渠长度的一半进行计算,而其他渠道则为共组中点的距离。渠道每公里输水损失
m
系数σ=1.9/100/Q其中A=1.9 m=0.4。 (5)计算灌溉水利用系数
η0= Q田间净流量/Qg
(6)农渠田净流量和农渠净流量
逐级推算农渠、斗渠、支渠的设计流量 (7)计算干渠设计流量
逐段计算干渠的设计流量 Ⅲ.设计流量的推算结果
渠道设计流量具体推算步骤表 步骤 一 1 推算过程 对应的设计流量 计算公式 计算所得流量 最小流量 典型支渠(三支渠)及其所属斗农渠设计流量 三支渠的计算农渠的设计流量 田间净流3量(m/s) 斗农渠分两组进行轮灌,农渠的田同时工作的斗渠有4条、间净流量农渠有8条 (m3/s) 农渠的净取田间水利用系数η流量f=0.95 (m3/s) 农渠每公灌区土壤属中壤土,故取里输水损A=1.9 m=0.4 失系数 农渠的毛流量或设农渠毛流量(设计流量) 计流量为(m3/s) 计算斗渠的设计流量(一斗渠净流条斗渠内有8条农渠同时量(m3/s) 工作) 斗渠每公灌区土壤属中壤土,故取里输水损A=1.9 m=0.4 失系数 斗渠的毛由于农渠分两组轮灌,取流量或设斗渠的平均工作长度L斗计流量=2.910km (m3/s) Q3支田净=A3支渠1.156 *q设 Q农田净= Q3支田净0.036 /(4*8) Q农净= Q农田净/0.038 ηf б农=1.9/0.070 (100*Qn) Q农毛=Q农净*(1+0.039 б*L农) Q斗净=Q农毛*8 0.645 ⑴ 0.020 ⑵ 0.021 ⑶ ⑷ 0.022 2 0.312 0.174 ⑴ б斗=1.9/0.030 (100*Qn) Q斗毛=Q斗净*(1+0.339 б*L斗) ⑵ 0.189 11
3 ⑴ ⑵ 计算三支渠的设计流量三支渠净(一条支渠内有4条斗渠流量同时工作) (m3/s) 三支渠每灌区土壤属中壤土,故取公里输水A=1.9 m=0.4 损失系数 三支渠的由于斗渠分为两组轮灌,毛流量或取支渠的平均工作长度L设计流量支=36.075km (m3/s) 计算第三支渠的灌溉水利用系数 三支渠的灌溉水利用系数 Q3支净=Q1.365 斗毛*4 б3支=1.9/0.017 (100*Qn) Q3支毛=Q3支净*2.188 (1+б*L支) η3支水=Q3支田0.528 净/Q3支毛 0.762 1.221 4 二 1 计算其他支渠的设计流量 一支渠的Q1支田净计算一支渠的田间净流量 田间净流=A1支渠0.854 量(m3/s) *q设 二支渠的计算二支渠的田间净流量 田间净流量(m3/s) 四支渠的计算四支渠的田间净流量 田间净流量(m3/s) Q2支田净=A2支渠*q设 Q4支田净=A4支渠*q设 Q1支毛一支渠的=Q1支田设计流量净*η3支(m3/s) 水 Q2支毛二支渠的=Q2支田设计流量净*η3支(m3/s) 水 1.244 0.477 2 0.694 3 1.770 0.988 4 计算一支渠的设计流量 1.618 0.903 5 计算二支渠的设计流量 2.357 1.315 6 三 1⑴ Q4支毛四支渠的=Q4支田计算四支渠的设计流量 设计流量3.353 净*η3支(m3/s) 水 推算干渠各段的设计流量 CD段的净QCD净=Q4计算CD段的净流量 流量3.353 支毛 (m3/s) 12
1.871 1.871
1⑵ 渠道每公灌区土壤属中壤土,故取里输水损A=1.9 m=0.4 失系数 CD段的设计流量(m3/s) 1⑶ 计算CD段的设计流量 2⑴ 2⑵ BC段的净计算BC段的净流量 流量(m3/s) 渠道每公灌区土壤属中壤土,故取里输水损A=1.9 m=0.4 失系数 BC段的设计流量(m3/s) 2⑶ 计算BC段的设计流量 3⑴ 3⑵ AB段的净计算AB段的净流量 流量(m3/s) 渠道每公灌区土壤属中壤土,故取里输水损A=1.9 m=0.4 失系数 бCD=1.9/(100*Qn) QCD毛=QCD净*(1+б*LCD) QBC净=QCD毛+Q3支毛 бBC=1.9/(100*Qn) QBC毛=QBC净*(1+б*LBC) QAB净=QBC毛+Q2支毛 бAB=1.9/(100*Qn) 0.012 3.515 1.961 5.703 3.182 9.469*10-3 5.889 3.286 8.246 4.601 8.171*10-3 3⑶ 4⑴ 4⑵ 4⑶ QAB毛AB段的设=QAB净*计算AB段的设计流量 计流量(1+б(m3/s) *LAB) OA段的净QOA净计算OA段的净流量 流量=QAB毛(m3/s) +Q1支毛 渠道每公б灌区土壤属中壤土,故取里输水损OA=1.9/A=1.9 m=0.4 n失系数 (100*Q) QOA毛OA段的设=QOA净*计算OA段的设计流量 计流量(1+б(m3/s) *LOA) 8.446 4.713 10.064 5.616 7.545*10-3 10.389 5.797 四
五.水位推算
得出结论渠首的设计流量为10.389m3/s 13
(一)选择参考点
选择灌区最难控制的点原则:如沿着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。选择灌区最难控制的点,在整个灌区来说地形的起伏变化不大,同时渠道的比拟比降大于地面的比降,故选择里渠尾较远的点作为控制点,渠首选择控制点高程为22m,涵洞进水口和一支渠的控制点高程选择为20m,其他控制点选择为18.5m。 (二)推算农、斗、支渠水位
推算的方法:为了满足自流灌溉的要求,各级渠道入口处都应当具有足够的水位。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。
进水口的水位计算公式H进=A控+Δh+ΣLi+ΣΦ,其中A控表示灌区控制范围内的高程,Δh为控制点地面与附近末级固定取得哦啊设计水位的高差,取值为0.1,L表示渠道的长度,i为渠道的比降,Φ为水流通过渠系建筑物的水头损失,可参照下表进行取值:
渠系建筑物水头损失最小数值表 渠别 控制面积(万亩) 干渠 支渠 斗渠 农渠 10-40 1-6 0.3-0.4 进水闸 0.1-0.2 0.1-0.1 0.05-0.15 0.05 节制闸 渡槽 倒虹吸 公路桥 0.1 0.07 0.05 0.15 0.07 0.05 0.4 0.3 0.2 0.05 0.03 0 分别推算农首、斗首、支首水位
(三)推算干渠水位
逐段推算各段干渠的水位 渠道的设计流量 渠道的最小流量 渠道的加大流量 干渠进水口设计水位H1 支渠1进水口水位H2 支渠2进水口水位H3 支渠3进水口水位H4 支渠4进水口水位H5 10.389 (m3/s) 5.797 (m3/s) 12.467 (m3/s) 24.37 21.24 20.69 20.25 19.60 (m) (m) (m) (m) (m)
(四)确定引水方式
无坝取水,由于上游有水库其水位已修建了堤坝,同时取水出的水位能够满足水位的要求。 六.渠道横断面设计
注:均为土渠、均采用梯形断面
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(一)干渠各断面设计 Ⅰ.渠道设计的理论依据: 1.渠底比降
渠底比降即在坡度均一的渠段内,两端渠底高差和渠段长度的比值。比降选择是否合理关系到工程造价和控制面积。
(1)为了减少工程量,一般尽可能选用和地面坡度相近的渠底比降。 (2)一般随着设计流量的减小,渠底比降应逐级增大。
(3)干渠及较大支渠的上、下游流量相差很大时,可以采用不同的比降。上游平缓,下游较陡。
(4)清水渠道易产生冲刷,比降宜缓。
(5)抽水灌区的渠道应在满足泥沙不淤的条件下尽量选择平缓的比降,以减小提水扬程和灌溉成本。 2.渠床糙率系数
渠床糙率系数是反映渠床粗糙程度的技术参数。若值选的太大,设计的渠道断面就偏大,不仅增加了工程量,而且会因实际水位低于设计水位而影响下级渠道的进水。若值选的太小,设计的渠道断面就偏小,输水能力不足,影响灌溉用水。
3.渠底边坡系数
渠底边坡系数即边坡在水平方向上的投影长度和在垂直方向投影长度的比值。它是渠道边坡倾斜程度的指标,其值大小关系到渠坡的稳定,要根据渠床土质和渠道深度等条件选择适宜的数值。(边坡系数越大,坡度越缓) 4.渠道断面的宽深比
渠道断面的宽深比即渠道底宽与水深的比值。其选择: (1)要尽量使得工程量最小(水力最优宽深比)。 (2)使得断面稳定。 (3)有利通航。
(4)适应范围广(实用经济断面宽深比)。 5.渠道不冲不淤流速
不冲流速和不淤流速分别表示在稳定渠道中,允许的最大平均流速和允许的最小平均流速。
渠道的平均流速V=C*(Ri)1/2 谢才系数C=1/n*R1/6 水力半径 R=A/P
过水断面面积 A=h*(b+h*m)
1/2
湿周 P=b+2*h(1+m*m) 计算流量 Q计算 =A*C*y(Ri)1/2
流量的校核 |(Q- Q计算)/Q|<0.05
注:其中Q为渠道的设计流量
土渠的不冲速度 Vcs=K*Q0.1
其中K为渠长的土壤的耐冲程度系数,中壤土K=0.57
土渠的不於速度V不淤?CR
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