渠道橫斷面尺寸設(shè)計(jì)微課

水工建筑物·微課2014.12

知識(shí)點(diǎn)渠道橫斷面設(shè)計(jì)主講人劉詠梅專業(yè)帶頭人副教授監(jiān)理工程師高級(jí)工程師能力流速自流穩(wěn)定渠道的設(shè)計(jì)要求輸水能力，滿足灌溉要求自流灌溉，不需外加力v不淤<v<v不沖邊坡穩(wěn)定，不滲漏，不坍塌，不滑坡梯形矩形復(fù)合斷面（a）、（c）、（e）、（f）土基；（b）、（d）巖基1—原地面線；2—馬道；3—排水溝一、渠道橫斷面設(shè)計(jì)1、橫斷面形狀定義作用設(shè)計(jì)流量Q設(shè)最小流量Qmin加大流量Qmax設(shè)計(jì)年份灌水期間通過的最大流量。即正常工作條件下通過的流量，因而設(shè)計(jì)流量也叫正常流量。當(dāng)需要對(duì)種植面積較小或灌水定額較小的作物供水時(shí)或水源水量不足時(shí)，渠道通過的最小流量考慮到灌區(qū)可能擴(kuò)大種植面積或改變種植計(jì)劃，要求通過比設(shè)計(jì)流量更大的流量。Ｑmax＝(1.1~1.35)Q設(shè)確定渠道設(shè)計(jì)斷面（縱坡、底寬、邊坡、設(shè)計(jì)水深）和渠系配套建筑物的主要依據(jù)

Ｑmin＝(40~50%)Q設(shè)校核對(duì)下一級(jí)渠道的控制條件，確定是否需建節(jié)制閘確定渠頂高程2、渠道流量

一、基本公式（明渠均勻流）=？=？c—謝才系數(shù)；

i—渠底比降。ωX

3、橫斷面主要尺寸：m、b、h、的擬定m=1～2R—水力半徑；ω—過水?dāng)嗝婷娣e；式中：Q—渠道設(shè)計(jì)流量；

n—渠床糙率；首先確定水力最佳斷面的寬深比α：然后：已知m、n、i；假定b依據(jù)α計(jì)算h，再計(jì)算ω、R、C，最后推算Q，直到Q=Q設(shè)計(jì)；則：b、h值為所求

水力最優(yōu)斷面工程量小，小型渠道和石方渠道可采用。對(duì)大型渠道，窄深式的水力最優(yōu)斷面開挖深度大，施工困難，勞動(dòng)效率低。因此，大型渠道常采用寬淺斷面。水力最優(yōu)斷面不一定是最優(yōu)設(shè)計(jì)斷面，因而α要進(jìn)行調(diào)整，如下：調(diào)整最優(yōu)設(shè)計(jì)斷面寬深比а：

驗(yàn)算流速V=Q/ω，使設(shè)計(jì)流速在不沖流速和不淤流速之間。當(dāng)Q=1.5~50m3/s時(shí)，（N=2.35~3.25，一般采用2.8）當(dāng)Q<1.5m3/s時(shí)，

（N=1.8~3.4，一般采用2.6）二、渠道斷面設(shè)計(jì)例題

八斗溪干渠設(shè)計(jì)流量Q=1.0m3/s。渠底設(shè)計(jì)比降為1/1000，C15砼襯砌，渠道糙率n值平均采用0.017。邊坡系數(shù)取m=1.0。試進(jìn)行渠道橫斷面設(shè)計(jì)。渠道橫斷面設(shè)計(jì)計(jì)算表過水面積w濕周X

由水力最佳斷面確定寬深比

由實(shí)用經(jīng)濟(jì)斷面確定寬深比為了防止風(fēng)浪引起渠水漫溢，保證渠道安全運(yùn)行，挖方渠道的渠岸和填方渠道的堤頂應(yīng)高于渠道的加大水位，要求高出的數(shù)值稱為渠道的安全超高?！豆喔扰潘こ淘O(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50288—99）建議按下式計(jì)