atk5.2.1.1 典型农渠横断面设计
设计流量是进行水力计算,确定渠道过水断面尺寸的主要依据,合理的渠道、横断面除了满足渠道的输水、配水要求外,还应满足渠床稳定条件,包括纵向稳定和平面稳定两个方面。纵向稳定要求渠道在设计条件下工作，不发生冲刷和淤积，或在一定时期内冲淤平衡。平面稳定要求渠道在设计条件下工作时，渠道水流不发生左右摇摆。
渠道横断面尺寸要依据渠道设计流量通过水力计算加以确定。一般情况下采用明渠均匀流公式计算：即
Q=AC
式中：Q—渠道设计水深（m3/s）
A—渠道过水断面面积（m2）
R—水力半径
i—渠底比降
c—谢才系数，一般采用曼宁公式 c= R1/6 进行计算，其中n为糙率
农渠的渠底比降，为了减少工程量，应尽可能选用和地面相近的渠底比降。i=0.0029。渠床糙率系数：由《灌溉排水工程学》P130表3-13，农渠采用砼护面，预制板砌筑，n=0.017.
农渠采用梯形断面，渠道内、外边坡系数m=1.25。
采用试算法：
初选定b=0.36m, n=0.017, Q=0.123 m3/s, i=0.0029
用迭代公式： =
代入数据，经试算得 h=0.23m
A=(b+mh)h=0.149 (m2)
V==0.825(m/s)
渠道的不冲流速和土壤性质，水流含砂量，断面水力要素有关，一般土渠的不冲流速可依据《灌溉排水工程学》P136表3-25中查出，Vcs1= 5.0(m/s)
V不冲=KQ0.1 = 5×0.1230.1=4.054( 查表6-21）
渠道的不淤流速，由不淤流速经验公式：
Vcd=C0Q0.5
式中 ：Vcd为渠道的不淤流速（m/s）
C0为不淤流速系数，随渠道流量和宽深比而变，见《灌溉排水工程学》P136，表3-26查得 C0=0.4
Vcd=0.4×0.1230.5=0.140(m/s)
Vcd=0.140(m/s)<V=0.825(m/s)<Vcs=4.054(m/s)
满足不淤不冲流速，断面尺寸适合，即：b= 0.36 (m), i=0.0029, m=1.25, n=0.017 , Q=0.123。把最小流量代入迭代公式中得：
最小水深 hmin=0.14(m)
过水断面 A=0.075（m2）
Vmin==0.613（m/s）
Vcd=0.109(m/s)<Vmin =0.377(m/s)<Vcs=3.859(m/s)
满足不淤不冲流速。
预制板厚取0.04m， 砂砾料垫层厚取此处取0.20m。
安全超高Δh取0.27m，堤顶宽度D取0.6m
典型农渠的水力要素见表5-3，
i | Q | m | h | b | A | x | R | c | v | n |
0.0029 | 0.129 | 1.25 | 0.23 | 0.36 | 0.149 初一数学奥赛题 | 1.096 | 0.136 | 41.895 | 0.832 | 糖基化蛋白质组学0.017 |
| | | | | | | | | | |
5.2.1.2 典型农渠纵断面设计
灌溉渠道不仅要满足输送设计流量的要求,还要满足水位控制的要求。纵断面设计根据灌溉水位要求确定渠道的空间位置，即先确定不同桩号处的设计水位高程，再根据设计水位求渠底高程、堤顶高程等。 为了灌溉要求，各级渠道入口处都应具有足够的水位，这个水位是根据灌溉面积上控制点的高程加上各种水头损失，自下而上逐级推求的。
即： =+△h ++
式中：— 渠道进水口处的设计水位 (m)。
△h — 控制点地面高程与附近末级固定渠道设计水位的高差，取值范围0.1～0.2 m，此处取0.1m。
L— 渠道的长度，L=550m。
— 渠道的比降，此处取i＝0.0029。
— 水流通过渠系建筑物时的水头损失，此处取0.1m。
=+△h ++＝1488.580m
根据上式求得农渠进水口处水位为1488.580m。根据典型农渠的设计水位可推求渠底高程、堤顶高程等。
典型农渠的纵断面设计计算表见表5-4
表5-4 农渠纵断面计算表 |
桩号 | 坡降 | 地面高程 | 设计水位 | 提顶高程 | 渠底高程 | 开挖高程 | 挖深 | 填高 |
0+000 | 0.0029 | 1488.250 | 1488.580 | 1488.837 | 1488.350 | 1488.110 | 0.140 | 0.587 |
0+050 | 1488.160 | 1488.435 | 1488.692 | 1488.205 | 1487.965 | 0.195 | 0.532 |
0+100 | 1488.083 | 1488.290 | 1488.547 | 1488.060 | 1487.820 | 0.263 | 0.464 |
0+150 | 1488.041 | 1488.145 | 1488.402 | 1487.915 | 1487.675 | 0.366 | 0.361 |
0+200 | 1488.000 | 1488.000 | 1488.257 | 1487.770 | 1487.530 | 0.470 | 0.257 |
0+250 | 1487.800 | 1487.855 | 1488.112 | 1487.625 | 1487.385 | 0.415 | 0.312 |
0+300 | 1487.579 | 1487.710 | 1487.967 | 1487.480 | 1487.240 | 0.339 | 0.388 |
0+350 | 钻井泥浆材料1487.368 | 1487.565 | 1487.822 | 1487.335 | 1487.095 | 0.273 | 0.454 |
0+400 | 1487.166 | 1487.420 | 1487.677 | 1487.190 | 1486.950 | 0.216 | 0.511 |
0+450 | 1486.933 | 冷铁1487.275 | 1487.532 | 1487.045 | 1486.805 | 0.128 | 0.599 |
0+500 | 1486.806 | 1487.130 | 1487.387 | 1486.900 | 1486.660 | 0.146 | 特里伊格尔顿0.581 |
0+550 | 1486.666 | 1486.985 | 1487.242 | 1486.755 | 1486.515 | 0.151 | 0.576 |
| | | | | | | | |
5.2.2典型斗渠纵横断面设计
5.2.2.1下级渠道各分水口水位高程
由于农渠处的进水口处的水头损失忽略不计，对于典型斗渠而言，其下级渠道各分水口处水位高程与各农渠进水口设计水位相等。
先拟定斗渠的坡降i=0.0040，确定斗渠的设计水位，由典型农渠处的进水口水位高程+与斗渠之间的距离×比降，得1493.62（m）。但斗渠分水口处的水位高程不能满足下级渠道的灌水要求，这时就要调整斗渠的设计水位线。一般采用以下两种方法:一是,保持原有斗渠比降不变，放弃分水口处水位，较高的农渠内部分高地的自流灌溉。二是改变斗渠比降，将比降放缓，使斗渠设计水位满足农渠的灌水要求。本设计采用方法一，保持原有比降。
5.2.2.2 典型斗渠横断面设计
渠道横断面尺寸要根据渠道设计流量通过水力计算加以确定。采用明渠均匀流公式计算，即渠道横断面尺寸要依据渠道设计流量通过水力计算加以确定。一般情况下采用明渠均匀
流公式计算：即
Q=AC
式中：Q—渠道设计水深（m3/s）
A—渠道过水断面面积（m2）
R—水力半径
i—渠底比降
c—谢才系数，一般采用曼宁公式 c= R1/6 进行计算，其中n为糙率
渠床糙率系数：由《灌溉排水工程学》P130表3-13，斗渠采用砼护面，预制板砌筑，n=0.017.
斗渠采用梯形断面，渠道内、外边坡系数m=1.25。
采用试算法：
用迭代公式： =
代入数据，经试算得 h=0.32m
A=(b+mh)h=0.243
V==1.16(m/s)
渠道的不冲流速和土壤性质，水流含砂量，断面水力要素有关，一般土渠的不冲流速可依据《灌溉排水工程学》，Vcs1= 5.0(m/s)
V不冲=KQ0.1 5×0.2660.1=4.405
渠道的不淤流速，由不淤流速经验公式：
Vcd=C0Q0.5
式中 ：Vcd为渠道的不淤流速（m/s）
C0为不淤流速系数，随渠道流量和宽深比而变，见《灌溉排水工程学》P136，表3-26查得 C0=0.4
