灌排渠道工程计算方法

1、1.灌排渠道工程对项目区的灌溉渠道进行衬砌， 并新建一部分梯形渠道。 其 中干支渠采用梯形渠道，上宽分别为 4.5m和2.0m;斗渠和农渠 分别采用U80和U60现浇混凝土衬砌，衬砌厚度 6cm，具体的 梯形断面渠道典型设计和防渗 U型断面渠道典型设计如下。(2)防渗U型渠道典型设计 设计灌溉保证率的确定根据项目区水系状况、水资源和水文气象的实际情况，依据 灌溉与排水工程设计规范(GB50288-99)，本次溧阳市高标农田建设工程规划采用的设计灌溉保证率为75%。 设计灌溉模数的确定项目区农作物以水稻、小麦、蔬菜、特种经济作物为主，由于水稻的需水量比其它的农作物大的多，而且水稻灌溉用水时， 其

2、它作物的需水量较小，因此项目区的设计灌溉模数可以按水稻 的需水量计算。在水稻的泡田期和全生育区中，泡田区的为用水高峰，因此设计灌水模数按泡田定额计算。溧阳市别桥镇的泡田定额取100 m3/亩，水稻田种植比：为88%，水稻栽插期T=6d， 提水灌区机泵每天运行时间为 20-22h,取t=20h，则设计灌水模数 为：:-m36Tt100100 0.8836620100= 2.037 m3/ （s 万亩） 渠系布置项目区规划在斗渠口修建提水泵站，灌溉渠道分斗、农二级固定渠道，田面灌水采用畦灌，斗、农渠均实行续灌。项目区的 各个提水泵站斗控制的灌溉面积大致相等，选择项目规划区北 侧，红星河、兴隆河三排

3、河之间的灌溉面积作为典型设计区。典 型设计区斗渠控制面积1100亩，农渠灌溉控制面积120亩。 渠道设计流量的确定参照灌溉与排水工程设计规范(GB50288-99)，渠道设计流量依据种植面积、灌水模数和渠系水利用系数确定。渠道设 计流量推算如下： 斗渠的设计流量：渠系水利用系数取斗二0.853Q斗 二 q & / 斗二 2.0370.11 / 0.85 二 0.2636 m /s农渠设计流量：农渠水利用系数 农=0.9，田间水利用系数 田二0.953Q农=q A农 / (农田)=2.0370.012/(0.90.95) - 0.0286 m /s U渠道断面计算由斗、农渠的设计流量，设

4、计斗、农渠U砼渠道断面：已知条件，渠道的设计流量Q斗、Q农，渠道糙率系数0.013, 斗、农渠纵坡比降为：山二1/3000、i农=1/1000。式中：N-直线段外倾角为-时的系数，二0时取N。二0.3;:直线段的倾斜角；Q渠道的设计流量，m3/s;圆弧半径，m；A 过水断面，m2。考虑混凝土现场施工的方便，采用 =0，斗渠采用U80型渠道，农渠采用U60型渠道，计算表格如下：表6-2斗、农渠断面设计名称设计流量Q(m3/s)设计断面参数设计流速(m/s)渠道型号半径r(m)衬砌咼度印(m)渠堤超高a(m)设计水深h(m)渠深H(m)斗渠0.2636U800.40.150.380.520.90.

5、75农渠0.0286U600.30.10.310.390.70.14根据灌溉与排水工程设计规范(GB50288-99)，进行加大流量校核计算。表6-3加大流量校核名称设计流量m3/s渠道型号加大百分数%加大流量m3/s半圆半径rm渠道深度m过水断面Am3加大流速m/s斗渠0.2636U80300.34270.40.90.350.98农渠0.0286U60350.03860.30.70.200.19流速满足要求。根据灌溉与排水工程设计规范(GB50288-99)，现浇混凝土渠道衬砌结构的厚度选为6cm新建U60衬砌渠道9.35公里；新建U80衬砌渠道14.40公 里。(1)梯形渠道典型设计选择项

6、目规划区北侧，红星河、兴隆河三排河之间的灌溉面积作为典型设计区。典型设计区支渠控制面积3000亩，渠系水利用系数取斗=0.803Q斗=q A斗 / 斗=2.0370.3 / 0.80 = 0.7639 m Is由典型支渠的设计流量，设计支渠梯形混凝土渠道断面：已知条件，渠道的设计流量 Q，渠道糙率系数n = 0.015，支 渠渠道的边坡系数m = 1.0，纵坡比降为：i斗二1/4000。断面水力计算按明渠均匀流公式进行计算：式中：A-渠道过水断面面积，m ；C谢才系数，m0.5 /sR水力半径，m ；b渠道底宽，m；P湿周，m。计算步骤：计算渠道的设计水深假设bo计算渠道过水断面的水力要素根据

7、b、h值计算相应的过水断面面积A、湿周P、水力半径R和谢才系数C,计算渠道流量校核渠道输水能力上面计算的渠道流量是假设 b、h值相应的输水能力，一般不等于渠道的设计流量(Q),通过试算，反复修改b、h值，直至渠道计算流量等于或接近渠道设计流量为 止。要求误差不超过5%,即设计渠道断面应满足的校核条件是： 校核渠道流速渠道的设计流速应满足前面提到的校核条件：如不满足流速校核条件，就要改变渠道的h或b,重复上面的计算步骤，直到即满足流量条件又满足流速校核条件为止。设计过程如下表：典型支渠断面设计表QhBAPRCVQ-Q计(m3/s)(m)(m)(m2)(m)(m)(m0.5/s)(m/s)Q0.7

8、6412.03.004.830.6236.950.35-0.370.7640.82.02.244.260.5335.930.310.090.7640.842.02.394.380.5536.150.320.00同样，根据灌溉与排水工程设计规范(GB50288-99),进行加大流量校核计算。表6-3加大流量校核名称设计流量m3/s渠道型号加大百分数%加大流量m3/s底宽Bm渠道深度m过水断面Am3加大流速m/s支渠0.764梯形300.9932.00.960.350.98典型渠灌系统的泵站设计设计资料选择小坝泵站为典型泵站设计，该泵站适用于灌溉面积为2500亩左右，灌水模数在2.037m3/（s

9、万亩），泵站灌溉流量为1833.3 m3/h。站址处河道断面：河底高程 5.0m，地面高程 7.0m，常水位 5.6m，枯水位 5.2m。水泵选型由水泵控制灌溉面积和净扬程，确定水泵的型号。典型设计区设计流量 Q=0.170m3/s，净扬程3.3m。管路局部阻力参数S局二0.0827局/d4 =5.50局阻力系数：喇叭口 =0.2出口段 =1.0拍门.=1.5S局 =5.5 2.7 =14.85 S?/m5贝卩 h = S局& = 14.85 汉 0.172 = 0.43 m管路沿程阻力损失参数：hf 二 10.29LQ2n2 / d5.33 二 10.29 20 0.172 0.0122 / 0.35.33 二 0.524mL管长，20 m；Q流量，m2/s；n管道粗糙系数，取0.012;d管道内径，m。水泵的总扬程：H二f H损二3.3 0.954二4.254m。由于该泵 站还要兼顾给塘马