其中R为水力半径，C为冲沙速度的系数，取0.2-0.4. Ⅱ.计算
1. 计算干渠设计过水断面（采用经济实用断面）
实用经济断面：是一个宽浅式的梯形断面，使其水深和底宽有一个较广的选择范围以适应各种情况的要求。而在此范围内又基本满足水力最佳断面的要求。其计算步骤为：
（1）拟定偏离系数?=1.02； 5（2）计算???2??(?4?1)=0.76
?（3）由宽深比公式??2(21?m2?m)?m得：
?OA段，m=1.5，β=2.21 AB、BC、CD段，m=1，β=2.22 3/8?Qn(??21?m2)2/3?（4）由公式h???得： 5/3(??m)i????OA段，h=2.53
AB段，h=2.59 BC段，h=2.26 CD段，h=1.87 （5）由公式b??h得：
OA段，b=5.59 AB段，b=5.76 BC段，b=5.03 CD段，b=4.15 （6）校核不冲不淤流速
V不淤?CR 清水渠取0.3-0.4
0.1V不冲?KQ 要求V不淤 A.过水断面积A=h*（b+m*h）=23.69m2 B.湿周P=b+2h*（1+m2）1/2=14.70m C.水力半径R=A/P=1.61m 1/6 D.谢才系数C=1/n*R=43.31 E.渠道的输水流量Q计算=A*C*（Ri）1/2=13.03m3/s F.校核渠道的输水能力：|(Q-Q计算)/Q|=0.2539<0.05。故满足流量要求 G.设计流速V=Q/A=0.55m/s H.不冲速度 V不淤?CR =0.40m/s V不冲?KQ0.1 =2.00m/s V不淤 故在速度的设计上满足要求 2. 计算最小水深和加大水深（迭代法） nQ1）A?(加大)0.6 =6.13 i B?21?m2=3.61 16 （2）初拟h最小（或h加大0.4）代入下式 A(b?Bh最小) h'最小? b?mh最小先取h最小=1.5m，经过迭代后得到h最小=2.3367m 同理得到h加大=3.000m （规则：h'最小?h最小则计算终止，否则令h最小?h'最小继续迭代） （二）支渠断面设计（采用经济实用断面） 1.半挖半填渠道的挖方深度x需满足 （b+m*x）=（1.1-1.3）*2*a*[d+1/2*(m1+m2)*a] 注：粘土x=1.1246 2.同时为了满足渠道的安全稳定，半挖半填渠道堤底宽度B应满足 B≥(5-10)(h-x) 3.有渠床条件为中壤土时，同时流量2 4.其具体的计算步骤与干渠的计算一样，最后得到的结果如下: 3 b =3.47m h=1.56m v=0.40m/s Q=2.19 m/s 3 h最小=1.10m h加大=2.00m i=0.0001 Q计算=3.14m/s 设计的参数： A.过水断面积A=h*（b+m*h）=7.86m2 B.湿周P=b+2h*（1+m2）1/2=7.88m C.水力半径R=A/P=1.00m D.谢才系数C=1/n*R1/6=39.97 m1=1.00 m2=1.00 a =1.00m d=1.00m x=1.12 m B=3.00m 具体的设计见图（半挖半填渠道） （三）斗渠断面设计（采用水力最优断面） 水力最优断面 ：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。采用水力最优断面的宽深比可以使渠道工程量最小。 采用水利最优断面能够保证工程量最小，宽深比β-m之间对应关系表如 下： 边坡系数m 0 0.25 0.5 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 3.00 β 2.0 1.56 1.24 1.00 0.83 0.70 0.61 0.53 0.47 0.32 33/8m =1.000 n=0.025 Q=0.339m/s i=0.002 22/3?Qn(??21?m)2???2(1?m??m)=0.83 h??（1）计算宽深比5/3(??m)i????=0.51m （2） （3）b??h=0.42m （4）过水断面A=0.47m2 湿周P=1.86m 水力半径R=0.25m 17 谢才系数C=31.83 设计速度v=0.72m/s 计算流量Q计算=0.34 m3/s 流量的校核：（ Q-Q计算 ）/Q|=0.0005<0.05 流量满足要求 （5）校核不冲不淤 V不淤?CR=0.23m/s 0.1V不冲?KQ=0.90m/s 满足V不淤 具体的设计见图（采用挖方渠道断面） （四）农渠断面设计（采用最优水力断面） 绘出干渠、支渠横断面图。（其绘制步骤见渠道纵断面设计—干渠纵断面图绘制） 根据渠道过水断面和渠道沿线地面的相对位臵的不同，渠道断面可以分为挖方断面、填方断面、半挖半填三种形式。 3 3/8m =1.000 n=0.025 Q=0.039m/s i=0.002 22/3?Qn(??21?m)2???2(1?m??m)=0.83 h??（1）计算宽深比5/3(??m)i????=0.23m （2） （3）b??h=0.19m （4） 过水断面A=0.09m2 湿周P=0.83m 水力半径R=0.11m 谢才系数C=27.81 设计速度v=0.42m/s 计算流量Q计算=0.04 m3/s 流量的校核：（ Q-Q计算 ）/Q|=0.0005<0.05 流量满足要求 （5）校核不冲不淤 V不淤?CR=0.08m/s 0.1V不冲?KQ=0.49m/s VV满足不淤 根据灌溉水位要求确定渠道的空间位臵，先确定不同桩号处的设计水位高程，再根据设计水位确定渠底高程、堤顶高程、最小水位等。 1.灌溉渠道的水位推算 2.渠道纵断面图的绘制 3.渠道纵断面设计中的水位衔接（可不要求） （二）渠道断面图的绘图步骤 （1）绘地面高程线 （2）标绘分水口和建筑物的位臵 （3）绘渠道设计水位线（注意横断面设计在先，在绘制纵断面图时所确定的渠道设计比降应当和横断面水力计算时所用的渠道比降一致） 18 （4）绘渠底高程线 （5）绘制渠道最小水位线 （6）绘制堤顶高程线 （7）标注桩号和高程 （8）标注渠道比降 （三）渠道纵断面设计图 见渠道纵断面设计附图 附：课程设计组员 李惠莲（组长）222009320210294 黄 月（组员）222009320210291 李 斐（组员）222009320210293 岳 洁（组员）222009320210314 张星星（组员）222009320210315 分工情况 李惠莲：灌溉制度推算；初步灌水率图及修正灌水率图手绘；灌区总体规划CAD 图绘制；渠道水位推算；渠道横断面CAD图绘制；渠道横断面设计推算；各级渠道不冲不淤流速校核；棉花、中稻、双季晚稻灌溉制度Excel表制作； 黄月：灌水率计算及水稻灌溉制度推算；水稻灌溉制度Excel表制作；渠道设计 流量推算；渠道纵断面设计推算；渠道纵断面CAD图绘制；横断面加大水深、最小水深推算；Excel技术指导； 李斐：课程设计说明书总体撰写；Excel表格汇总；实验设计数据汇总；资料收 集；渠道设计流量推算及设计流量推算Excel表制作；灌溉制度数据及CAD图校核；加大流量和最小流量推算；各级渠道不冲不淤流速校核； 岳洁：资料收集；渠道纵断面设计；纵断面CAD图校核；加大流量、最小流量推 算；渠道设计流量推算数据校核； 张星星：灌水率计算及水稻灌溉制度推算；数据校核；灌区CAD图校核；干、支、 斗、农渠道横断面设计推算；渠道横断面CAD图校核；水位推算及水位推算Excel表制作； 19