农田水利渠道流量设计

1、推求设计流量渠别长度渠别长度（万亩一支二支三支四支五支合计4.75.95.46.16.528.61.92.21.91.81.89.6注. 马清河灌区土地利用系数0.8A灌区 12 0.8 9.6万亩推求典型支渠（四支渠）第四支渠（典型支渠）布置图计算农渠的设计流量，四支渠的田间净流量为：Q4 支田净=A 四支q 设=1.80.43=0.774m3/s因为斗，农渠分两组轮灌，同时工作的斗渠有3 条，同时工作的农渠有5 条，所以农渠的田间净流量为：Q 农田净=Q 支田净/nk=0.774/35=0.0516 m3/s取田间水利用系f =0.95,则农渠的净流量Q 农=Q 农净/f=0.054 m3

2、/s查表可得相应的土壤透水性系数：A=1.9，m=0.4,所以农渠每公里输水损失系数：农1.9=100=0.061m3/s所以农渠的设计流量为：Q=Q（1+L）0.054(10.0610.8)=0.057 （L=0.8 千米）农毛农净农农农计算斗渠的设计流量，因为一条斗渠内同时工作的农渠有5 5 条农渠的毛流量之和：Q=5Q=50.057=0.285 斗净农毛L4=1.8Km因为斗渠每公里输水损失系数为= A/100Qm斗=0.0314斗净所以斗渠的设计流量为=Q（1+L）=0.301 m3/s斗毛斗净斗斗计算四支渠的设计流;斗渠也是分两组轮灌以第轮灌组要求的支渠毛流量作为 渠的设计流量，支渠

3、的平均工作长度L=4.9Km支支渠的净流量为=3Q=0.903 支净斗毛支渠每公里输水损失系数：= =0.0198支支净支渠的毛流量为=Q（1+ L）=0.991 m3/s四支毛四支净支四支计算四支渠的灌溉水利用系数QQQ三支毛 0.774 0.780.991计算其他支渠的设计流量计算其他支渠的田间净流量Q1 支田净=1.90.43=0.817m3/s Q2 支田净=2.20.43=0.946m3/s Q3 支田净=1.90.43=0.817m3/s Q5 支田净=1.80.43=0.774m3/s计算其他支渠的设计流量以典型支渠（四支渠）的灌溉水利用系数作为扩大指标，用来计算其他支渠的设计流

4、量。1Q= 0.817 1支毛0.78m3/s0.9462Q=0.782m3/s0.8173Q=0.783m3/s0.7745Q= 0.785 m3/s推求干渠各段的设计流量DE :净QDEJ= 净=0.99 m3/s五支=1.9DE 100 0.990.40.019m3/sQ=Q（1+L）=0.99(1+0.0192.5)=1.04m3/sDE 毛DE 净DEDECD 段设计流量：QCD=QDE=1.04+0.99=2.03m3/s四支毛净毛=1.90.0143净毛CD1002.030.4Q=Q（1+L）=2.03（1+0.01432.9）=2.11m3/sCD 毛CD 净CDCDBC 段设

5、计流量：QBC=QCD=2.11+1.05=3.16 m3/s三支毛净毛=1.9 0.0120m3/s净毛BC1003.160.4Q =Q （1+L ）=3.16(1+0.01204.3)=3.32m3/sBC毛BC净BCBCAB 段设计流量：QAB=QBC=3.32+1.21=4.53 m3/s二支毛净毛=1.9 0.0104m3/s净毛AB1004.530.4Q =Q （1+L）=4.53（1+0.01043.4）=4.69m3/sAB毛AB净ABABOA 段设计流量：QOA净 QABQ1支毛 4.69+1.05=5.74m3/s1.90.0094OA1005.740.4QOA毛 QLOA

6、=5.74(1+0.00940.4)=5.76m3/s二、推求渠道最小流量和加大流量的计算推求典型支渠（四支渠）及其所属斗、农渠的最小流量计算农渠的最小流量，四支渠的田间净流量为：Q4 =A qmin =1.80.18=0.324m3/s因为斗，农渠分两组轮灌，同时工作的斗渠有3 条，同时工作的农渠有5 条，所以农渠的田间净流量为：Q=Q/nk=0.324/（35）=0.0216 m3/s农田净支田净取田间水利用系数f=0.95,则农渠的净流量为Q=Q/=0.023 m3/s农净农净f查表可得相应的土壤透水性系数：A=1.9，m=0.4, 所以农渠每公里输水损失系数：农1.9=100=0.08

7、59m3/s所以农渠的最小流量为：Q=Q（1+L）0.02310.08590.8)=0.025 m3/s （L=0.8千米）农毛农净农农农计算斗渠的最小流量，因为一条斗渠内同时工作的农渠有5 5 条农渠的毛流量之和：Q=5Q=50.025=0.125 斗净农毛L4=1.8Km因为斗渠每公里输水损失系数为= A/100Qm斗=0.0437斗净所以斗渠的最小流量为=Q（1+L）=0.135 m3/s斗毛斗净斗斗计算四支渠的最小流;斗渠也是分两组轮灌以第轮灌组要求的支渠毛流量作为 渠的最小流量，支渠的平均工作长度L=4.9Km支支渠的净流量为=3Q=0.405 支净斗毛支渠每公里输水损失系数：= =

8、0.0273支支净支渠的毛流量为=Q（1+ L）=0.459m3/s四支毛四支净支四支计算四支渠的灌溉水利用系数三支田净QQQ三支毛 0.459 0.324计算其他支渠的田间净流量1Q=1.90.18=0.342m3/s1支田净2Q=2.20.18=0.396m3/s2支田净3Q=1.90.18=0.342m3/s3支田净5Q=1.80.18=0.324m3/s5支田净计算其他支渠的最小流量以典型支渠（四支渠）的灌溉水利用系数作为扩大指标，用来计算其他支渠的最小流量。10.342 0.481Q= 0.710.3962Q=0.712m3/s 0.56 m3/s0.3423Q=0.713 m3/s

9、0.3425Q= 0.715 m3/s推求干渠各段的最小流量DE :净QDEJ= 净=0.46 m3/s五支=1.9DE 100 0.460.40.0259m3/sQ=Q（1+L）=0.46(1+0.02592.5)=0.49m3/sDE 毛DE 净DEDECD 段最小流量：QCD=QDE=0.49+0.46=0.95m3/s四支毛净毛=1.90.0194净毛CD1000.950.4Q=Q（1+L）=0.95（1+0.01942.9）=1.00m3/sCD 毛CD 净CDCDBC 段最小流量：QBC=QCD=1.00+0.48=1.48 m3/s三支毛净毛=1.9 0.0162m3/s净毛BC

10、1001.480.4Q =Q （1+L ）=1.48(1+0.01624.3)=1.58m3/sBC毛BC净BCBCAB 段最小流量：QAB=QBC=1.58+0.56=2.14 m3/s二支毛净毛=1.9 0.0140m3/s净毛AB1002.140.4QAB=QAB（1+ AB LAB）=2.14（1+0.01403.4）=2.24m3/sOA 段最小流量：QOA净 QAB毛Q1支毛 2.24+0.48=2.72m3/s1.9OA100 2.720.4 0.0127QOA毛 QOA净LOA=2.72 (1+0.0127 0.4)=2.73 m3/s渠道加大流量计算（渠道的极大流量采用加大系

11、数法）支渠设计流量Qd加大系数J加大流量支渠设计流量Qd加大系数J加大流量Qj干渠渠段设计流量Qd加大系数J加大流量QjQ1.051支毛1.281.34Q1.041.281.33DE毛Q1.212支毛1.281.55Q2.111.282.70CD毛Q1.053支毛1.281.34Q3.321.284.25BC毛Q0.994支毛1.321.31Q4.681.285.99AB毛Q0.991.321.31Q5.761.257.20注. Q=JQjd渠道横断面设计(一) 干渠各断面设计（采用经济适用断面）根据参考资料干渠渠底比降为1/500偏离系数 1.02，边坡系数为m=1.25,则( 4 1)2

12、( 4 1)21 m2 1 m2 2=0.76 m) m 2.20计算设计过水断面干渠 OA 段的水深和宽度的计算：338 Qn( 2 1 m2 )23 85.760.025(2.202 11.252 )23 ( m)53i( m)53i(2.20 1.25)5135000 1.68mb h 2.201.68 3.70mA (b mh)h (3.70 1.251.68) 1.68 9.74m2校核不冲不淤流速：（V不於取0.35/）V=KQ0.1=0.625.760.1=0.74m3/s，不冲V Q / A 5.76 / 9.74 0.59 m sVVV不於不冲满足条件计算加大水深和最小水深（

13、迭代法加大水深的计算：0.0250.025 7.201 5000加大iA 加大i)0.6 ()0.6 4.601m1m2 211.252A(b 11.252 3.20ih ib mhi令h2.0m则0A(b Bhh 1b mh0) 4.60 (3.70 3.20 2.0)0.4 3.70 1.252.0h 1.87mh12当h1.89m时，h21.89m1.89m此时迭代终止，加大水深就为 1.89m 最小水深的计算：0.0250.025 1 5000A (最小 )0.6 (i)0.6 2.571m1m2 211.252A(b 11.252 3.20ih ib mhi令h1.0m0A(b Bh

14、)2.57(3.703.201.0)0.41h b mh101.123.70 1.251.0h 1.12mh1 1.12m此时迭代终止，最小水深就为 1.12m依照上述方法，依次可算出干渠各断面的各水力要素，结果见下表干渠设计流量h/mb/m h /mhminVVA/m2V(m/s)不於不冲渠段DE1.040.881.94DE1.040.881.941.000.592.670.390.350.62CD2.111.152.531.310.774.560.460.350.67BC3.321.373.011.550.916.480.510.350.70AB4.691.553.411.771.048.

15、290.570.350.72OA5.761.683.701.891.129.740.590.350.74max/m(m/s)求求求求求) （采用经济适用的断面）根据参考资料支渠渠底比降为1/200偏离系数 1.02，边坡系数为m=1.0,则( 4 1)2 ( 4 1)21 m2 1 m2 2=0.76 m) m 3.23计算设计过水断面Qn( 2 1 m )22( m)5 i3383 h 31.05 1.05 0.025 (3.23 2 11.02 )23 (3.231.0)5312000 0.68mb h 3.230.68 2.20mA (b mh)h (2.20 1.0 0.68) 0.6

16、8 1.96m2校核不冲不淤流速：（V不於取0.35/）V=KQ0.1=0.621.050.1=0.62m3/s，不冲V Q / A 1.05/1.96 0.54 m sVVV不於不冲满足条件计算加大水深和最小水深（迭代法加大水深的计算：加大iA (加大i)0.6 (0.0251.341 2000)0.6 1.281m1m2 211.0211.02 2.83ih ib mhi令h1.0m0A(b Bh)1.28(2.202.831.0)0.41h b mh102.20 1.01.0 0.76h 0.76mh12当h0.78m 时，h2 0.78m 0.78m此时迭代终止，加大水深就为 0.78

17、m 最小水深的计算：0.0250.025 0.481 2000A (最小 )0.6 (i)0.6 0.691m1m2 211.0211.02 2.83ih ib mhi令h0.5m0A(b Bh)0.69(2.202.830.5)0.41h b mh 0102.20 1.0 0.5 0.43h 0.43mh1 0.43m此时迭代终止，最小水深就为 0.43m依照上述方法，依次可算出支渠各断面的各水力要素，结果见下表设计支渠流量h/mb/mh /mhminA/m2V(m/s)V不於V不冲(m3/s)(m3/s)1.050.682.200.780.431.960.540.350.621.210.7

18、12.290.820.462.130.570.350.631.050.682.200.780.431.960.540.350.620.990.662.130.780.421.840.540.350.621渠 2渠 3渠 4渠(m/s)(m/s)求求求求5支0.990.662.130.780.421.840.540.350.62满足要渠求(三) 典型斗渠和典型农渠断面设计（采用水力最佳断面）斗渠断面设计：根据参考资料斗渠渠底比降为1/100n=0.02，边坡系数为m=1.0,则由表查得优=0.83Q典型斗渠 0.301 m3/s此时A mh）h=(0.83h+1.0h)h=1.83h21 m2

19、b2h 1 m2R A / 1.83h2 / 3.66h 0.5hh =0.868*0.3010.375 =0.55m优b h优优 =0.83*0.55=0.46m计算加大水深和最小水深（迭代法） 加大水深的计算：0.0250.025 0.3851 1000加大iA 加大i)0.6 ()0.6 0.491m1m2 211.0211.02 2.83ih ib mhi令h1.0m0A(b Bh h 1b mh0) 0.49 (0.46 2.831.0)0.4 0.46 1.01.0h 0.54mh12当h0.65m 时，h2h 0.62mh34 0.65m0.62m0.62m此时迭代终止，加大水深就为 0.62m 最小水深的计算：A nQ0.025 0.1351 1000最小)0.025 0.1351 1000i)0.6 0.261m1m2 211.0211.02 2.83ih ib mhi令h0.5m0A(b Bh h 1b mh0) 0.26 (0.46 2.83 0.5)0.4 0.46 1.0 0.5h 0.35mh12当h0.37m时，h2 0.37m 0.37m此时迭代终止，最小水深就为 0.37m农渠断面设计根据