第一節(jié)灌溉渠道流量確定和設(shè)計(jì)4

(2)可根據(jù)表1－表4計(jì)算不同α值對應(yīng)的水力參數(shù)表1實(shí)用經(jīng)濟(jì)斷面Kr值α邊坡系數(shù)m0.511.251.51.7521.011.5551.9042.1462.4362.7763.1661.021.8322.3652.7343.1763.6934.2871.032.0632.7573.2353.8094.4795.2481.042.2713.1143.6944.3885.26.132表2水力最佳斷面與實(shí)用經(jīng)濟(jì)斷面水深比H0/Hα邊坡系數(shù)m0.511.251.51.7521.011.141.1591.1641.1671.1691.1711.021.1931.2221.2291.2351.2381.2411.031.2291.2681.2781.2851.291.2931.041.2571.3051.3181.3261.3321.336表3實(shí)用經(jīng)濟(jì)斷面的b/Hα邊坡系數(shù)m0.511.251.51.75211.7891.4141.2491.1090.9920.8941.012.7822.6932.6812.7032.7542.8321.023.2773.3453.4163.5233.6653.8341.033.6913.8994.0424.2254.4444.6941.044.0634.4044.6154.8685.165.488表4實(shí)用經(jīng)濟(jì)斷面與水力最佳斷面濕周比值χ/χ0α11.011.021.031.04χ/χ011.0251.051.0771.103（3）用下式計(jì)算不同α值的各項(xiàng)實(shí)用經(jīng)濟(jì)斷面指標(biāo)（4）對不同α值的實(shí)用經(jīng)濟(jì)斷面進(jìn)行綜合比較確定選用方案2.渠道的縱斷面設(shè)計(jì):灌溉渠道不僅要滿足輸送設(shè)計(jì)流量的要求，還要滿足水位控制的要求。橫斷面設(shè)計(jì)通過水力計(jì)算確定了能通過設(shè)計(jì)流量的斷面尺寸，滿足了前一個(gè)要求?？v斷面設(shè)計(jì)的任務(wù)是根據(jù)灌溉水位要求確定渠道的空間位置，先確定不同樁號處的設(shè)計(jì)水位高程，再根據(jù)設(shè)計(jì)水位確定渠底高程、堤頂高程、最小水位等。(1)灌溉渠道的水位推算：為了滿足自流灌溉的要求，各級渠道取水口或分水口處都應(yīng)具有足夠的水位高程。這個(gè)水位是根據(jù)灌溉面積上控制點(diǎn)的高程加上各種水頭損失，自下而上逐級推算出來的。水位公式為：

H進(jìn)

=A0+h+∑Li+∑φ式中：H進(jìn)為渠道進(jìn)水口處的設(shè)計(jì)水位(m)；A0為渠道灌溉范圍內(nèi)較高、較難灌到水的地面高程(m)，可保證85％以上的面積可自流灌溉；h為控制點(diǎn)地面與附近末級固定渠道設(shè)計(jì)水位的高差，一般取0.1-0.2m；L為各級渠道的長度(m)；i為渠道的比降；φ為水流通過渠系建筑物的水頭損失(m)。地面坡度較陡的灌區(qū)渠道水位推算當(dāng)灌區(qū)坡度較陡（陡于1/1000），渠首水位已確定時(shí)，可根據(jù)渠首水位，參照各渠道縱斷面圖，自上而下逐級確定水面線即可。一般能滿足自流灌溉要求的各級渠道水位高出地面的最小高度（1）農(nóng)渠水位高出地面一般不應(yīng)小于0.2－0.25m，對局部高地允許與地面相等或稍低；（2）支斗渠水位高出地面一般不應(yīng)小于0.25-0.3米，在無分出下級渠道的渠段，允許低于地面（3）干渠一般按平行于等高線布置，只要下級渠道出口處水位高于地面0.3-0.5米，即能滿足自流灌溉要求，其他渠段允許低于地面。(2)渠道縱斷面設(shè)計(jì)中的水位銜接:渠道縱斷面的水位銜接是處理渠道與建筑物、渠道上下段和上下級之間的水位關(guān)系問題。

1)不同渠段間的水位銜接。由于渠段沿途分水，渠道流量逐漸減小，渠道過水?dāng)嗝嬉嚯S之減小，為了使水位銜接，可以改變水深或底寬。銜接位置一般結(jié)合配水樞紐或交叉建筑物布置，并修建足夠的漸變段，保證水流平順過渡。當(dāng)水源水位較低，既不能降低下游的設(shè)計(jì)水位高程，也不能抬高上游的設(shè)計(jì)水位高程時(shí)，不得不抬高下游渠底高程，為了減少不利影響，下游渠底升高的高度不應(yīng)大于15—20cm。第五節(jié)灌溉渠道系統(tǒng)設(shè)計(jì)(2)渠道縱斷面設(shè)計(jì)中的水位銜接:

2)建筑物前后的水位銜接。渠道上的交叉建筑物(渡槽、隧洞、倒虹吸等)一般都有阻水作用，會(huì)產(chǎn)生水頭損失，在渠道縱斷面設(shè)計(jì)時(shí)，必須予以充分考慮。如建筑物較短，可將進(jìn)、出口的局部水頭損失和沿程水頭損失累加起來(通常采用經(jīng)驗(yàn)數(shù)值)，在建筑物的中心位置集中扣除。如建筑物較長，則應(yīng)按建筑物位置和長度分別扣除其進(jìn)、出口的局部水頭損失和沿程水頭損失。跌水上、下游水位相差較大，由下落的弧形水舌光滑聯(lián)接。但在縱斷面圖上可以簡化，只畫出上、下游渠段的渠底和水位，在跌水所在位置處用垂線聯(lián)接。

3)上、下級渠道的水位銜接。在渠道分水口處，上、下級渠道的水位應(yīng)有一定的落差，以滿足分水閘的局部水頭損失。即以設(shè)計(jì)水位為標(biāo)準(zhǔn)，上級渠道的設(shè)計(jì)水位高于下級渠道的設(shè)計(jì)水位，以此確定下級渠道的渠底高程。若當(dāng)上級渠道輸送最小流量時(shí)，相應(yīng)的水位可能不滿足下級渠道引取最小流量的要求，就需要在上級渠道該分水口的下游修建節(jié)制閘，把上級渠道的最小水位從原來的Hmin升高到H‘min，使上、下級渠道的水位差等于分水閘的水頭損失

，以滿足下級渠道引取最小流量的要求，如下圖(a)所示。如果水源水位較高或上級渠道比降較大，也可以最小水位為配合標(biāo)準(zhǔn)，抬高上級渠道的最小水位，使上、下級渠道的最小水位差等于分水閘的水頭損失吁，以此確定上級渠道的渠底高程和設(shè)計(jì)水位，見圖3—39(b)。分水閘上游水位的升高可用兩種方式來實(shí)現(xiàn)：

①拾高渠道水位，不變渠道比降；②不變渠道水位，減緩上級渠道比降。①線表示按原擬定的干渠比降所定出的干渠設(shè)計(jì)水位線。但當(dāng)水源引水高程不能滿足由各支渠分水口水位推出的干渠設(shè)計(jì)水位時(shí)，就要設(shè)法調(diào)整干渠設(shè)計(jì)水位線。一般可采用以下兩種辦法：一是保持原干渠比降放棄分水口水位較高的支渠內(nèi)部分高地的自流灌溉，干渠設(shè)計(jì)水位線改為上圖中的③線。二是將干渠比降放緩，使干渠設(shè)計(jì)水位線如上圖中②線，既能滿足各支渠不同要求，又不超過水源引水高程。這種做法的優(yōu)點(diǎn)是能保證全灌區(qū)自流灌溉，但將干渠比降改緩后，要重新校核干渠流速。

(3)渠道縱斷面圖的繪制:渠道縱斷面圖包括沿渠地面高程線、渠道設(shè)計(jì)水位線、渠道最低水位線、渠底高程線、堤頂高程線、分水口位置、渠道建筑物位置及其水頭損失等。渠道縱斷面圖按以下步驟繪制：1)