适应于钢模制作,定型设计,拆装快速,是现浇砼防渗渠道的最佳选择。排洪渠选择梯形断面,增加挡土墙的稳定,便于排除田间渍水。U型断面现浇砼造型复杂,浇筑困难,预制件运输困难,破损严重,接头容易断开渗水,因此本工程项目不采用U型断面。
(二)横断面选择 1、考虑满足的条件: ①渠床稳定或冲淤平衡; ②有足够的输水能力; ③渗漏损失最小;
④施工、管理、运用方便; ⑤工程造价经济合理;
⑥满足综合利用对渠道的结构要求。 在沟渠设计中,其流速与流量用下式计算: V=CRi Q=wv=wcRi
式中V—平均流速(米/秒)
i—渠道纵坡 c—谢才系数
w—过水断面面积(米2) Q—流量(米3/秒) R—水力半径(米)
矩形渠道实用经济断面计算:既符合水力最佳断面的要求,又能适应各种具体情况需要的实用经济断面。排洪渠选择梯形断面,增加挡土墙的稳定,便于排除田间渍水。
(三)渠道边坡:
1、工程田间土质渠道都采用砼衬砌,为矩形断面。
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2、填方渠道外边坡做成与土质相适应的边坡或略缓一些。 (四)渠岸超高:灌溉渠道挖、填方渠岸超高根据加大水深确定:1
Fb= h+0.2 4
式中:Fb—渠岸超高(米)。
h—渠道加大水深(米)。
本工程渠道超高主渠采用0.2米,支渠采用0.2米。排洪渠超高0.4米。
(五)渠岸宽度:灌溉渠道只满足管理运用要求,其宽度可按下式估算:D=h+0.3
式中:D—渠岸宽度(米)。
h—渠道加大流量的水深(米)。
本工程主渠砼衬砌宽度为0.12米,渠岸顶宽度为0.42米,支渠砼衬砌宽度为0.12米,渠岸顶宽度为0.42米。排洪渠浆砌石衬砌,宽度为0.4,渠岸顶宽度为1.5米。
4.1.3渠道比降
渠道比降根据渠线所经过地区的地形、土质、水流流量等条件所规定的允许流速确定。本工程灌溉渠道比降随地形变化为1:0.002~1:0.001。
4.1.4渠道流速
(一)渠道的设计流速满足不冲和不淤条件。
1、为了减少过水断面面积,设计流速通常选用容许流速中的较大值; 2、取决于土质和所采用的衬砌材料; 3、渠道的流量、过水断面尺寸及其水力要素。 (二)流速公式
渠道流速按谢才公式计算:V=CRi 式中V—平均流速(米/秒)
C—谢才系数
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R—水力半径(米) i—比降
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谢才系数C值可按满宁公式计算:C= n R,式中:n—0.017 式中主、支渠:n—0.017排洪渠:n—0.0025
本工程主渠流速为0.525支渠流速为0.453米/秒。排洪渠道流速为1.906米/秒。均控制在不冲和不淤条件内。
(三)渠道设计流速的选择:
渠道设计流速根据渠道的用途,工作条件及渠床地质状况决定,遵循下列原则:
1、渠床稳定,不发生冲刷或淤积。 2、渠道中不生长杂草。
3、适应工作条件,满足运用要求。 4、造价合理。
本工程渠道流速约为0.453米/秒。 4.1.5渠道的衬砌与护面 (一)概述
支渠渠道衬砌及护面的主要作用为: 1、减少渗漏损失,提高渠道水利用系数。
2、减少渠道糙率,加大流速,增加输水能力,防止渠道冲刷破坏,减少土方开挖量。
3、本项目区内灌溉渠道全部采用C20砼现浇衬护,采用“双面钢模,一次成型”施工工艺。
4、伸缩缝间距和接缝型式:伸缩缝满足由于温度变化混凝土伸缩的要求,满足当温度升高时填料不被挤出,满足当温度下降时填料不会被拉断,为满足要求伸缩缝间距设置为10米,采用1cm厚沥青杉板填缝。
5、采用“双面钢模,三面一次成型”施工工艺。 排洪渠渠道衬砌及护面的主要作用为:
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6、排洪渠选择浆砌石梯形断面,增加挡土墙的稳定,便于排除田间渍水。
7、有抗冲刷能力,加大流速,加大过水能力,防止渠道冲刷破坏。 U型砼护面现浇砼造型复杂,浇筑困难,预制件运输困难,破损严重,接头容易断开渗水,因此不采用U型断面。
4.1.6渠系建筑物
本工程主要渠系建筑物有:盖板涵、便板桥、分水闸等。 (一)盖板涵
本次设计盖板涵总数为6座(处),对田间沟渠工程中使用较多的就是盖板涵管,其布置方式与原沟渠方向一致,涵洞底高程等于原有渠底高程,纵坡等于下级渠道底坡,并满足其过流能力。涵管基础如达不到坚实基础,超深部分按等宽增加涵管基础垫层厚度。
(二)便板桥
本次设计便桥总数为80座(处),沟渠便桥是道路跨越沟渠的交叉建筑物,方便人行及小型农用机械耕作而设,人行桥宽度为1米。设计荷载以人群载重0.2吨/米2,按简支梁结构计算,按最不利跨度净跨1m计算,计算公式为:q=0.2*1+1*0.1*2.5=0.45T/M,其弯矩M=ql^2/8=0.243T-M,理论配筋Ag=abhoRw/Ag=1.399cm2,按结构配筋选择主筋Ф12@100,分布筋Ф6.5@200,采用钢筋砼镶嵌在渠墙顶上,与道路持平。机耕桥宽度为3米,设计荷载以小型农用机械载重0.8吨/米2,按简支梁结构计算,按最不利跨度净跨2.4m计算,计算公式为:q=0.8*3+3*0.2*2.5=3.9T/M,其弯矩M=ql^2/8=1.18T-M,理论配筋Ag=abhoRw/Ag=5.033cm2,按结构配筋选择主筋Ф12@100,分布筋Ф6.5@200。采用钢筋砼镶嵌在渠墙顶上,与道路持平。
(三)分水闸
分水闸是调节、控制渠道分水流量的渠首进水建筑物。有开敞式和涵管式两种,开敞式一般设在较小的渠道上,涵管式工作简单、经济、故多采用。分水闸高程应根据上游渠道水位变化以能保证分水渠引水来确
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定。分水闸墩采用渠道砼墙用方木模块预留闸槽,闸板采用木板解决,开关自如,灵活适用,分水闸槽应设置在田块引水口的稍后位置,以便灌溉。
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