第四章渠道灌溉系统课件

农田水利学

4-41精选课件ppt内容提要田间工程输配水工程田间渠系的布置渠道横断面设计渠道灌溉系统水源（或渠首）工程渠系及渠系建筑物规划渠道设计渠道流量推算渠道纵断面设计地面灌概条田、格田的规划2精选课件ppt第四节灌溉渠道纵横断面设计灌溉渠道断面设计的基本要求：有足够输水能力，有稳定的渠床具有足够的水位，衔接平顺一“少”，两“小”，三有“利”渠道断面设计：横断面设计：确定渠道边坡、底宽、水深等纵断面设计：确定设计水位线、渠底线、堤顶高程线等3精选课件ppt第四节灌溉渠道纵横断面设计（一）基本公式（明渠均匀流公式）对于梯形断面渠道:一、渠道横断面设计4精选课件ppt第四节灌溉渠道纵横断面设计（一）基本公式对于梯形断面渠道，则：一般已知Q,拟定参数m,n,i,求b,h

一、渠道横断面设计5精选课件ppt第四节灌溉渠道纵横断面设计一般已知Q,拟定参数m,n,

,i,求b,h一、渠道横断面设计（一）基本公式对于梯形断面渠道，引入宽深比α=b/h设，则：6精选课件ppt第四节灌溉渠道纵横断面设计（二）设计参数确定渠底比降ｉ定义：单位渠长的渠底降落值。重要性确定ｉ，考虑的因素：a.地面坡度b.设计流量c.渠床土质d.渠道含沙量e.下级渠道分水点水位要求（确定）一、渠道横断面设计7精选课件ppt第四节灌溉渠道纵横断面设计（二）设计参数确定

渠床糙率ｎ定义：反应渠床粗糙程度的技术参数确定n，需考虑的因素：流量渠床土质、施工质量、养护情况一、渠道横断面设计请思考：ｎ取值偏大会造成什么后果？ｎ取值偏小会造成什么后果？确定P1778精选课件ppt第四节灌溉渠道纵横断面设计（二）设计参数确定边坡系数ｍ定义：表示渠道边坡倾斜程度的指标确定m，需考虑的因素：渠床土质：土质好，ｍ小流量和水深：流量大，水深大，则ｍ大一、渠道横断面设计请思考：m取值偏大会造成什么后果？m取值偏小会造成什么后果？1m确定P1789精选课件ppt第四节灌溉渠道纵横断面设计宽深比:即α＝ｂ/h设

水力最优断面宽深比水力最优断面：在渠道比降和渠床糙率一定的条件下，通过设计流量所需的最小过水断面。水力最优断面特点:断面窄深；土方量小适用:小型渠道、石方渠道和衬砌渠道等。宽深比：一、渠道横断面设计10精选课件ppt第四节灌溉渠道纵横断面设计４．宽深比（可参考P6-17表6-17）满足渠道断面相对稳定的宽深比相对平稳：不冲不淤或冲淤平衡对于一般渠道：

α＝3Q设0.25–mh=0.85Q设1/3

多沙河流上引水的渠道:

h=0.76Q设1/3Q设

<1.5m3/s时α=2.8Q设0.1–mQ设=1.5~50m3/s时α=2.6Q设0.25–m一、渠道横断面设计11精选课件ppt第四节灌溉渠道纵横断面设计宽深比实用经济断面宽深比实用经济断面特点：较宽浅，过水能力较大适合：较常采用，特别是大中型渠道一、渠道横断面设计12精选课件ppt第四节灌溉渠道纵横断面设计实用经济断面宽深比α的估算：拟定偏离系数β:计算水深比γ:计算宽深比:

一、渠道横断面设计一般取β=1.01~1.0413精选课件ppt一、渠道横断面设计宽深比满足通航条件的宽深比一般水面宽度大于船舶宽度的2.6倍船底以下水深应大于15~30cm一般较为宽浅，即宽深比较大14精选课件ppt第四节灌溉渠道纵横断面设计（二）设计参数确定渠道不冲流速、不淤流速不淤流速不冲流速C0—不於系数（表6-22）C1—根据泥沙性质确定的系数（表6-23）

K——耐冲系数，查表6-19一、渠道横断面设计对于清水渠,为防止杂草生长,大型渠道取V最小=0.5m/s，V最小=小型渠道0.3~0.4m/s；很小的清水渠道V最小=0.2m/s15精选课件ppt第四节灌溉渠道纵横断面设计（三）横断面计算计算设计底宽ｂ和设计水深ｈ设假定b，试算注意步骤一、渠道横断面设计渠道水力计算主要任务：确定满足输水能力和渠床稳定条件的渠道底宽和设计水深。16精选课件ppt第四节灌溉渠道纵横断面设计一、渠道横断面设计（三）横断面计算计算设计底宽ｂ和设计水深ｈ设图解法(参见水力学教材)先估算或拟定宽深比，则：注意：步骤渠道横断面设计步骤：拟定或估算各设计参数（ｉ、ｎ、ｍ、α等）计算设计水深和底宽（ｈ、ｂ）校核不冲不淤；发生冲刷或淤积，则主要调整（？？），然后转向②，直至满足。17精选课件ppt第四节灌溉渠道纵横断面设计（三）横断面计算２．计算加大水深和最小水深试算法图解法—诺模图迭代法一、渠道横断面设计注意：应按加大流量校核不冲流速，最小流量校核不淤流速。轮灌渠道无加大流量。18精选课件ppt第四节灌溉渠道纵横断面设计

先计算附：迭代法初拟h加大为h1（略大于ｈ设）代入下式:若，则h加大=h2,否则，

h1=h2，重新迭代。,

一、渠道横断面设计19精选课件ppt第四节灌溉渠道纵横断面设计3.确定安全超高、堤顶（渠岸）宽渠道安全超高：堤顶（渠岸）宽度：如与主要交通道路结合，按交通要求确定。一、渠道横断面设计20精选课件ppt（四）横断面设计步骤拟定或估算各设计参数ｉ、ｎ、ｍ、α等计算ｈ设、ｂ设，校核不冲不淤流速计算最小水深和加大水深，校核流速。确定安全超高、堤顶宽。绘制渠道横断面图（见图）。第四节灌溉渠道纵横断面设计一、渠道横断面设计21精选课件ppt课外作业：自学“渠道横断面的结构”填方渠道应用条件：渠道通过低地、坡度平缓地带或沟溪时，有时采用填方渠道；设计中应考虑的主要问题：防止渠道滑坡和渗漏挖方渠道应用条件：一般输水渠道，如干、支渠。设计中应考虑的主要问题：是防止渠道塌坡、处理好边坡排水问题、合理安排弃土半填半挖方渠道应用条件：支渠以下的配水渠道一般采用；设计中应考虑的主要问题：渠道最好使填方量和挖方量基本相等，并考虑填方的沉降量和挖方中不宜作填方的土料量。内容：断面结构形式应用条件设计中考虑的主要问题22精选课件ppt23精选课件ppt作业：习题册习题6-6其他作业布置在网络教学平台上24精选课件ppt结束25精选课件ppt堤顶宽和安全超高参考表（无交通要求时）第四节灌溉渠道纵横断面设计项目田间毛渠固定渠道流量（m3/s）<0.50.5~1.01~55~1010~3030~50>50超高(m)0.1~0.20.2~0.30.2~0.30.3~0.40.40.50.60.8堤顶宽(m)0.2~0.50.5~0.80.8~1.01.0~1.51.5~2.02.0~2.52.5~3.03.0~3.5有交通要求时，堤顶宽：汽车6~8m，拖拉机5m，大车3~4m，架子车2m。26精选课件ppt第四节灌溉渠道纵横断面设计渠道比降一般数值渠道级别干渠支渠斗渠农渠平原灌区1/5000~1/100001/3000~1/70001/2000~1/50001/1000~1/3000丘陵灌区1/2000~1/50001/1000~1/3000土渠1/2000石渠1/500土渠1/1000石渠1/300滨湖灌区1/8000~1/150001/6000~1/80001/4