xxx灌区渠道工程.doc

1、5.2渠道工程5.2.1设计依据5.2.1.1设计所遵循的主要技术规范（1）水利水电工程等级划分及洪水标准 （ S1252-2000172）；（2）防洪标准（GB50201-94）；（3）水电水利工程可行性研究报告编制规程 （送审稿）；（4）灌溉与排水工程设计规范 （GB50288-99）；（5）水工隧洞设计规范（SL279-2002）；（6）泵站设计规范（ GB/T50265-97）；（7）水利水电工程钢闸门设计规范 （ SL74-95）；（8）水工建筑物荷载设计规范 （DL5077-1997）；（9）水工混凝土结构设计规范 （SL/T191-2008）；（10）锚杆喷射混凝土支护技术规范

2、（GB50086-2001）；（11）水电站引水渠道及前池设计规范 （ SL/T205-97 ）；（12）水电站压力钢管设计规范 （ SL281-2003）。5.2.1.2设计基本资料（1）水文、气象（ 1）水文、气象1）径流特征值据 XX 气象站资料统计：多年平均降水量 911.7mm多年平均蒸发量1039mm多年平均径流深746mm2）气象资料XX县的主体气候属中亚热带湿润型季风气候，主要气候特点表现为：垂直气候差异大。 XX河谷赋予独特干热气候，见雪年少，常年气温为1525C左右。积温：矮山58105440C，二半山 54404300C。日照年均 950.7 小时，处于全国日照最少中心边

3、缘。累计平均无霜期为300 天，矮山 330 天，高山 280 天。降水量年平均 1066 毫米，但地区分布不均。中都河河谷带，平均802 毫米，少于 800 毫米的年份占 50，最少年仅 400 毫米，而清平地区年平均为 1574 毫米，最高竟达 2388 毫米。在季节分配上，降水也极不均匀，夏季，约占全年降水量 80，秋季约占 20。XX处于 XX河谷暖流区，属中亚热带季风气候，处于 XX河谷暖流区，四季温和、雨量充沛，雨热同季，无霜期 280361 天。常年平均气温 14.8 18( 矮山 18.4 16.7 、二半山 16.7 15，高山 13最冷月是 1 月，常年 8.4 4.9 ；

4、最热月是7 月，一般为 27.3 24。据(XX 县志记载， XX日照是全国最少中心边缘，累计年均日照时数为950.7 小时，日照率为 22，日照最多出现在1978 年，为 1198.1 小时；最少出现在1964 年，为769.9 小时。 900 小时年以上年份占72，年变幅不大。最多月是8 月，年均 150.7 小时，其次多月为 7 月， 142.8 小时，平均每日有 5 小时日照。 9 月以后日照剧减，直到次年 2 月下旬，均属少日照时段，平均每日只有 1.5 小时，全年从 3 月中旬至 9 月上旬的半年时间，日照时数最多，有利大小春生长。降水量最少年份是1963 年,760 毫米。最多是

5、 1959 年 1372 毫米，常年为 800 1100毫米间。 4 月开始雨量增多， 9 月后雨量偏少。春季雨水 (3-5 月) 占全年总降水量 18-23；夏季雨水 (6-8月) 占总降水量 47-60 ；秋季雨水 (9-11 月) 占总降水量 20-24；冬季雨水(12-2 月 ) 占总降水量1-7 。（2）岩石、土壤物理力学指标本工程引水线路地下洞室围岩分类建议数据，倒虹管岩土物理力学建议指标表，明（暗）渠及其它小型建筑物岩、土物理力学指标建议数据见地质单行本。（ 3）地震设计烈度本区位于 XX盆地弱活动断裂构造区南部，新构造运动活动微弱。近场及场址区断裂构造不发育，构造形迹主要为近南

6、北向和近东西向褶皱。工程区地震主要受外围区域性断裂构造地震波及的影响，影响烈度小于度。据GB18062001中国地震动参数区划图，工程区地震动峰值加速度0.05g ，对应的地震基本烈度为度；按DL/T5335 2006水电水利工程区域构造稳定性勘察技术规程中的区域构造稳定性分级，本区区域构造稳定性好。（ 4）建筑材料特性及设计参数1）容重混凝土24kN/m3钢筋混凝土25kN/m3浆砌块卵石22kN/m3钢材78.5kN/m32）泊桑比混凝土1/6钢材0.33）混凝土抗渗标号不低于 S-4。4）弹性模量混凝土及钢材：根据水工混凝土结构设计规范（SL/T191-2008），确定C20 混凝土弹性

7、模量为 2.55104N/mm2；根据水电站压力钢管设计规范（SD144-85），轧制钢材弹模统一取 2.1106kg/cm2。5）强度混凝土及钢材：根据SL/T191-2008，确定 C20 混凝土轴心抗压强度为10N/mm2，轴心抗拉强度为 1.1N/mm2。（ 5）安全系数1）抗滑稳定安全系数：按SL265-2001规定取值，见表5-2-2。2）抗倾稳定安全系数：4 级建筑物：基本组合1.4，特殊组合 1.3。3）压力钢管镇墩、支墩抗滑及抗倾稳定安全系数：基本组合1.2，特殊组合 1.05。4）压力钢管抗外压稳定安全系数：不小于2.0。5）混凝土及钢筋混凝土的安全系数：按SL/T191-

8、2008 的规定采用。表 5-2-2抗滑稳定安全系数表建筑物级别4，5备注荷载组合基本特殊特殊 II坝体与坝基松软地基上的重力式建筑物1.201.051.00类别岩基上的重力式建筑物1.051.001.00（6）安全超高明渠衬砌超高不小于0.3m；渡槽及无压隧洞在静水位加波浪高度以上的安全超高，按规范规定不小于0.3m。5.2.2工程等级及洪水标准XX引水渠系包括干渠、支渠，根据灌溉与排水工程设计规范（ GB50288-99）有关规定，结合本工程特点，确定各级渠道工程建筑物级别与防洪标准列于下表中。表 5-2-3渠道工程建筑物分级与防洪标准表项目划分建筑物级别防洪标准（重现期 . 年）3510

9、流量小于 5m /s 的干渠及支渠、斗渠干渠渠系工程主要建筑物应为 5 级，包括明渠、隧洞、渡槽、倒虹管等，设计洪水标准为 10 年一遇；其它渠道建筑物为 5 级，包括各条支渠的明渠、隧洞、施工临时性建筑物等，设计洪水标准为10 年一遇。消能防冲建筑物的消能防冲标准为10 年一遇洪水。5.2.3不同灌溉面积方案比较5.2.3.1大面积灌溉方案A大面积灌溉方案：干渠从取水隧洞出口相接，沿山布置，至高洞子分水对XX供水（现有渠道），渠线在桩号干0+187设一支渠分水点后向北方向前行，经高洞子倒虹管，明渠到寸腰村，在马鞍山桩号干1+842处设置寸腰村取水口，渠道经过寸腰村到坳田村，铜厂坪桩号干 4+

10、266 处设置坳田村取水口，在经过石栗坪分水对汉溪村和椒园村供水。渠线在桩号干 8+236 设一支渠分水点后继续向北方向前行，经过坳田村至何家坪村，在小铺子桩号干 14+174出设置何家坪村取水口，经过何家坪村至白花村，在青冈坡桩号干17+532设置白花村取水口，经过白花村至龙口村和XX，在尖头坪桩号干20+237设置取水口，此处可以和规划的水厂（尖头坪）相接向厂镇供水，渠线在桩号干20+237设一支渠分水点对沙坪村供水，干渠结束桩号干20+237，干渠长度 20.24km，直接灌面 0.93 万亩，解决人饮 3.92 万人。本方案布置支渠 3 条：分别为清平支渠（现有渠道，不计入支渠总长度）

11、、汉椒支渠、沙坪支渠，支渠长度 7.98km，干支渠总长 28.22km，支渠设计灌溉面积 1.09 万亩，解决人饮 0.63 万人。表 5-2-3-1XX水库灌区渠道设计流量成果表名称分水桩号渠道长度（ km）累计灌面（万亩）分水灌面（万亩）计算流量干渠渠首干 0+000.0020.242.0201.16清平支I渠4.077岩坪村分水支 I2+497.002.4970.45690.41250.19大石村分水支 I4+077.001.580.04440.04440.03干渠寸腰村分水干 1+842.001.8421.56660.19830.1汉椒支渠干 8.236.005.652汉溪村分水支4

12、+830.004.830.51460.31490.149椒园村分水支5+652.000.8220.19970.19970.081干渠坳田村分水干 4+266.002.4240.85370.2632何家坪村分水干 14+174.009.9080.59050.207白花村分水干 17+532.003.3580.38350.2111龙口村分水干 20+237.002.7050.17240.05210.178沙板支渠沙板村分水支2+328.002.3280.12030.12030.0525.2.3.1小面积灌溉方案B小面积灌溉方案：干渠从大坝取水坝段取水隧洞出口出相接，沿山布置，至高洞子分水对 XX供

13、水（现有渠道），渠线在桩号干 0+187设一支渠分水点后向北方向前行，经高洞子倒虹管，明渠到寸腰村，在马鞍山桩号干1+842 处设置寸腰村取水口，渠道经过寸腰村到坳田村，铜厂坪桩号干4+266处设置坳田村取水口，经过坳田村至何家坪村，在小铺子桩号干 14+174 出设置何家坪村取水口，经过何家坪村至白花村，在青冈坡桩号干17+532设置白花村取水口，经过白花村至龙口村和XX，在尖头坪桩号干20+237设置取水口，此处可以和规划的水厂（尖头坪）相接向厂镇供水，干渠结束桩号干20+237，干渠长度 20.24km，直接灌面 0.93 万亩，解决人饮3.92 万人。表 4-4-2XX水库灌区渠道设计

14、流量成果表名称分水桩号渠道长度（ km）累计灌面（万亩）分水灌面（万亩）计算流量干渠渠首干 0+000.0020.182.0200.85清平支I渠4.077岩坪村分水支 I2+497.000.7320.45690.41250.19大石村分水支 I4+077.003.3450.04440.04440.03干渠寸腰村分水干 1+842.001.7821.56660.19830.1坳田村分水干 4+266.002.4240.85370.26320.12何家坪村分水干 14+174.009.9080.59050.2070.14白花村分水干 17+532.003.3580.38350.21110.11龙

15、口村分水干 20+237.002.7050.17240.05210.165.2.4.3综合比较与渠线确5.2.5渠线比选5.2.5.1方案一渠线基本上是沿 1057.5m高程线以下布置，局部渠道在950m与 900m高程线处，偏灌区西侧，多为傍山渠道，地势较为平缓。该方案干渠全长20.24km，其中渡槽 1 座，隧洞1 座，长 70m；倒虹管 1 座，长 91m；陡坡 2 座，长 201m；明渠长 19.91km。支渠全长7.98km，其中明渠2 段，长6.51km；隧洞1 座，长1.47km。（1）干渠干渠从大坝取水坝段取水隧洞出口出相接，沿山布置，渠线在桩号 0+052-桩号0+089 布

16、置渡槽，斜跨过溢洪道，至高洞子分水对XX供水（现有渠道，不计入支渠总长度），渠线在桩号干 0+187设一支渠分水点后向北方向前行，经高洞子倒虹管，明渠到寸腰村，在马鞍山桩号干1+842处设置寸腰村取水口，渠道经过寸腰村到坳田村，铜厂坪桩号干 4+266 处设置坳田村取水口，在经过石栗坪分水对汉溪村和椒园村供水。渠线在桩号干 8+236设一支渠分水点后继续向北方向前行，经过坳田村至何家坪村，在小铺子桩号干14+174出设置何家坪村取水口，经过何家坪村至白花村，在青冈坡桩号干17+532 设置白花村取水口，经过白花村至龙口村和XX，在尖头坪桩号干 20+237 设置取水口，此处可以和规划的水厂（尖

17、头坪）相连接向厂镇供水，渠线在桩号干20+237 设一支渠分水点对沙坪村供水，干渠结束桩号干20+237，干渠长度 20.24km，直接灌面 0.93 万亩，解决人饮3.92 万人。（2）支渠根据灌区分布情况及地形地质条件，共布置了支渠3 条即：清平支渠（现有渠道，不计入支渠总长度）、汉椒支渠、沙坪支渠，支渠全长共7.98km，设计灌溉面积 1.09 万亩，解决人饮 0.63 万人。1）清平支渠（现有渠道，不计入支渠总长度）经调查从 XX库区已有渠道向 XX的岩坪村和大石村供水，渠道尺寸0.7*0.8m 满足现在所需供应流量，所以不需要重新建立新的渠道，可以继续使用老渠道。同时，在老渠道旁现有

18、输水管道，向XX厂镇供水，干管最大管径300mm，最小管径 200mm，尺寸也能满足供应流量需求。2）汉椒支渠在椒园村的石栗坪处桩号8+236处分水，汉椒支渠经过石栗坪，黑湾，陈家坪，肖家坪，雷竹，刘家山和祠堂湾结束, 结束桩号为汉椒 5+6523）沙坪支渠在干渠末端处接沙坪支渠。沙坪支渠经过大河沟和向家坪结束，结束桩号为沙坪2+328。5.2.5.2方案二干渠从大坝取水坝段取水隧洞出口出相接，沿山布置，至高洞子分水对 XX供水（现有渠道），渠线在桩号干 0+187 设一支渠分水点后向北方向前行，经高洞子倒虹管，明渠到寸腰村，在马鞍山桩号干 1+842 处设置寸腰村取水口，渠道经过寸腰村到坳田

19、村，铜厂坪桩号干 4+266处设置坳田村取水口，经过坳田村至何家坪村，在小铺子桩号干14+174出设置何家坪村取水口，经过何家坪村至白花村，在青冈坡桩号干 18+561设置白花村取水口，经过白花村至龙口村和 XX，在尖头坪桩号干 20+969设置取水口，此处可以和规划的水厂（尖头坪）相连接向厂镇供水，经过龙口村和 XX至沙坪，在狮子 设置沙坪村取水口，经过沙坪村到椒园村，在祠堂湾设置椒园村取水口，经过椒园村，至于刘家山干渠结束桩号干 28+319，干渠结束桩号干 28+338，干渠长度 28.34km，直接灌面 1.57 万亩，解决人饮 4.11 万人。该方案干支渠渠线全长 28.34km，包

20、括干渠 1 条、支渠 1 条（现有渠道，不计入总长度），干渠长 28.32km，设计灌面 2.02 万亩，人饮 4.55 万人。（1）干渠干渠从大坝取水坝段新建渠道出口出相接，沿山布置经寸腰村、坳田村，何家村，白花村，龙口村和XX，沙坪村，椒园村和汉溪村。结束桩号28+338，直接解决人饮 4.11 万人。（2）支渠1）清平支渠（现有渠道，不计入支渠总长度）经调查从 XX库区已有渠道向 XX的岩坪村和大石村供水，渠道尺寸 0.7*0.8 满足现在所需供应流量，所以不需要重新建立新的渠道，可以继续使用老渠道。同时，在老渠道旁现有输水管道，向清平厂镇供水，干管最大管径 300mm，最小管径 200

21、mm，尺寸也能满足供应流量需求。结束桩号清平 4+077，解决人饮 0.44 万人。5.2.5.3综合比较与渠线确定1）地形地质条件据地表地质测绘，两方案所经过的地形地貌、地层岩性及构造等地质条件大体相同。两方案沿线均未发现大规模滑坡、崩塌等影响方案成立的不良地质现象，因此两方案在地质上均是可行的。2）施工条件比较方案一特点是渠线基本上是沿1057.5m高程线以下布置，局部渠道在950m与 900m高程线处，偏灌区西侧，多为傍山渠道，施工地势较为平缓，在渠道桩号干0+187 和干8+236 处分水，分水后，能让水流量迅速输送到整个灌区，且分水后渠道尺寸更小，利于施工。方案二特点是渠线基本上是沿

22、 1057.5m高程线以下布置，干支渠渠线全长 28.32km，包括干渠 1 条、支渠 1 条（现有渠道 4.08km，不计入总长内），干渠长 28.32km。渠道坡面较陡，如桩号干 17+022桩号干 21+195，桩号干 21+213桩号干 22+549，桩号干22+623桩号干 24+105，这些坡面比较陡，增大了施工困难程度，不利于施工。3）工程量及投资比较表 5-2-5方案一、方案二主要工程量汇总表项目方案一渠道方案二渠道干渠支渠干渠支渠土方开挖 (m3)21893.514588.1331466.23现有渠道石方开挖 (m3)36992.6825349.3859807.93现有渠道土

23、石填筑 (m 3)19585.315700.7725454.22现有渠道混凝土 (m3)14245.1310662.9219757.99现有渠道钢筋 (t)271.71237.07281.14现有渠道砌石 (m3)29847.385405.8790833.48现有渠道渠道建筑工程投资（万元）4063.24256.46通过对两个方案地质、施工、投资，方案一与方案均二均不存在制约方案成立的重大工程地质问题，其工程地质条件基本相当，在地质上均是可行的。方案一施工整体难度较小，投资较小，故本阶段荐建方案一渠线布置方案。5.2.6渠线总布置根据 XX水库灌区渠线方案比较成果，引水渠线采用方案一。建筑物由

24、枢纽取水渠道 1 座、干渠 1 条、支渠 3 条组成，渠道总长度 28.22km，其中干渠长 20.24km，支渠长7.98km， 设计灌面共 2.02 万亩。5.2.6.1枢纽取水工程田坝儿取水隧洞位于挡水大坝上游的田坝儿处，水平长255.91m，取水隧洞出口接干渠。5.2.6.2渠系布置尖头坪水厂在龙神沟上游双河口建水坝取水口高程为860 米，采用 DN275双管线沿右岸下行至尖头坪水厂，管线全程重力自流至尖头坪。在尖头坪建水厂一座，供杨柳坝、祠堂湾、白花、尖头坪、板溪的用水。产水量3453 立方米 / 日（原总规为 6300 立方米 / 日，由于该安置区有 7000 移民安置到了新县城里

25、，故该水厂规模减小） ，占地 2400 平方米，标高在 760 米左右。同时能满足 XX与龙口村取水口的流量处理，向所需地方供水。干渠渠首于上坝址上游约 150m右岸取水，至干渠终点尖头坪，干渠全长 20.24km，其中渡槽 1 座，长 37m；隧洞 1 座，长 70m；倒虹管 1 座，长 91m；陡坡 2 座，长 201m；明渠长 19.84km。支渠全长 7.98km，其中明渠 2 段，长 6.51km；隧洞 1 座，长 1.47km。干渠从大坝取水隧洞出口出相接，沿山布置，至高洞子分水对XX供水（现有渠道），渠线在桩号干 0+187 设一支渠分水点后向北方向前行，经高洞子倒虹管，明渠到寸

26、腰村，在马鞍山桩号干1+842处设置寸腰村取水口，渠道经过寸腰村到坳田村，铜厂坪桩号干4+266 处设置坳田村取水口，在经过石栗坪分水对汉溪村和椒园村供水。渠线在桩号干8+236 设一支渠分水点后继续向北方向前行，经过坳田村至何家坪村，在小铺子桩号干14+174出设置何家坪村取水口，经过何家坪村至白花村，在青冈坡桩号干17+532 设置白花村取水口，经过白花村至龙口村和XX，在尖头坪桩号干 20+237 设置取水口，渠线在桩号干 20+237设一支渠分水点对沙坪村供水。（2）支渠根据灌区分布情况及地形地质条件，共布置了支渠3 条即：清平支渠（现有渠道，不计入支渠总长度内）、汉椒支渠、沙坪支渠，

27、支渠全长共7.98km，设计灌溉面积 1.09 万亩，解决人饮 0.73 万人。1）清平支渠（现有渠道，不计入支渠总长度）经调查从 XX库区已有渠道向 XX的岩坪村和大石村供水，渠道尺寸0.7*0.8满足现在所需供应流量，所以不需要重新建立新的渠道，可以继续使用老渠道，同时，在老渠道旁现有输水管道，向清平厂镇供水，干管最大管径300mm，最小管径 200mm，尺寸也能满足供应流量需求。2）汉椒支渠在椒园村的石栗坪处桩号8+236处分水，汉椒支渠经过石栗坪，黑湾，陈家坪，肖家坪，雷竹，刘家山和祠堂湾结束, 结束桩号为汉椒 5+6523）沙坪支渠在干渠末端处接沙坪支渠。沙坪支渠经过大河沟和向家坪结

28、束，结束桩号为沙坪2+328。表 5-2-4渠道名称流量段干渠一二三四五六七八表 5-2-5渠道名称流量段汉椒支渠一干渠渠线布置汇总表工程名称设计桩号设计设计设计进口出口结构断面尺寸进口出口流量水深纵坡高程高程型式宽高矩形渠道干 0+000干 0+0521.161.191/20001057.51057.44矩形1.21.76海子沟渡槽干 0+052干 0+0891.160.91/10001057.511057.48矩形1.21.38矩形渠道干 0+0890+1871.161.191/20001057.481057.44矩形1.21.76高洞子倒虹管干 0+187干 0+2520.941057.

29、441056.00圆形D=0.8U 型渠道干 0+252干 1+8420.941.11/20001056.001055.21U 型1.21.63U 型渠道干 1+842干 4+2660.841.011/20001055.211054.00U 型1.21.52U 型渠道干 4+266干 8+2360.710.91/20001054.001051.01U 型1.21.37U 型渠道干 8+236干 12+1920.450.771/20001051.011050.03U 型1.01.2坳田村小隧洞干 12+139干 12+2620.450.311/10001050.031049.97城门洞型1.51

30、.8U 型渠道干 12+262干 14+1740.450.771/20001049.971049.01U 型1.01.2U 型渠道干 14+174干 15+0200.320.741/20001049.011048.59U 型0.81.16陡坡干 15+020干 15+1180.321048.59950.74矩形0.30.78U 型渠道干 15+118干 17+4870.320.741/2000950.74948.79U 型0.81.16U 型渠道干 17+487干 17+7810.220.641/2000948.79948.67U 型0.81.03陡坡干 17+781干 17+8190.229

31、48.67900.00矩形0.20.78U 型渠道干 17+819干 20+2370.220.641/2000900.00898.79U 型0.71.03支渠渠线布置汇总表工程名称设计桩号设计设计设计进口出口结构断面尺寸进口出口流量水深纵坡高程高程型式宽高隧洞汉椒 0+000汉椒 1+4660.230.241/10001052.011050.53城门洞型1.51.8U 型渠道汉椒 1+466汉椒 4+8300.230.661/20001050.531048.85U 型0.71.06渠渠渠渠二U 型渠道汉椒 4+830汉椒 5+6520.230.331/20001048.851048.44U 型

32、0.50.63沙坪支渠一U 型渠道沙坪 0+000沙坪 2+3280.0520.291/2000900895.34U 型0.30.585.2.7渠系主要建筑物设计XX水库灌区渠系由干渠1 条、支渠 3 条组成，相应渠系建筑物型式有明渠、隧洞、倒虹管、陡坡、分水闸、交通桥等，本阶段仅对干渠的部分渠系建筑物进行结构设计。5.2.7.1设计流量根据灌区总体布置，干渠和支渠为续灌渠道，设计灌溉保证率采用75%，确定斗渠设计流量后，采用从下逐级向上的方法，并计入渠道的输水损失，推算各级节点的设计流量。表 5-2-7XX灌区渠道分渠系流量表干渠上分干渠上分水分水渠道分水渠道桩号渠道长度 m灌面推荐流量万亩

33、干渠渠首干 0+00001.16干渠末端干 20+237202370.22汉椒 1段汉椒 0+00014660.23汉椒 2段汉椒33640.310.23汉椒 3段汉椒 56+528220.190.081沙坪 1段汉椒 2+32822420.120.052根据灌溉与排水工程设计规范规定，结合灌区的实际用水情况，设计流量 1.0m3/s ，加大流量按 30%计算；设计流量 1.0 25.0m3/s ，加大流量按 30%计算。续灌渠道最小流量按设计流量的40%选用，同时要求最小水深不小于设计水深的70%。5.2.7.2比降选择根据灌区内各个灌面的总体设计要求，初步选定建筑物纵向坡降，由灌区控制高程

34、自下而上逐级推求水源高程，分别按设计、加大、最小流量进行渠道高度、岸顶超高和渠道不冲不淤流速计算，经水力学计算后确定：明渠比降 1/20001/500 ，设计流速 0.50 0.69m/s ；加大流量流速 0.57 0.72m/s ；隧洞比降 1/1000 ，设计流速 0.76m/s ；加大流量流速 0.83m/s ；渡槽比降 1/1000 ，设计流速 1.066m/s ；加大流量流速 1.26m/s ；XX水库灌区渠系建筑物允许不冲流速大于2m/s；为防止渠道中从生杂草，渠道的不淤流速不小于 0.5m/s ，根据水力学计算成果：干渠中各种建筑物的流速均满足不冲不淤的流速要求。5.2.7.3水

35、力学计算根据初步选定的各种建筑物的比降值，进行水力学计算，由此确定渠系各种建筑物的断面尺寸以及不同建筑物的水面曲线衔接方式。（1）过水断面尺寸计算根据地形条件，明渠过水断面第一流量段采用矩形，第二、三流量段采用U形，隧洞过水断面均采用矩形，按明渠均匀流分段进行水力学计算，不同的衬砌材料采用不同的糙率值。矩形明渠段侧墙和底板采用厚度为 20cm的 C20砼浇筑， U形明渠采用厚 810cm的预制 C15砼，糙率取值 n=0.015；隧洞采用砼全断面衬砌，取 n=0.015；（2）倒虹管水力学计算1）管径确定倒虹管管径范围按照给水管道经济流速v=1.5 2.5m/s 确定，经计算得出的倒虹管管径满

36、足经济流速要求。2）水头损失计算倒虹管水头损失包括沿程水头损失和局部水头损失两部分。沿程水头损失hw 按谢n2L2hwVi 1 C R才公式计算：式中： V平均流速（ m/s）；R水力半径（ m）；1C谢才系数（ m2 / s）；n第 i段过流表面粗糙系数。局部水头损失按下式计算：n2hVi12g式中：局部损失系数，见表5-2-8 。表 5-2-8局部水头损失系数表部位局部损失系数拦 污 栅0.14倒虹管进水口闸 门 段0.2进口渐变段0.5管身段平面弯段0.81出 口 段0.5经计算，高洞子倒虹管总水头损失别为1.55 。（3）水面曲线计算本阶段在推算水面曲线过程中，考虑建筑物衔接渐变段进出

37、口的局部水头损失，即进口水面降落值和出口水面回升值，按照明渠均匀流计算水深进行不同建筑物高程衔接。1）进口水面降落值： Z11K1V 22- V 02g2）出口水面回升值： Z21K 2V 2- V 22g1K1进口局部水头损失系数，渐变段取为0.1 。K2出口局部水头损失系数，取为0.2 。（4）渐变段长度计算渐变段长度按经验公式计算：Ld=C（B1-B2）式中 C系数，取 C=1.02.5 。（5）陡坡水力学计算陡坡水力计算按下列公式进行计算临界水深：弗汝德数：消力池深度：水跃长度：消力池长度：表 5-2-9XX灌区干渠水面曲线计算表渠道名称渠道桩号渠道底宽设计水深设计水位高程糙率设计流量

38、设计流速加大流量加大水深最小流量最小水深干渠干 1+4681.21.11056.470.0150.940.8151.2221.330.5640.77干渠干 1+6451.21.11056.380.0150.940.8151.2221.370.5640.77干渠干 2+1551.21.011056.030.0150.840.7971.0921.220.5040.716干渠干 3+0691.21.011055.580.0150.840.7971.0921.220.5040.716干渠干 3+7481.21.011055.240.0150.840.7971.0921.220.5040.716干渠干

39、4+4551.20.91054.770.0150.710.7710.9231.080.4260.645干渠干 5+2241.20.91054.390.0150.710.7710.9231.080.4260.645干渠干 5+9271.20.91054.040.0150.710.7710.9231.080.4260.645干渠干 7+7731.20.91053.120.0150.710.7710.9231.080.4260.645干渠干 8+8101.00.771052.470.0150.450.6880.5850.920.270.55干渠干 10+1611.00.771051.790.0150

40、.450.6880.5850.920.270.55干渠干 11+1221.00.771051.310.0150.450.6880.5850.920.270.55干渠干 13+2881.00.771050.20.0150.450.6880.5850.920.270.55干渠干 15+7690.80.74950.390.0150.320.6230.4160.8880.1920.515干渠干 16+6040.80.74949.970.0150.320.6230.4160.8880.1920.515干渠干 18+4020.70.64900.340.0150.220.5680.2860.770.1320

41、.45干渠干 19+3880.70.64899.830.0150.220.5680.2860.770.1320.45表 5-3-1渠道名称汉椒支渠汉椒支渠汉椒支渠汉椒支渠汉椒支渠表 5-3-3渠道名称沙坪支渠沙坪支渠沙坪支渠XX灌区支渠水面曲线计算表渠道桩号渠道底宽设计水深设计水位高程糙率设计流量设计流速加大流量加大水深最小流量最小水深汉椒 1+5260.70.661051.160.0150.230.5720.2990.780.1380.51汉椒 2+6600.70.661050.60.0150.230.5720.2990.780.1380.51汉椒 4+1040.70.661049.880.

42、0150.230.5720.2990.780.1380.51汉椒 4+9810.50.331049.110.0150.0810.5850.1050.40.0480.24汉椒 5+5110.50.331048.840.0150.0810.5850.1050.40.0480.24XX灌区支渠水面曲线计算表渠道桩号渠道底宽设计水位设计水位高程糙率设计流量设计流速加大流量加大水深最小流量最小水深沙坪 0+1870.30.293899.920.0150.0520.6560.0670.3610.030.21沙坪 0+9670.30.293898.360.0150.0520.6560.0670.3610.0

43、30.21沙坪 1+5000.30.293897.290.0150.0520.6560.0670.3610.030.215.2.7.4干渠主要建筑物设计（ 1）明渠渠道长度 19.91km，设计流量为 0.22 1.16m3/s ，加大流量0.286 1.495m3/s ，最小流量 0.13 0.69m3/s 。干渠大部分渠道为傍山渠，由于引水流量较小，总体布置上，根据渠道沿线的地形、地质条件，为减少渠道开挖及衬砌工程量，干渠渠道除第一流量段断面为矩形，其余流量段断面采用预制U形渠道，整体性较好。对于挖方渠道，由于渠道高度较小，最高仅U 形渠道 1.63m，边坡是按垂直临时边坡开挖岸坡形成，在

44、放置预制U形渠道后，立即进行石渣回填，不存在安全隐患；对于填方渠道，在放置预制U形渠道后，采用 M7.5 浆砌块石回填。过水断面按加大流量设计，设计纵坡1/20001/500 ，经计算：加大流量时水深为0.77m1.495m，加大流速为 0.592 0.845m/s ；设计流速为0.568 0.807m/s 。矩形明渠边墙及底板为C20 砼，厚度 20cm，马道宽度一侧为 1m，另一侧为1.5m，兼做人行道、检修通道， 。为排出渠道内侧坡面洪水，渠道每间隔300 1000m设山溪渡槽，渡槽高度1.161.86m，宽度 0.82.5m，随坡面洪水流量变化而变化。（2）干渠倒虹管1）高洞子倒虹管该

45、段地形沿渠线立面上呈“U”形，倒虹管横穿过高洞子，高程1057.44 1057.3m。该倒虹管设计流量0.94m3/s ，相应管中流速为1.87m/s 。加大流速2.43m/s ，最小流速 1.37m3/s 。进口桩号为干 0+187m，出口桩号为干 0+252，全长 91m，进、出口底板高程分别为1057.44 与 1056m。下伏基岩为 J1b 砂岩、粉砂质泥岩，大多基岩裸露，岸坡岩体裂隙不发育，主要为薄中层状结构，岸坡稳定性较好，建议以强风化下部基岩作为管墩持力层。倒虹管进口渐变段长3.57m，沉砂池池长 4.76m，底板厚度 0.3m，沉砂池左侧设置冲砂泄水道，进口设冲沙闸，孔口尺寸为0.8 1.64m(宽高 ) 。倒虹管进口底槛高程为1057.44m，池宽由 1.2m 扩散为 1.5m。沉砂池正常运行水位1054.6m，加大流量运行水位1057.9m，边墙顶部高程为1059.07m。前室段长3.4m，设拦污栅槽和工作门槽各一道，底槛高程1056.71m，距沉砂池底高差0.72m，以防止泥沙进入压力管道。拦污栅宽1.2m，高 1.14m，上部设工作桥，采用人工清污的操作方式；工作门为潜孔式，下游止水，孔口尺寸为1.2 1.14m，上部采用手用螺杆式启闭机；前室末端为压力墙，墙顶宽0.4m，采用 C20砼与前室侧墙、顶板整体浇筑而成。