.500 1491.300 1491.100 1490.900 1490.820 1490.700 1490.500 1490.300 1490.100 1489.900 1489.700 1489.620 1489.500 1489.300 1489.100 1488.900 1488.700 1488.500 1489.420 开挖高程 挖深 填高 0+000 0+020 0+050 0+100 0+150 0+200 0+250 0+300 0+320 0+350 0+400 0+450 0+500 0+550 0+600 0.0040 0+620 0+650 0+700 0+750 0+800 0+850 0+900 0+920 0+950 1+000 1+050 1+100 1+150 1+200 1+220 1493.000 0.315 0.588 1492.920 0.336 0.567 1492.800 0.379 0.524 1492.600 0.453 0.450 1492.400 0.475 0.428 1492.200 0.467 0.436 1492.000 0.458 0.445 1491.800 0.440 0.463 1491.720 0.452 0.451 1491.600 0.480 0.423 1491.400 0.426 0.477 1491.200 0.393 0.510 1491.000 0.480 0.423 1490.800 0.545 0.358 1490.600 0.578 0.325 1490.520 0.583 0.320 1490.400 0.600 0.303 1490.200 0.550 0.353 1490.000 0.500 0.403 1489.800 0.475 0.428 1489.600 0.405 0.498 1489.400 0.362 0.541 1489.320 0.349 0.554 1489.200 0.333 0.570 1489.000 0.333 0.570 1488.800 0.295 0.608 1488.600 0.280 0.623 1488.400 0.280 0.623 1488.200 0.300 0.603 1488.120 0.293 0.610

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。

- 7 -

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=ACRi

式中:Q—渠道设计流量(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=

1 R1/6 进行计算,其中n为糙率 n渠床糙率系数:由《灌溉排水工程学》P130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》P130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。

?2?2?1?1?mh0i??nQ??b????hm1?bi??bh3/52/50i?1

0i当i=0.0028时,n=0.017,m=1.25,b=0.45m,Q=0.403(m3/s),将数据代入公式可得设计水深hd=0.39m;

当i=0.0028时,过水断面 A=(b+mh)h=0.366 m2

- 8 -

当i=0.0025时,流速V=

Q=1.112(m/s),查《灌溉排水工程学》P136 表3-25得不淤A流速为Vcs〈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。

典型支渠的水力要素见表5-7,

Q n 0.010.403 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

- 9 -

m h 0.3b 0.45 A 0.36x R 0.21c 45.306 v 1.112 i 0.0028 1.25 9 6 1.699 5

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

桩号 0+000 0+100 0+200 0+300 0+400 0+500 0+600 0+700 0+800 0+900 1+000 1+100 1+200 1+300 1+400 1+500 1+600 1+700 1+800 1+900 2+000 2+100 2+200 2+300 2+400 2+500 2+600 2+700

坡降 地面高程 1494.904 1494.550 1494.368 1494.190 1494.000 1493.838 1493.606 1493.428 1493.136 1492.823 1492.316 1491.905 1491.736 1491.421 1491.100 1490.773 1490.428 1490.100 1489.845 1489.629 1489.555 1489.120 1488.865 1488.576 1488.240 1487.880 1487.555 1487.250 设计水位 1495.456 1495.176 1494.896 1494.616 1494.336 1494.056 1493.776 1493.496 1493.216 1492.936 1492.656 1492.376 1492.096 1491.816 1491.536 1491.256 1490.976 1490.696 1490.416 1490.136 1489.856 1489.576 1489.296 1489.016 1488.736 1488.456 1488.176 1487.896 提顶高程 1495.769 1495.489 1495.209 1494.929 1494.649 1494.369 1494.089 1493.809 1493.529 1493.249 1492.969 1492.689 1492.409 1492.129 1491.849 1491.569 1491.289 1491.009 1490.729 1490.449 1490.169 1489.889 1489.609 1489.329 1489.049 1488.769 1488.489 1488.209 - 10 -

渠底高程 1495.066 1494.786 1494.506 1494.226 1493.946 1493.666 1493.386 1493.106 1492.826 1492.546 1492.266 1491.986 1491.706 1491.426 1491.146 1490.866 1490.586 1490.306 1490.026 1489.746 1489.466 1489.186 1488.906 1488.626 1488.346 1488.066 1487.786 1487.506 开挖高程 1494.666 1494.386 1494.106 1493.826 1493.546 1493.266 1492.986 1492.706 1492.426 1492.146 1491.866 1491.586 1491.306 1491.026 1490.746 1490.466 1490.186 1489.906 1489.626 1489.346 1489.066 1488.786 1488.506 1488.226 1487.946 1487.666 1487.386 1487.106 挖深 0.238 0.164 0.262 0.364 0.454 0.572 0.620 0.722 0.710 0.677 0.450 0.319 0.430 0.395 0.354 0.307 0.242 0.194 0.219 0.283 0.489 0.334 0.359 0.350 0.294 0.214 0.169 0.144 填高 0.865 0.939 0.841 0.739 0.649 0.531 0.483 0.381 0.393 0.426 0.653 0.784 0.673 0.708 0.749 0.796 0.861 0.909 0.884 0.820 0.614 0.769 0.744 0.753 0.809 0.889 0.934 0.959 0.0028

2+800 2+900 3+000 3+100 3+200 3+300 3+400 3+500 3+520 1487.107 1486.974 1486.680 1486.208 1485.912 1485.615 1485.375 1485.061 1484.950 1487.616 1487.336 1487.056 1486.776 1486.496 1486.216 1485.936 1485.656 1485.6 1487.929 1487.649 1487.369 1487.089 1486.809 1486.529 1486.249 1485.969 1485.913 1487.226 1486.946 1486.666 1486.386 1486.106 1485.826 1485.546 1485.266 1485.21 1486.826 1486.546 1486.266 1485.986 1485.706 1485.426 1485.146 1484.866 1484.81 0.281 0.428 0.414 0.222 0.206 0.189 0.229 0.195 0.140 0.822 0.675 0.689 0.881 0.897 0.914 0.874 0.908 0.963

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=ACRi

式中:Q—渠道设计流量(m3/s) A—渠道过水断面面积(m2) R—水力半径

- 11 -

i—渠底比降

c—谢才系数,一般采用曼宁公式 c=

11/6

R 进行计算,其中n为糙率 n渠床糙率系数:由《灌溉排水工程学》P130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》P130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=KQ0.1=5×1.4750.1=5.198(m/s)。V不淤=C0Q0.5=0.4×1.4750.5=0.485(m/s)。

桩号0+000-2+200之间,V不冲=KQ=5×1.092=5.044(m/s),V不淤=C0Q=0.4×1.0920.5=0.418(m/s)

桩号0+000-2+200之间, V不冲=KQ0.1=5×0.6310.1=4.774(m/s),V不淤=C0Q0.5=0.4×0.6310.5=0.318(m/s)

典型分干渠的水力要素见表5-10,

h b A x R 0.1

0.1

0.5

CD干渠 加大流量 BC干渠 加大流量 AB干渠

Q n m c v i 0.326 0.017 1.25 0.32 0.45 0.272 1.474 0.184 44.132 1.214 0.0041 0.424 0.017 1.25 0.37 0.45 0.338 1.635 0.207 44.989 1.309 0.0041 0.625 0.017 1.25 0.44 0.45 0.440 1.859 0.237 46.044 1.434 0.0041 0.812 0.017 1.25 0.50 0.45 0.538 2.051 0.262 46.848 1.536 0.0041 1.057 0.017 1.25 0.57 0.45 0.663 2.275 0.291 47.696 1.648 0.0041 - 12 -

加大流量 OA干渠 加大流量 1.374 0.017 1.25 0.64 0.45 0.800 2.499 0.320 48.468 1.756 0.0041 1.465 0.017 1.25 0.61 0.60 0.831 2.553 0.326 48.607 1.776 0.0041 1.893 0.017 1.25 0.69 0.60 1.009 2.809 0.359 49.427 1.897 0.0041

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5-11

表5-11 二分干渠纵断面计算表

- 13 -

桩号 坡降 地面高程 设计水位 提顶高程 渠底高程 开挖高程 0+000 1501.4 1502.417 1502.787 1501.807 1501.407 0+030 1501.269 1502.294 1502.664 1501.684 1501.284 0+100 1501.043 1501.967 1502.327 1501.397 1500.997 0+200 1500.711 1501.557 1501.917 1500.987 1500.587 0+300 1500.388 1501.147 1501.507 1500.577 1500.177 0+400 1500.103 1500.737 1501.097 1500.167 1499.767 0+500 1499.789 1500.327 1500.687 1499.757 1499.357 0+600 1499.39 1499.917 1500.277 1499.347 1498.947 0+700 1499 1499.507 1499.867 1498.937 1498.537 0.0041 0+800 1498.5 1499.097 1499.457 1498.527 1498.127 0+900 1498.06 1498.687 1499.047 1498.117 1497.717 1+000 1497.609 1498.277 1498.637 1497.707 1497.307 1+100 1497.217 1497.867 1498.227 1497.297 1496.897 1+200 1496.778 1497.457 1497.817 1496.887 1496.487 1+300 1496.285 1497.047 1497.407 1496.477 1496.077 1+400 1495.818 1496.637 1496.997 1496.067 1495.667 1+500 1495.38 1496.227 1496.587 1495.657 1495.257 1+530 1495.185 1495.994 1496.319 1495.554 1495.15 1+600 1494.904 1495.687 1496.012 1495.247 1494.847 1+700 1494.5 1495.277 1495.602 1494.837 1494.437 1+800 1494.2 1494.867 1495.192 1494.427 1494.027 1+900 1493.923 1494.457 1494.782 1494.017 1493.617 2+000 1493.524 1494.047 1494.372 1493.607 1493.207 2+100 1493.25 1493.637 1493.962 1493.197 1492.797 2+200 1492.875 1493.227 1493.552 1492.787 1492.387 2+300 1492.478 1492.817 1493.142 1492.377 1491.977 0.0041 2+400 1492.12 1492.407 1492.732 1491.967 1491.567 2+500 1491.675 1491.997 1492.322 1491.557 1491.157 2+600 1491.21 1491.587 1491.912 1491.147 1490.747 2+700 1490.75 1491.177 1491.502 1490.737 1490.337 2+800 1490.25 1490.767 1491.092 1490.327 1489.927 2+900 1489.762 1490.357 1490.682 1489.917 1489.517 3+000 1489.318 1489.947 1490.272 1489.507 1489.107 3+030 1489.112 1489.651 1489.944 1489.311 1488.93 3+100 1488.833 1489.537 1489.862 1489.097 1488.697 3+200 1488.333 1489.007 1489.3 1488.687 1488.287 3+300 1487.914 1488.597 1488.89 1488.277 1487.877 3+400 1487.676 1488.187 1488.48 1487.867 1487.467 3+500 1487.382 1487.777 1488.07 1487.457 1487.057 3+600 1487.1 1487.367 1487.66 1487.047 1486.647 0.0041 3+700 1486.766 1486.957 1487.25 1486.637 1486.237 3+800 1486.466 1486.547 1486.84 1486.227 1485.827 3+900 1486.133 1486.137 1486.43 1485.817 1485.417 4+000 1485.695 1485.727 1486.02 1485.407 1485.007 4+100 1485.261 1485.317 1485.61 1484.997 1484.597 4+200 1484.769 1484.907 1485.2 1484.587 1484.187

- 14 -

挖深 0 0 0.046 0.124 0.211 0.336 0.432 0.443 0.463 0.373 0.343 0.302 0.32 0.291 0.208 0.151 0.123 0.03 0.057 0.063 0.173 0.306 0.317 0.453 0.488 0.501 0.553 0.518 0.463 0.413 0.323 0.245 0.211 0.19 0.136 0.046 0.037 0.209 0.325 0.453 0.529 0.639 0.716 0.688 0.664 0.582 填高 1.387 1.395 1.284 1.206 1.119 0.994 0.898 0.887 0.867 0.957 0.987 1.028 1.01 1.039 1.122 1.179 1.207 1.13 1.108 1.102 0.992 0.859 0.848 0.712 0.677 0.664 0.612 0.647 0.702 0.752 0.842 0.92 0.954 0.82 1.029 0.967 0.976 0.804 0.688 0.56 0.484 0.374 0.297 0.325 0.349 0.431

4+230 1484.486 1484.731 1485.024 1484.411 1484.01 0.54 0.46

5.2.5 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=ACRi

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=

11/6

R 进行计算,其中n为糙率 n - 15 -

渠床糙率系数:由《灌溉排水工程学》P130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》P130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 hd= 0.91m

过水断面 A=(b+mh)h=1.581(m2) 流速 V=

Q=2.096(m/s) A不冲流速 KQ0.1=5×3.3140.1=5.636(m/s) , V不游=C0Q0.5=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 hd= 0.65m

过水断面 A=(b+mh)h=0.918 (m2) 流速 V=

Q=1.745 (m/s) AV不冲=KQ0.1=5× 1.6020.1= 5.241(m/s),V不游=C0Q0.5=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。

- 16 -

见表5-12.

典型总干渠的水力要素见表5-12

PO干渠 加大流量 TP干渠 加大流量 Q n m h b A x R c v i 1.565 0.017 1.25 0.65 0.60 0.918 2.681 0.342 49.027 1.745 0.0037 2.035 0.017 1.25 0.73 0.60 1.104 2.937 0.376 49.810 1.858 0.0037 3.188 0.017 1.25 0.91 0.60 1.581 3.513 0.450 51.357 2.096 0.0037 4.144 0.017 1.25 1.05 0.60 2.008 3.962 0.507 52.407 2.270 0.0037

5.2.4.3 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;

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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.

表5-13 总干渠纵断面计算表 桩号 坡降 地面高程 1518.000 1517.731 1517.282 1517.230 1517.130 1516.720 1516.160 1515.596 1515.206 1514.789 1514.526 1514.132 1513.842 1513.526 1513.132 1512.823 1512.058 1511.818 1511.424 1511.182 1510.811 1510.424 1510.216 1509.937 1509.625 1509.312 1509.063 1508.750 1508.406 1507.888 1507.666 1507.444 1507.055 1506.666 1506.095 1505.666 1505.095 1504.666 1504.422 设计水位 1518.614 1518.146 1517.678 1517.584 1517.288 1516.918 1516.548 1516.178 1515.808 1515.438 1515.068 1514.698 1514.328 1513.958 1513.588 1513.218 1512.848 1512.478 1512.108 1511.738 1511.368 1510.998 1510.628 1510.258 1509.888 1509.518 1509.148 1508.778 1508.408 1508.038 1507.668 1507.298 1506.928 1506.558 1506.188 1505.818 1505.448 1505.078 1504.708 提顶高程 1519.076 1518.608 1518.140 1517.966 1517.670 1517.300 1516.930 1516.560 1516.190 1515.820 1515.450 1515.080 1514.710 1514.340 1513.970 1513.600 1513.230 1512.860 1512.490 1512.120 1511.750 1511.380 1511.010 1510.640 1510.270 1509.900 1509.530 1509.160 1508.790 1508.420 1508.050 1507.680 1507.310 1506.940 1506.570 1506.200 1505.830 1505.460 1505.090 - 18 -

渠底高程 1517.704 1517.236 1516.768 1516.934 1516.638 1516.268 1515.898 1515.528 1515.158 1514.788 1514.418 1514.048 1513.678 1513.308 1512.938 1512.568 1512.198 1511.828 1511.458 1511.088 1510.718 1510.348 1509.978 1509.608 1509.238 1508.868 1508.498 1508.128 1507.758 1507.388 1507.018 1506.648 1506.278 1505.908 1505.538 1505.168 1504.798 1504.428 1504.058 开挖高程 挖深 填高 0+000 0+100 0+200 0+220 0+300 0+400 0+500 0+600 0+700 0+800 0+900 1+000 1+100 1+200 1+300 1+400 1+500 1+600 1+700 1+800 0.0037 1+900 2+000 2+100 2+200 2+300 2+400 2+500 2+600 2+700 2+800 2+900 3+000 3+100 3+200 3+300 3+400 3+500 3+600 3+700

1517.304 0.696 1.076 1516.836 0.895 0.877 1516.368 0.914 0.858 1516.534 0.696 0.736 1516.238 0.892 0.540 1515.868 0.852 0.580 1515.498 0.662 0.770 1515.128 0.468 0.964 1514.758 0.448 0.984 1514.388 0.401 1.031 1514.018 0.508 0.924 1513.648 0.484 0.948 1513.278 0.564 0.868 1512.908 0.618 0.814 1512.538 0.594 0.838 1512.168 0.655 0.777 1511.798 0.260 1.172 1511.428 0.390 1.042 1511.058 0.366 1.066 1510.688 0.494 0.938 1510.318 0.493 0.939 1509.948 0.476 0.956 1509.578 0.638 0.794 1509.208 0.729 0.703 1508.838 0.787 0.645 1508.468 0.844 0.588 1508.098 0.965 0.467 1507.728 1.022 0.410 1507.358 1.048 0.384 1506.988 0.900 0.532 1506.618 1.048 0.384 1506.248 1.196 0.236 1505.878 1.177 0.255 1505.508 1.158 0.274 1505.138 0.957 0.475 1504.768 0.898 0.534 1504.398 0.697 0.735 1504.028 0.638 0.794 1503.658 0.764 0.668

3+800 3+900 4+000 4+100 4+200 4+300 4+400 4+500 4+540 1504.277 1503.841 1503.386 1503.040 1502.727 1502.318 1501.875 1501.541 1501.400 1504.338 1503.968 1503.598 1503.228 1502.858 1502.488 1502.118 1501.748 1501.600 1504.720 1504.350 1503.980 1503.610 1503.240 1502.870 1502.500 1502.130 1501.982 1503.688 1503.318 1502.948 1502.578 1502.208 1501.838 1501.468 1501.098 1500.950 1503.288 0.989 0.443 1502.918 0.923 0.509 1502.548 0.838 0.594 1502.178 0.862 0.570 1501.808 0.919 0.513 1501.438 0.880 0.552 1501.068 0.807 0.625 1500.698 0.843 0.589 1500.550 0.850 0.582

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0.2m

S—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=2.3m

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

- 19 -

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B B=b+2mD=0.8+2*2.5*2.3=12.3m 7)沟堤宽度为D堤

D堤根据行人及堆土时确定,经验取1m 8)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。

糙率 n 0.03 边坡系数 m 2.5 底坡 i 0.0038 表5-14 农排水力要素表 沟底宽b设计水深 沟深D (m) (m) (m) 0.8 0.1 2.3 上口宽 (m) 12.3 占地宽度 (m/s) 14.3 35.3.1.2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,

桩号 0+000 0+050 0+100 0+150 0+200 0+250 0+300 0+350 0+400 0+450 0+500 0+550

表5-15 典型农排纵断面计算表 坡降 地面高程 水面高程 沟顶高程 沟底高程 1492.200 1492.300 1492.000 1489.700 1492.040 1492.140 1491.810 1489.510 1491.823 1491.923 1491.620 1489.320 1491.529 1491.629 1491.430 1489.130 1491.294 1491.394 1491.240 1488.940 1491.055 1491.155 1491.050 1488.750 0.0038 1490.916 1491.016 1490.860 1488.560 1490.750 1490.850 1490.670 1488.370 1490.583 1490.683 1490.480 1488.180 1490.363 1490.463 1490.290 1487.990 1490.208 1490.308 1490.100 1487.800 1490.086 1490.186 1489.910 1487.610 - 20 -

挖深 2.500 2.530 2.503 2.399 2.354 2.305 2.356 2.380 2.403 2.373 2.408 2.476

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0.081m/s/万亩。○

3

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/s 2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?ACRi求得设计水位。

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h0?i?(nQ)bi(1?21?m2h0)b试算出h太小,故取h=0.1m。 m1?h0b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。

糙率 n 0.03 边坡系数m 2.5 表5-16 斗排水力要素表 底坡 沟底宽b(m) 设计水深h(m) i 0.0034 1 0.1 A 2(m) 0.125 V 沟深D (m/s) (m) 0.361 2.5 8 斗排上口宽

B=b+2mD=1+2*2.5*2.5=13.5m 9 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,

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表5-17 典型斗排纵断面计算表 桩号 坡降 地面高程 水面高程 沟顶高程 沟底高程 挖深 0+000 1490.086 1490.186 1489.900 1487.400 2.686 0+050 1489.935 1490.035 1489.730 1487.230 2.705 0+100 1489.766 1489.866 1489.560 1487.060 2.706 0+150 1489.671 1489.771 1489.390 1486.890 2.781 0+200 1489.517 1489.617 1489.220 1486.720 2.797 0+250 1489.333 1489.433 1489.050 1486.550 2.783 0+300 1489.185 1489.285 1488.880 1486.380 2.805 0+350 1489.000 1489.100 1488.710 1486.210 2.790 0+400 1488.800 1488.900 1488.540 1486.040 2.760 0+450 1488.571 1488.671 1488.370 1485.870 2.701 0+500 1488.381 1488.481 1488.200 1485.700 2.681 0+550 1488.238 1488.338 1488.030 1485.530 2.708 0+600 1488.095 1488.195 1487.860 1485.360 2.735 0.0034 0+650 1487.861 1487.961 1487.690 1485.190 2.671 0+700 1487.638 1487.738 1487.520 1485.020 2.618 0+750 1487.388 1487.488 1487.350 1484.850 2.538 0+800 1487.210 1487.310 1487.180 1484.680 2.530 0+850 1486.961 1487.061 1487.010 1484.510 2.451 0+900 1486.807 1486.907 1486.840 1484.340 2.467 0+950 1486.642 1486.742 1486.670 1484.170 2.472 1+000 1486.500 1486.600 1486.500 1484.000 2.500 1+050 1486.367 1486.467 1486.330 1483.830 2.537 1+100 1486.225 1486.325 1486.160 1483.660 2.565 1+150 1486.096 1486.196 1485.990 1483.490 2.606 1+200 1485.960 1486.060 1485.820 1483.320 2.640 1+240 1485.840 1485.940 1485.650 1483.150 2.690

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

- 23 -

故Q日=0.007*0.83744=0.068m/s

2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=0.003

6将以上有关数据带入明渠均匀流公式Q?ACRi求得设计水位。

h0?i?(nQ)bi(1?21?m2h0)b试算出h=0.14m,取为0.15m。 m1?h0b7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?vcd=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。

糙率

边坡系数m 表5-18 支排水力要素表 底坡 沟底宽(bm) 设计水深h- 24 -

A V 沟深D

n 0.03 2.5 i 0.0027 1 (m) 0.15 (m) 0.206 2(m/s) (m) 0.404 2.7

8 支排上口宽

B=b+2mD=1.0+2*2.5*2.7=14.5m 9 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,

桩号 0+000 0+100 0+200 0+300 0+400 0+500 0+600 0+700 0+800

表5-19 典型支排纵断面计算表 坡降 地面高程 水面高程 沟顶高程 沟底高程 1487.428 1481.034 1487.428 1484.728 1487.142 1480.610 1487.158 1484.458 1486.923 1480.265 1486.888 1484.188 1486.791 1479.933 1486.618 1483.918 0.0027 1486.592 1479.650 1486.348 1483.648 1486.321 1479.457 1486.078 1483.378 1486.033 1479.150 1485.808 1483.108 1485.769 1478.715 1485.538 1482.838 1485.432 1478.280 1485.268 1482.568 - 25 -

挖深 2.700 2.684 2.735 2.873 2.944 2.943 2.925 2.931 2.864

0+900 1+000 1+100 1+200 1+300 1+400 1+500 1+600 1+700 1+800 1+900 2+000 2+100 2+200 2+300 2+400 2+500 2+600 2+700 2+800 2+900 3+000 3+100 3+200 3+300 3+400 3+500 3+600 3+650 1485.115 1484.857 1484.633 1484.500 1484.477 1484.227 1484.057 1483.708 1483.291 1482.956 1482.812 1482.666 1482.521 1482.376 1482.231 1482.086 1481.812 1481.200 1480.884 1480.460 1480.115 1479.783 1479.500 1479.307 1479.000 1478.565 1478.130 1477.738 1477.475 1477.888 1477.625 1484.783 1484.650 1484.627 1484.377 1484.207 1483.858 1483.441 1483.106 1482.962 1482.816 1482.671 1482.526 1482.381 1482.236 1481.962 1481.350 1481.034 1480.610 1480.265 1479.933 1479.650 1479.457 1479.150 1478.715 1478.280 1477.888 1477.625 1484.998 1484.728 1484.458 1484.188 1483.918 1483.648 1483.378 1483.108 1482.838 1482.568 1482.298 1482.028 1481.758 1481.488 1481.218 1480.948 1480.678 1480.408 1480.138 1479.868 1479.598 1479.328 1479.058 1478.788 1478.518 1478.248 1477.978 1477.708 1477.438 1482.298 1482.028 1481.758 1481.488 1481.218 1480.948 1480.678 1480.408 1480.138 1479.868 1479.598 1479.328 1479.058 1478.788 1478.518 1478.248 1477.978 1477.708 1477.438 1477.168 1476.898 1476.628 1476.358 1476.088 1475.818 1475.548 1475.278 1475.008 1474.738 2.817 2.829 2.875 3.012 3.259 3.279 3.379 3.300 3.153 3.088 3.214 3.338 3.463 3.588 3.713 3.838 3.834 3.492 3.446 3.292 3.217 3.155 3.142 3.219 3.182 3.017 2.852 2.730 2.737

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

- 26 -

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/s 2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?ACRi求得设计水位。

h0?i?(nQ)bi(1?21?m2h0)b试算出h=0.25m,则选为0.25m。 m1?h0b7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?vcd=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

- 27 -

B=b+2mD=1.2+2*2.5*2.9=15.7m 9 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。

糙率 n 0.03 边坡系数m 2.5 表5-19 干排水力要素表 底坡 沟底宽b(m) 设计水深h(m) i 0.0027 1.2 0.25 A 2(m) 0.456 V 沟深D (m/s) (m) 0.547 2.9 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

坡降 地面高程 水面高程 沟顶高程 沟底高程 1483.571 1483.821 1482.671 1479.771 1483.095 1483.345 1482.401 1479.501 1482.911 1483.161 1482.131 1479.231 1482.470 1482.720 1481.861 1478.961 0.0027 1482.257 1482.507 1481.591 1478.691 1482.029 1482.279 1481.321 1478.421 1481.588 1481.838 1481.051 1478.151 1481.063 1481.313 1480.781 1477.881 - 28 -

桩号 0+000 0+100 0+200 0+300 0+400 0+500 0+600 0+700

挖深 3.800 3.594 3.680 3.509 3.566 3.608 3.437 3.182

0+800 0+900 1+000 1+100 1+200 1+300 1+400 1+500 1+600 1+700 1+800 1+900 2+000 2+100 2+200 2+300 2+400 2+500 2+600 2+700 2+800 2+900 3+000 3+100 3+200 3+300 3+400 3+500 3+600 3+700 3+800 3+900 4+000 1480.847 1480.630 1480.413 1480.195 1479.961 1479.615 1479.230 1478.461 1478.222 1478.091 1478.000 1477.876 1477.739 1477.602 1477.465 1477.328 1477.181 1477.054 1476.625 1476.000 1475.166 1474.865 1474.678 1474.480 1474.288 1474.096 1473.923 1473.769 1473.615 1473.461 1473.307 1473.000 1472.678 1481.097 1480.880 1480.663 1480.445 1480.211 1479.865 1479.480 1478.711 1478.472 1478.341 1478.250 1478.126 1477.989 1477.852 1477.715 1477.578 1477.431 1477.304 1476.875 1476.250 1475.416 1475.115 1474.928 1474.730 1474.538 1474.346 1474.173 1474.019 1473.865 1473.711 1473.557 1473.250 1472.928 1480.511 1480.241 1479.971 1479.701 1479.431 1479.161 1478.891 1478.621 1478.351 1478.081 1477.811 1477.541 1477.271 1477.001 1476.731 1476.461 1476.191 1475.921 1475.651 1475.381 1475.111 1474.841 1474.571 1474.301 1474.031 1473.761 1473.491 1473.221 1472.951 1472.681 1472.411 1472.141 1471.871 1477.611 1477.341 1477.071 1476.801 1476.531 1476.261 1475.991 1475.721 1475.451 1475.181 1474.911 1474.641 1474.371 1474.101 1473.831 1473.561 1473.291 1473.021 1472.751 1472.481 1472.211 1471.941 1471.671 1471.401 1471.131 1470.861 1470.591 1470.321 1470.051 1469.781 1469.511 1469.241 1468.971 3.236 3.289 3.342 3.394 3.430 3.354 3.239 2.740 2.771 2.910 3.089 3.235 3.368 3.501 3.634 3.767 3.890 4.033 3.874 3.519 2.955 2.924 3.007 3.079 3.157 3.235 3.332 3.448 3.564 3.680 3.796 3.759 3.707

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。

表5-21 干渠工程量统计表 渠名 干渠 渠长(m) 4540 挖方量(m) 6513.315 3填方量(m) 9349.632 3砼(m) 1617.93 3垫层料(m) 7081.042 3

- 29 -

典型干渠工程量统计见表5-22。

表5-22 干渠工程量统计表 渠名 2分干渠 渠长(m) 4230 挖方量(m) 1813.447 3填方量(m) 10423.39 3砼(m) 1168.28 3垫层料(m) 5565.215 3

典型支渠工程量统计见表5-23。

表5-23 支渠工程量统计表 渠名 支渠 渠长(m) 3520 挖方量(m) 1542.238 3填方量(m) 6201.017 3砼(m) 322.61 3垫层料(m) 1458.384 3

典型斗渠工程量统计见表5-24。

表5-24 斗渠工程量统计表 渠名 斗渠 渠长(m) 1220 挖方量(m) 588.065 3填方量(m) 996.665 3砼(m) 198.311 3垫层料(m) 888.805 3

典型农渠工程量统计见表5-25。

表5-25 农渠工程量统计表 渠名 农渠 渠长(m) 550 挖方量(m) 136.047 3填方量(m) 420.971 3砼(m) 49.305 3垫层料(m) 265.428 3

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。

表5-26 干排工程量统计表 渠名 2干排 沟长(m) 4000 挖方量(m) 140092.8 3典型支排工程量统计过程见表5-27。

表5-27 支排工程量统计表 渠名 2-2支排 渠长(m) 3500 挖方量(m) 105524..1 3

典型斗排工程量统计见表5-28。

- 30 -

表5-28 斗排工程量统计表 渠名 2-2-2斗排 渠长(m) 1200 挖方量(m) 24727.2 3典型农排工程量统计过程见表5-29。

表5-29 农排工程量统计表 渠名 2-2-2-1农排 渠长(m) 550 挖方量(m) 39187.91

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。

- 31 -

表5-28 斗排工程量统计表 渠名 2-2-2斗排 渠长(m) 1200 挖方量(m) 24727.2 3典型农排工程量统计过程见表5-29。

表5-29 农排工程量统计表 渠名 2-2-2-1农排 渠长(m) 550 挖方量(m) 39187.91

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。

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本文来源:https://www.bwwdw.com/article/zrgo.html

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