第一節(jié)灌溉渠道流量確定和設計4

(2)可根據(jù)表1－表4計算不同α值對應的水力參數(shù)表1實用經濟斷面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水力最佳斷面與實用經濟斷面水深比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實用經濟斷面的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實用經濟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）用下式計算不同α值的各項實用經濟斷面指標（4）對不同α值的實用經濟斷面進行綜合比較確定選用方案2.渠道的縱斷面設計:灌溉渠道不僅要滿足輸送設計流量的要求，還要滿足水位控制的要求。橫斷面設計通過水力計算確定了能通過設計流量的斷面尺寸，滿足了前一個要求。縱斷面設計的任務是根據(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計水位高程，再根據(jù)設計水位確定渠底高程、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具有足夠的水位高程。這個水位是根據(jù)灌溉面積上控制點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

=A0+h+∑Li+∑φ式中：H進為渠道進水口處的設計水位(m)；A0為渠道灌溉范圍內較高、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為控制點地面與附近末級固定渠道設計水位的高差，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)渠道水位推算當灌區(qū)坡度較陡（陡于1/1000），渠首水位已確定時，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）農渠水位高出地面一般不應小于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)渠道縱斷面設計中的水位銜接: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，渠道過水斷面亦隨之減小，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。當水源水位較低，既不能降低下游的設計水位高程，也不能抬高上游的設計水位高程時，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大于15—20cm。第五節(jié)灌溉渠道系統(tǒng)設計(2)渠道縱斷面設計中的水位銜接:

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，會產生水頭損失，在渠道縱斷面設計時，必須予以充分考慮。如建筑物較短，可將進、出口的局部水頭損失和沿程水頭損失累加起來(通常采用經驗數(shù)值)，在建筑物的中心位置集中扣除。如建筑物較長，則應按建筑物位置和長度分別扣除其進、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、下級渠道的水位應有一定的落差，以滿足分水閘的局部水頭損失。即以設計水位為標準，上級渠道的設計水位高于下級渠道的設計水位，以此確定下級渠道的渠底高程。若當上級渠道輸送最小流量時，相應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準，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計水位，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計水位線。但當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計水位時，就要設法調整干渠設計水位線。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部分高地的自流灌溉，干渠設計水位線改為上圖中的③線。二是將干渠比降放緩，使干渠設計水位線如上圖中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、渠道設計水位線、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)