5.2 各级渠道纵横断面设计5.2.1 典型农渠纵横断面设计5.2.1.1 典型农渠横断面设计设计流量是进行水力计算,确定渠道过水断面尺寸的主要依据,合理的渠道、横断面除了 满足渠道的输水、配水要求外,还应满足渠床稳定条件,包括纵向稳定和平面稳定两个方面 纵向稳定要求渠道在设计条件下工作，不发生冲刷和淤积，或在一定时期内冲淤平衡平 面稳定要求渠道在设计条件下工作时，渠道水流不发生左右摇摆渠道横断面尺寸要依据渠道设计流量通过水力计算加以确定一般情况下采用明渠均 匀流公式计算：即Q=AC 倆式中：Q—渠道设计流量（m3/s）A—渠道过水断面面积（m2）R—水力半径i—渠底比降1C—谢才系数，一般采用曼宁公式c=1 R1/6进行计算，其中n为糙率n农渠的渠底比降，为了减少工程量，应尽可能选用和地面相近的渠底比降i=0.0029 渠床糙率系数：由《灌溉排水工程学》P]3o表3-13,农渠采用砼护面，预制板砌筑，n=0.017.农渠采用梯形断面，渠道内、外边坡系数m=1.25采用试算法：初选定 b=0.36m, n=0.017, Q=0.123 m3/s, i=0.0029用迭代公式： h0i+12/53/51+mhb 0 i代入数据，经试算得 h=0.23mA=(b+mh)h=0.149 (m2)V= Q =0.825(m/s)渠道的不冲流速和土壤性质，水流含砂量，断面水力要素有关，一般土渠的不冲流速可依据《灌溉排水工程学》P136表3-25中查出，Vcs1= 5.0(m/s)V 不冲=KQ0-1 = 5X0.1230.1=4.054(查表 6-21)渠道的不淤流速，由不淤流速经验公式：Vcd=C0Q0.5式中：Vd为渠道的不淤流速(m/s)cdC0为不淤流速系数，随渠道流量和宽深比而变，见《灌溉排水工程学》P136,表3-26 0 136查得 C0=0.4Vcd=0.4X0.1230.5=0.140(m/s)Vcd=0.140(m/s)
把最小流量代入迭代公式中得：最小水深 hmin=0.14(m)min过水断面 A=0.075( m2)V . =Q =0.613 (m/s) min AV =0.109(m/s)
L— 渠道的长度， L=550mi —渠道的比降，此处取i = 0.0029①一水流通过渠系建筑物时的水头损失，此处取0.1mH = A +△h + Li + ^^4 — 1488.580m进0根据上式求得农渠进水口处水位为1488.580m根据典型农渠的设计水位可推求渠底 高程、堤顶高程等典型农渠的纵断面设计计算表见表 5-4表5-4农渠纵断面计算表桩号坡降地面咼程设计水位提顶咼程渠底咼程开挖咼程挖深填咼0+0000.00291488.2501488.5801488.8371488.3501488.1100.1400.5870+0501488. 1601488.4351488.6921488.2051487.9650.1950.5320+1001488.0831488.2901488.5471488.0601487.8200.2630.4640+1501488.0411488. 1451488.4021487.9151487.6750.3660.3610+2001488.0001488.0001488.2571487.7701487.5300.4700.2570+2501487.8001487.8551488.1121487.6251487.3850.4150.3120+3001487.5791487.7101487.9671487.4801487.2400.3390.3880+3501487.3681487.5651487.8221487.3351487.0950.2730.4540+4000+4500+5000+5501487.1661487.4201487.6771487.1901486.9500.2160.5111486.9331487.2751487.5321487.0451486.8050.1280.5991486.8061487.1301487.3871486.9001486.6600.1460.5811486.6661486.9851487.2421486.7551486.5150.1510.5765.2.2 典型斗渠纵横断面设计5.2.2.1 下级渠道各分水口水位高程 由于农渠处的进水口处的水头损失忽略不计，对于典型斗渠而言，其下级渠道各分水 口处水位高程与各农渠进水口设计水位相等。
先拟定斗渠的坡降i =0.0040,确定斗渠的设计水位，由典型农渠处的进水口水位高程+与斗渠之间的距离X比降，得H 1493.62 （m）但斗渠分水口处的水位高程不能满斗进足下级渠道的灌水要求，这时就要调整斗渠的设计水位线一般采用以下两种方法 :一是,保持原有斗渠比降不变，放弃分水口处水位，较高的农渠内部分高地的自流灌溉二是改 变斗渠比降，将比降放缓，使斗渠设计水位满足农渠的灌水要求本设计采用方法一，保 持原有比降5.2.2.2 典型斗渠横断面设计 渠道横断面尺寸要根据渠道设计流量通过水力计算加以确定采用明渠均匀流公式计 算，即渠道横断面尺寸要依据渠道设计流量通过水力计算加以确定一般情况下采用明渠 均匀流公式计算：即Q=AC式中：Q—渠道设计水深（m3/s）A—渠道过水断面面积（m2）R—水力半径i—渠底比降1C—谢才系数，一般采用曼宁公式c=± R1/6进行计算，其中n为糙率n渠床糙率系数：由《灌溉排水工程学》P130表3-13,斗渠采用砼护面，预制板砌筑,n=0.017.斗渠采用梯形断面，渠道内、外边坡系数 m=1.25采用试算法：用迭代公式：Oi+1丿3/5b 0 i代入数据，经试算得最小水深过水断面h=0.32mA=(b+mh)h=0.243V= Q =1.16(m/s)A渠道的不冲流速和土壤性质，水流含砂量，断面水力要素有关，一般土渠的不冲流速可依据《灌溉排水工程学》Vcs1= 5.0(m/s)V 不冲=KQ0.1 5 X 0.2660.1=4.405渠道的不淤流速，由不淤流速经验公式：Vcd=C0Q0.5式中：Vd为渠道的不淤流速(m/s)cdC0为不淤流速系数，随渠道流量和宽深比而变，见《灌溉排水工程学》P136,表3-26 0 136查得 C0=0.4Vcd=0.4X0.2660.5=0.212(m/s)Vcd=0.212(m/s)
把最小流量代入迭代公式中得h =0.21(m) minA=0.131(m2)V . = Q =0.862 (m/s)min AV =0.135(m/s)
在渠道渠底高程线以上，以渠道的最小水深为间距，画渠底高程 线的平行线，该线就是最小水位线；7) 最大水位线在渠道渠底高程线以上，以渠道的加大水深为间距，画渠底高程 线的平行线，该线就是最大水位线；8) 开挖高程线渠底高程减去预制板厚度和砂砾石垫层厚度之和，即在渠底线以 下以开挖深度(0.06+0.24 米)为间距，画渠底高程线的平行线，该线就是开挖高程线；9) 挖深地面高程减去渠底高程得挖深；10) 填高渠堤高程减去地面高程得填高；斗渠纵断面计算结果见表 5-6，表5-6 斗渠纵断面图桩号坡度地面咼程设计水位提顶咼程渠底咼程开挖咼程挖深填咼0+0000.00401493.3151493.6201493.9031493.3001493.0000.3150.5880+0201493.2561493.5401493.8231493.2201492.9200.3360.5670+0501493.1791493.4201493.7031493.1001492.8000.3790.5240+1001493.0531。