渠道纵横断面设计

5.2 各级渠道纵横断面设计 5.2.1 典型农渠纵横断面设计 5.2.1.1 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 Ri

式中：Q —渠道设计水深（m 3/s ） A —渠道过水断面面积（m 2） R —水力半径 i —渠底比降

c —谢才系数，一般采用曼宁公式 c=

n

1 R 1/6

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》P 130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 m 3/s, i=0.0029

用迭代公式： h i 1

0+=h

h m b i b nQ i

b m

i 05

/25

/3102121+?

?? ??++??? ??

代入数据，经试算得 h=0.23m

2)

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，V cs1= 5.0(m/s)

V 不冲=KQ 0.1 = 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：

V cd =C 0Q 0.5

式中 ：V cd 为渠道的不淤流速（m/s ）

C 0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》P 136，表3-26查得 C 0=0.4

V cd =0.4×0.1230.5=0.140(m/s)

V cd =0.140(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 h min =0.14(m) 过水断面 A=0.075（m 2）

V min =

A

Q

=0.613（m/s ） V cd =0.109(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，

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

进=

A+△h +∑Li+∑φ

式中：H

进

—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。

i—渠道的比降，此处取i＝0.0029。

Φ—水流通过渠系建筑物时的水头损失，此处取0.1m。

H

进=

A+△h +∑Li+∑φ＝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

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 H 斗进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 Ri

式中：Q —渠道设计水深（m 3/s ） A —渠道过水断面面积（m 2） R —水力半径 i —渠底比降

c —谢才系数，一般采用曼宁公式 c=

n

1 R 1/6

进行计算，其中n 为糙率 渠床糙率系数：由《灌溉排水工程学》P 130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： h i 1

0+=h h m b i b nQ i

b

m

i 05

/25

/3102

121+?

?? ??++??? ??

代入数据，经试算得 h=0.32m

A=(b+mh)h=0.243 V=

A

Q

=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》，V cs1= 5.0(m/s)

V 不冲=KQ 0.1 5×0.2660.1=4.405 渠道的不淤流速，由不淤流速经验公式：

V cd =C 0Q 0.5

式中 ：V cd 为渠道的不淤流速（m/s ）

C 0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》P 136，表3-26查得 C 0=0.4

V cd =0.4×0.2660.5=0.212(m/s)

V cd =0.212(m/s)

满足不淤不冲流速，断面尺寸适合，即：b= 0.36(m), i=0.0040, m=1.25, n=0.017Q=0.266m 3/s 。

把最小流量代入迭代公式中得

最小水深 h min =0.21(m) 过水断面 A=0.131（m 2）

V min =

A

Q

=0.862（m/s ） V cd =0.135(m/s)

满足不淤不冲流速。

由迭代公式试算的水深以及在比降下的各水力要素表见下表（5-5）

典型斗渠的水力要素见表5-5，

5.2.2.2.1典型斗渠纵断面设计

由前面表5-6可知，斗渠引水口的水位为1493.62m,在此，取为1493.62m，可用闸门将水头壅高0.1m，即满足下级渠道的供水要求。

渠道纵断面图的绘制，应依据以下这些步骤：

1）先绘地面高程线（每50米一个桩号，分水口处、建筑物处加桩）；

2）标绘分水口和建筑物的位置；

3）绘渠道设计水位线，把每一点的设计水位连接起来；

4）绘渠底高程线。在渠道设计水位线以下，以渠道设计水深为间距，画设计水位的平行线，该线就是渠底高程线；

5）绘渠顶高程线。安全超高取0.3米，以渠底线向上，以设计水深和安全超高之和为间距，作渠底线的平行线，此线就是渠道的堤顶线；

6）最小水位线。在渠道渠底高程线以上，以渠道的最小水深为间距，画渠底高程线的平行线，该线就是最小水位线；

7）最大水位线。在渠道渠底高程线以上，以渠道的加大水深为间距，画渠底高程线的平行线，该线就是最大水位线；

8）开挖高程线。渠底高程减去预制板厚度和砂砾石垫层厚度之和，即在渠底线以下以开挖深度（0.06+0.24米）为间距，画渠底高程线的平行线，该线就是开挖高程线；

9）挖深。地面高程减去渠底高程得挖深；

10）填高。渠堤高程减去地面高程得填高；

斗渠纵断面计算结果见表5-6，

5.2.3 典型支渠的纵、横断面设计

典型斗渠进水口处水位高程比地面高程高0.552米，由此可假定其它斗渠进水口处水位高程比地面高0.552米，并依次可求得斗渠进水口处水位高程.

由上表，推得支渠的引水口水位=1495.456m

由此可得，典型支渠进水口处的设计水位为1495.456米。

5.2.3.1典型支渠的横断面设计

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 Ri

式中：Q —渠道设计水深（m 3/s ） A —渠道过水断面面积（m 2） R —水力半径 i —渠底比降

c —谢才系数，一般采用曼宁公式 c=

n

1 R 1/6

进行计算，其中n 为糙率 渠床糙率系数：由《灌溉排水工程学》P 130表3-13，支渠采用砼护面，预制板砌筑， n=0.017。

支渠采用梯形断面，渠道内、外边坡系数m=1.25。渠床糙率系数：由《灌溉排水工程学》P 130表3-13，支渠采用砼护面，预制板砌筑，n=0.017。为了满足灌区各支渠的分水口水位，考虑施工工程量，对支渠进行变坡，桩号0+000-3+520之间，采用i=0.0028。

=+h i 1

0h

h m b i b nQ i

b m

i 05

/25

/3102

121+?

?? ??++??? ??

当i=0.0028时，n=0.017，m=1.25，b=0.45m ，Q=0.403(m 3/s)，将数据代入公式可得设计水深h d =0.39m;

当i=0.0028时，过水断面 A=(b+mh)h=0.366 m 2

当i=0.0025时，流速V=

A

Q

=1.112(m/s)，查《灌溉排水工程学》P136 表3-25得不淤流速为V cs 〈5.0（m/s ），查《灌溉排水工程学》得Vcd>0.3 m/s ，设计流速均满足。

同理可得最小水深和加大水深，同时也满足要求。 同理可得其它比降下的设计水深、最小水深、加大水深。 2-2支渠的水力要素表见表5-7。

典型支渠的水力要素见表5-7，

5.2.3.2 典型支渠的纵断面设计

由5.2.3.1可得，支渠进水口处水位高程为1495.456m 。

可由支渠进水口处水位高程减去沿程损失（Li ）可得各点的设计水位。

渠道纵断面图的绘制，应依据以下这些步骤：

1） 先绘地面高程线（每100米一个桩号，分水口处、建筑物处加桩）； 2） 标绘分水口和建筑物的位置；

3） 绘渠道设计水位线，把每一点的设计水位连接起来；

4） 绘渠底高程线。在渠道设计水位线以下，以渠道设计水深为间距，画设计水位的平行线，该线就是渠底高程线；

5） 渠顶高程线。以渠底线向上，以设计水深和安全超高之和为间距，作渠底线的平行线，此线就是渠道的堤顶线；

6） 最小水位线。在渠道渠底高程线以上，以渠道的最小水深为间距，画渠底高程线

的平行线，该线就是最小水位线；

7）加大水位线。在渠道渠底高程线以上，以渠道的加大水深为间距，画渠底高程线的平行线，该线就是最大水位线；

8）开挖高程线。渠底高程减去预制板厚度和砂砾石垫层厚度之和，即在渠底线以下以开挖深度（0.08+0.32米）为间距，画渠底高程线的平行线，该线就是开挖高程线；

8）挖深。地面高程减去渠底高程得挖深；

9）填高。渠堤高程减去地面高程得填高；

典型支渠纵断面计算结果见表5-9，

5-9典型支渠纵断面图

5.2.4 典型分干的纵、横断面设计

5.2.4.1 下级渠道各级分水口处水位高程

典型支渠进水口水位比地面高 1.017米，可以假定其它支渠进水口水位比地面高1.017米，按此关系依次计算各支渠进水口水位高程。由上表可得支渠引水口水位与地面高程之差为 1.017m，则其它干渠的引水口水位=各支渠的地面高程+1.017 m，即得各支渠的设计水位。由此，推得干渠的引水口水位=支渠的地面高程+1.017=1502.417 绘典型干渠的地面高程线，典型干渠的设计水位线要满足给下级渠道的供水要求，及工程费用最小的要求。其比降应接近典型干渠的天然平均比降。这样就会出现变坡。允许支渠分水口处水位与干渠设计水位有误差，当干渠设计水位低于支渠进水口处的水位时，这时节制闸就会放下，抬高水位，以满足支渠的进水口水位，但水不能溢出。最后的典型干渠的进水口水位高程为1502.417米。

5.2.4.2典型分干的横断面设计

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 Ri

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=

n

1 R 1/6

进行计算，其中n 为糙率 渠床糙率系数：由《灌溉排水工程学》P 130表3-13，支渠采用砼护面，预制板砌

筑，n=0.018.

典型干渠采用梯形断面，渠道内、外边坡系数m=1.25，床糙率系数：由《灌溉排水工程学》P 130表3-13，支渠采用砼护面，预制板砌筑，n=0.017。为了满足灌区各支渠的分水口水位，考虑施工工程量，对干渠进行变坡，桩号0+000-2+000之间，采用i=0.004；桩号0+000-2+200之间，采用i=0.0037；桩号0+00-2+200之间，采用i ＝0.0037。

桩号0+000-4+100之间，采用i ＝0.0039。干渠采用预制板防渗，梯形断面。采用试算法，计算设计水深进行横断面设计。

。桩号0+000-1+050之间，V 不冲=KQ 0.1=5×1.4750.1=5.198(m/s)。V 不游=C0Q 0.5=0.4×1.4750.5=0.485(m/s)。

桩号0+000-2+200之间，V 不冲=KQ 0.1

=5×1.0920.1

=5.044(m/s)，V 不游=C0Q 0.5

=0.4×1.0920.5=0.418(m/s)

桩号0+000-2+200之间， V 不冲=KQ 0.1=5×0.6310.1=4.774(m/s)，V 不游=C0Q 0.5=0.4×0.6310.5=0.318(m/s)

典型分干渠的水力要素见表5-10，

5.2.4.3典型干渠的纵断面设计

由5.2.4.1可得，干渠进水口处水位高程为1502.417米。

可由干渠进水口处水位高程减去沿程损失（Li）可得各点的设计水位。

1) 先绘地面高程线（每100米一个桩号，分水口处、建筑物处加桩）；

2）标绘分水口和建筑物的位置；

3）绘渠道设计水位线，把每一点的设计水位连接起来；

4）绘渠底高程线。在渠道设计水位线以下，以渠道设计水深为间距，画设计水位的平行线，该线就是渠底高程线；

5）渠顶高程线。以渠底线向上，以设计水深和安全超高之和为间距，作渠底线的平行线，此线就是渠道的堤顶线；

6）最小水位线。在渠道渠底高程线以上，以渠道的最小水深为间距，画渠底高程线的平行线，该线就是最小水位线；

7）最大水位线。在渠道渠底高程线以上，以渠道的加大水深为间距，画渠底高程线的平行线，该线就是最大水位线；

8）开挖高程线。渠底高程减去预制板厚度和砂砾石垫层厚度之和，即在渠底线以下以开挖深度（0.08+0.32米）为间距，画渠底高程线的平行线，该线就是开挖高程线；

9）挖深。地面高程减去渠底高程得挖深；

10）填高。渠堤高程减去地面高程得填高；

最后结果见表5-11

表5-11 二分干渠纵断面计算表

5.2.5 总干渠的纵、横断面设计 5.2.4.1 下级渠道各级分水口处水位高程

典型分干渠进水口水位比地面高0.614米，可以假定其它分干渠

进水口水位比地面高0.614米，

由上表可得分干渠引水口水位与地面高程之差为0.614m ，则其它干渠的引水口水位=各支渠的地面高程+0.614 m ，即得各支渠的设计水位。由此，推得总干渠的引水口水位=分干渠的地面高程+0.2=1518.614

绘总干渠的地面高程线，总干渠的设计水位线要满足给下级渠道的供水要求，及 工程费用最小的要求。其比降应接近总干渠的天然平均比降。这样就会出现变坡。允许分干渠分水口处水位与总干渠设计水位有误差，当总干渠设计水位低于分干渠进水口处的水位时，这时节制闸就会放下，抬高水位，以满足分干渠的进水口水位，但水不能溢出。最后的总干渠的进水口水位高程为1518.614米。 5.2.4.2 总干渠的横断面设计

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 Ri

式中：Q —渠道设计水深（m 3/s ） A —渠道过水断面面积（m 2） R —水力半径 i —渠底比降

c —谢才系数，一般采用曼宁公式 c=

n

1 R 1/6

进行计算，其中n 为糙率

渠床糙率系数：由《灌溉排水工程学》P 130表3-13，支渠采用砼护面，预制板砌筑，n=0.018 典型干渠采用梯形断面，渠道内、外边坡系数m=1.25，床糙率系数：由《灌溉排水工程学》P 130表3-13，支渠采用砼护面，预制板砌筑，n=0.017。为了满足灌区各支渠的分水口水位，考虑施工工程量，对干渠进行变坡，桩号0+000-0+220之间，采用i=0.0037；桩号0+220-4+450之间，采用i=0.0037。

总干渠采用预制板防渗，梯形断面。采用试算法，计算设计水深进行横断面设计。 总干渠桩号0+000-0+220之间，边坡系数m=1.25，b=0.6m ，n=0.017, i=0.0037，Q=3.314(m3/s)时,把数据代入公式（5-3）中得 设计水深 h d = 0.91m

过水断面 A=(b+mh)h=1.581(m 2) 流速 V=

A

Q

=2.096(m/s) 不冲流速 KQ 0.1=5×3.3140.1=5.636（m/s ） ， V 不游=C0Q 0.5=0.4×3.3140.5=0.728（m/s ）

流速满足不淤不冲流速。

总干渠桩号0+220-4+450之间，边坡系数m=1.25，b=0.6m ，n=0.017, i=0.0037，Q=1.602(m3/s)时,把数据代入公式（5-3）中得 设计水深 h d = 0.65m

过水断面 A=(b+mh)h=0.918 (m 2) 流速 V=

A

Q

=1.745 (m/s) V 不冲=KQ 0.1=5× 1.6020.1= 5.241(m/s)，V 不游=C0Q 0.5=0.4×1.6020.5= 0.506(m/s)

同理可得干渠各段的设计水深、加大水深、最小水深。在0+220处，流量发生了较大的变化，由3.314变成1.602，故在此处（分水闸后）渠道断面发生变化，水深0.91变成0.65。

见表5-12.

典型总干渠的水力要素见表5-12

5.2.4.3 总干渠的纵断面设计

由5.2.4.1可得，总干渠进水口处水位高程为1518.614米。可由干渠进水口处水位高程减去沿程损失（Li）可得各点的设计水位

1) 先绘地面高程线（每100米一个桩号，分水口处、建筑物处加桩）；

2）标绘分水口和建筑物的位置；

3）绘渠道设计水位线，把每一点的设计水位连接起来；

4）绘渠底高程线。在渠道设计水位线以下，以渠道设计水深为间距，画设计水位的平行线，该线就是渠底高程线；

5）渠顶高程线。以渠底线向上，以设计水深和安全超高之和为间距，作渠底线的平行线，此线就是渠道的堤顶线；

6）最小水位线。在渠道渠底高程线以上，以渠道的最小水深为间距，画渠底高程线的平行线，该线就是最小水位线；

7）最大水位线。在渠道渠底高程线以上，以渠道的加大水深为间距，画渠底高程线的平行线，该线就是最大水位线；

10）开挖高程线。渠底高程减去预制板厚度和砂砾石垫层厚度之和，即在渠底线以下以开挖深度（0.08+0.32米）为间距，画渠底高程线的平行线，该线就是开挖高程线；

11）挖深。地面高程减去渠底高程得挖深；

11）填高。渠堤高程减去地面高程得填高；最后结果见表5-13.

5.3 各级典型排水沟的纵、横断面设计

5.3.1 典型农排的纵、横断面设计

5.3.1.1 典型农排的横断面设计

农排不进行设计，采用经验公式计算横断面设计。

1）农排的底宽b. 排水沟一般是机械开挖，在（0.6-1.0米），所以农排的底宽渠0.8米；

2）农排的深度D。当作物允许的地下水位Δh一定时，农排的深度D

公式： D=ΔH+Δh+s

其中： D—农排深度；

ΔH—作物要求的地下水埋深（m），由《灌溉排水工程学》P202表6-11，地下水临界深度值中，查得ΔH=1.7-2.3米，取ΔH为2m。

Δh—当两沟之间的中心点的地下水位至ΔH时，地下水位与沟水位之差，一般不小于0.2-0.3米，取0.2m

S—农排中的水深，排地下水时，沟内水深很浅，一般取0.1～0.2m，取0.1m

故求得D=2+0.2+0.1=2.3m

3）边坡系数m

此设计排水沟采用梯形断面，因为是土质排水沟，查《灌溉与排水工程设计规范》知边坡系数为2.0～2.5，取m=2.5

4）沟底坡降

根据排水及地形要求，采用坡降i=0.0038。

5）糙率

查《灌溉与排水工程设计规范》知n=0.025～0.03，取n=0.03。

6）推求农排上口宽B

B=b+2mD=0.8+2*2.5*2.3=12.3m

7）沟堤宽度为D

堤

D

堤

根据行人及堆土时确定，经验取1m

8）农排占地宽度B

占

B

占=2D

堤

+B=2*1+12.3=14.3m。

农排水力要素表见表5-14。

5.3.1.2农排纵断面设计

1）典型农排的沟顶高程

根据地面高程线的趋势，确定出一条最接近地面线的一条线，即沟顶高程线。

2）典型农排的沟顶线向下平移沟深D（2.3m），即为典型农排的沟底线。典型农排纵断面计算见表5-15，

如何设计灌溉渠道的断面

如何设计灌溉渠道的断面 钟国梁 贵州省安龙县龙广镇水利管理站 摘要：系统掌握灌溉渠道的设计方法，从何入手，怎样确定渠道过水断面大小。 关键词：灌溉渠道断面设计 随着科学技术的飞速发展，现代农田水利建设的设计要求科学、规范、合理。工程设计的优劣，直接关系到工程质量、投资、效益。针对灌溉渠道设计通过本人十余年的工作摸索、实践、总结。应从如下几个方面考虑： 一、确定灌溉面积，求出灌溉净流量 灌溉面积的确定，是渠道设计的首要条件，确定了灌溉面积，掌握这块面积上灌水定额（指单位灌溉面积上，一次灌水的水量），灌水历时，求得某一时期渠道应通过的净流量。 根据公式：Q净=( m×s)/(3600×T×t) =(666.7×s×h)/(3600×T×t) （立方米/秒）求出Q净。 式中：m—灌水定额（立方米/秒） S—灌溉面积（亩） T—灌水天数 T—每天灌水的小时数 h—灌水层厚度(米) 二、渠道测量、 渠道测量的主要内容是：踏勘选线、中线测量、纵横断面测量。 1、踏勘选线

踏勘选线的任务，是根据水利工程规划所定的渠线方向，引水高程和灌溉面高程，在实地确定一条既经济又合理的渠道中线位置。沿所定渠道方向布设四等水准路线，进行四等水准测量，每隔1—2km左右设置一个水准点，点位靠近渠道，既要便于日后用来测定渠道高程，又要能够长期保存而不会因施工而遭到破坏。 2、中线测量 渠道中线测量的任务主要是在渠道起迄点间进行定线，测定渠线度，用一系列的里程桩标定渠线经过的位置。 从渠道起点开始，朝着终点或转折点方向用花杆和皮卷尺进行定线和量距。按照规定间距（一般50m或100m）打桩标定中线位置，用水准测量测定一下桩位高程，看渠线位置是否偏低或偏高。根据公式： ＨＡ＝（Ｈ进＋h）-iＤ 确定桩位高程。 式中：H A—A点高程 H进—渠道进水底板高程 H—设计渠深（包括水深和安全超高） i—设计比降，i=h/d=tga D—A高渠首距离。 3、纵横断面测量 渠道纵横断面测量的目的，是为了了解渠道沿线一定宽度范围内的起伏情况，为渠道设计、施工提供基本资料。 （一）纵断面测量 纵断面测量的任务就是用水准测量的方法测量渠道中线各里程桩和加桩的 地面高程。进行纵断面水准测量时，应利用渠道沿线布置的水准点，将渠线分成许多段，每段分别与邻近两端的水准点组成附合水准路线，然后，从首段开始，逐段

纵断面设计要点

第五节纵断面设计要点 教学目的：掌握纵坡设计要点和设计方法步骤 重点难点：纵坡设计方法与步骤 经济点 教学方法：课堂讲授+多媒体 教学课时：2课时 教学过程： Ⅰ复习提问 1．常见的平纵线形组合方式 2．平曲线和竖曲线组合时的一般要求是什么？ Ⅱ导入新课 前面讲解了纵断面图的基本组成，纵坡大小的选择，坡长以及平纵线形组合的相关内容，在这些基础上，进入纵断面设计的学习。纵断面设计时要注意对前面只知识的综合应用。Ⅲ讲解新课 一、纵断面设计要点 1．纵断面设计的主要内容： 根据公路等级、沿线自然条件和构造物控制标高等，确定路线合适的标高、各坡段的纵坡度和坡长，并设计竖曲线。 2．基本要求： 纵坡均匀平顺、起伏和缓、坡长和竖曲线长短适当、平面与纵面组合设计协调、以及填挖经济、平衡 （一）设计标高的控制 1、平原微丘区，主要由保证路基稳定的最小填土高度控制。 为了保证路基的稳定性，最小填土高度为60-80公分，一般高速公路一级公路最少80公分，不管是填方段还是挖方段。 2、丘陵地区，设计标高主要是保证填挖平衡、降低工程造价。 3、山岭区设计标高主要由纵坡度和坡长控制。 4、沿河线设计标高主要由洪水位控制，要高出设计洪水位0.5米。 5、高、一、二公路的最小净空高度为5米，三、四级公路为4.5米，考虑将来可能变化， 净空高应预留0.2米。 天桥标志牌 6、人行通道和农用车辆通道的净空最小值分别为2.2和2.7米。 7、公路越铁路时，路线桥下净空应符合现行铁路部门净空高度要求。 8、电力线、地下设施、水运航道地段，也应满足最小净高高度要求。 （二）关于纵坡极限值的运用 1．纵坡的极限值，设计时不可轻易采用，应留有余地。 2．在受限制较严的地带，可有条件地使用纵坡极限值。 3．纵坡应力求平缓，但为了路面和边沟排水，最小纵坡不应低于0.3%～0.5%。 （三）关于最小纵坡 1．坡长不宜过短，以不小于设计速度9秒的行程为宜。 2．对连续起伏的路段，坡度应尽量小，一般可争取到竖曲线最小长度的-5倍。 （四）各种地形条件下的纵坡设计 1、各级公路的最大纵坡值及陡坡限制坡长，一般不轻易采用，而应适当留有余地。 2、平原微丘区纵坡应均匀平缓，丘陵区的纵坡应避免过分迁就地形而使路线起伏过大。 3、山岭重丘区的沿河线，应尽量采用平缓的纵坡，坡长不宜过短，纵坡不宜大于6%。

渠道流量设计计算方法及步骤

介绍农田水利小型排灌渠道流量计算方法和步骤 秦长庚 在水利建筑工程设计和施工中常遇到流量计算问题，农田水利小型排灌渠道、排灌涵闸流量计算，是根据水流的过水断面形状和水流流态不同进行的流量计算方法也不一样，渠道过水断面是根据各地的土质情况确定，土质坚硬的一般以梯型、矩型为主，也有采用建筑物工程的圆型过水断面，水闸流量计算是根据进水闸的水流流态形式情况进行流量计算的，本次主要是以梯型断面为例介绍流量计算方法和计算步骤。 小型农田排灌渠道是由渠底宽度，渠道边坡和渠道安全超高，渠道堤顶宽度组成，渠道流量计算在平原湖区是大都采用《明渠均匀流计算公式》计算，明渠均匀流是水流在渠道中流动，各断面的水深、断面平均流速和流速分布都沿流向不变，这种水流状况称为明渠均匀流。 明渠均匀流的流量计算公式为 ? = Q? ? C i R W 计算公式中各符号表示为；

糙率 渠道纵坡水力半径谢才系数过水断面流量===========n i x w R R R n C C W W s m Q g 1/2 3 求公式中的各项数据，首先要计算出渠道断面的水力要素如下表； 渠道断面的水力要素表 例；某地计划开挖一条排灌渠道，渠道断面形状为梯形断面，设计该渠道底宽b=4m, 边坡m=1:2,渠道内正常过水深h=2.5m, 渠底纵坡i=1/1000, 渠道边坡糙率i=0.025. 计算该排灌渠道可通过最大流量为： s m Q /3 = 计算步骤；

1. 过水断面计算 2 50.225.2)5.224()2(m h h m b W =??+=??+= 2. 湿周计算 12 .202 15.2242 122 2 =+??+=++=m b x 3. 水力半径计算 12 .112 .2050.222 15.2225.250.224(2 122)(2 2 == +??+??+= +++= h h mh b R 4. 谢才系数计算 025 .112 .10225 .011225 .0=?= = g R n C 225 .012 .1=g R 225 .015.05.15.1=?==n g 5. 流量计算 S m i R C W Q /32.34001.012.144.445.223 =?? ?=?? ?= 该排灌渠道设计的过水断面可通过S m /32.343

如何设计灌溉渠道的断面

如何设计灌溉渠道的断面 摘要：系统掌握灌溉渠道的设计方法，从何入手，怎样确定渠道过水断面大小。 关键词：灌溉渠道断面设计 随着科学技术的飞速发展，现代农田水利建设的设计要求科学、规范、合理。工程设计的优劣，直接关系到工程质量、投资、效益。针对灌溉渠道设计通过本人十余年的工作摸索、实践、总结。应从如下几个方面考虑： 一、确定灌溉面积，求出灌溉净流量 灌溉面积的确定，是渠道设计的首要条件，确定了灌溉面积，掌握这块面积上灌水定额（指单位灌溉面积上，一次灌水的水量），灌水历时，求得某一时期渠道应通过的净流量。 根据公式：Q净=( m×s)/(3600×T×t) =(666.7×s×h)/(3600×T×t) （立方米/秒）求出Q净。 式中：m—灌水定额（立方米/秒） S—灌溉面积（亩） T—灌水天数 T—每天灌水的小时数 h—灌水层厚度(米) 二、渠道测量、 渠道测量的主要内容是：踏勘选线、中线测量、纵横断面测量。 1、踏勘选线

踏勘选线的任务，是根据水利工程规划所定的渠线方向，引水高程和灌溉面高程，在实地确定一条既经济又合理的渠道中线位置。沿所定渠道方向布设四等水准路线，进行四等水准测量，每隔1—2km左右设置一个水准点，点位靠近渠道，既要便于日后用来测定渠道高程，又要能够长期保存而不会因施工而遭到破坏。 2、中线测量 渠道中线测量的任务主要是在渠道起迄点间进行定线，测定渠线度，用一系 列的里程桩标定渠线经过的位置。 从渠道起点开始，朝着终点或转折点方向用花杆和皮卷尺进行定线和量距。按照规定间距（一般50m或100m）打桩标定中线位置，用水准测量测定一下桩位高程，看渠线位置是否偏低或偏高。根据公式： ＨＡ＝（Ｈ进＋h）-iＤ 确定桩位高程。 式中：H A—A点高程 H进—渠道进水底板高程 H—设计渠深（包括水深和安全超高） i—设计比降，i=h/d=tga D—A高渠首距离。 3、纵横断面测量 渠道纵横断面测量的目的，是为了了解渠道沿线一定宽度范围内的起伏情况，为渠道设计、施工提供基本资料。 （一）纵断面测量 纵断面测量的任务就是用水准测量的方法测量渠道中线各里程桩和加桩的 地面高程。进行纵断面水准测量时，应利用渠道沿线布置的水准点，将渠线分成许多段，每段分别与邻近两端的水准点组成附合水准路线，然后，从首段开始，逐段

给水管道平面及纵断面图设计步骤

给水管道平面及纵断面图设计流程 （最后修订时间：2010.07）一、准备工作 操作步骤： 1、设置->设工程名【在HySzGxWork下创建本工程数据储备文件夹】 2、设置->出图比例【施工图纵断面图出图比例为1：2000 实施方案纵断面图出图比例为1：2000】 3、设置->文字大小【一般取3】 4、设置->标注小数位【一般取3】 5、设置->图框设置【A0~A4图框均不要“对中线、标尺线、会签栏”，全部不打勾，然后保存设置】 6、设置->管道规格【这里我们主要调整给水硬聚氯乙烯管的相关数据即可（以1.0Mpa管道为准），确定保存后，需重启鸿业市政管线程序生效】 7、设置->管线标注->管长管坡

8、设置->纵断表头->给水->用户 序号 行间距 栏类别栏名称备注实施方案施工图 1 1 2 12 设计路面标高原地面标高(m) ① 2 12 12 设计管中心标高设计管中心标高(m)

3 12 12 管顶覆土管顶覆土(m) 4 12 12 坡度及坡长坡度(%%145)及坡长(m) ② 5 12 12 管径管径管材接口基础 6 15 15 道理桩号管道桩号(m) 7 12 12 井编号节点编号 8 40 40 用户自加节点大样 ③ 9 70 70 管道小平面管道平面 ①这里选择设计路面标高类别是为了方便做纵断面设计时可以根据实际情况调整纵断面图上的地面标高 ②%%145在stedi字体中显示为千分号 ③节点大样及管道平面的行间距可以根据实际设计阶段做调整 9、设置->纵断标注【施工图桩号间隔：50 实施方案桩号间隔：100】 备注：其中步骤1、2、4、8、9在不同工程不同设计设计阶段中有不同设置，每次均需重新设置。

第五章-高速公路纵断面设计复习课程

第五章高速公路纵断面设计 第一节概述 定义：沿着道路中线竖向剖面的展开图即为路线纵断面。 纵断面设计：在路线纵断面图上研究路线线位高度及坡度变化情况的过程。 任务：研究纵断面线形的几何构成及其大小与长度。 依据：汽车的动力特性、道路等级、当地的自然地理条件以及工程经济性等。 路线纵断面图构成： 地面线：它是根据中线上各桩点的高程而点绘的一条不规则的折线； 设计线：路线上各点路基设计高程的连续。 地面高程：中线上地面点高程。 设计高程：一般公路，路基未设加宽超高前的路肩边缘的高程。 设分隔带公路，一般为分隔带外边缘。 路基高度：横断面上设计高程与地面高程之高差。 路堤：设计高程大于地面高程。 路堑：设计高程小于地面高程。 纵断面设计内容：坡度及坡长、竖曲线 第二节纵坡及坡长设计 一、纵坡设计的一般要求 1．纵坡设计必须满足《标准》的各项规定。 2．为保证车辆能以一定速度安全顺适地行驶，纵坡应具有一定的平顺性，起伏不宜过大和过于频繁。 尽量避免采用极限纵坡值。 合理安排缓和坡段，不宜连续采用极限长度的陡坡夹最短长度的缓坡。 连续上坡或下坡路段，应避免设置反坡段。 越岭线哑口附近的纵坡应尽量缓一些。 3．纵坡设计应对沿线地面、地下管线、地质、水文、气候和排水等综合考虑，视具体情况加以处理，以保证道路的稳定与通畅 4．一般情况下山岭重丘区纵坡设计应考虑填挖平衡，尽量使挖方运作就近路段填方，以减少借方和废方，降低造价和节省用地。——即纵向填挖平衡设计。 5．平原微丘区地下水埋深较浅，或池塘、湖泊分布较广，纵坡除应满足最小纵坡要求外，还应满足最小填上高度要求，保证路基稳定。——即包线设计。 6．对连接段纵坡，如大、中桥引道及隧道两端接线等，纵坡应和缓、避免产生突变。交叉处前后的纵坡应平缓一些， 7．在实地调查基础上，充分考虑通道、农田水利等方面的要求。 二、最大纵坡 最大纵坡：是指在纵坡设计时各级道路允许使用的最大坡度值。 影响因素： 汽车的动力特性：汽车在规定速度下的爬坡能力。 道路等级：等级高，行驶速度大，要求坡度阻力尽量小。 自然条件：海拔高程、气候（积雪寒冷等）。 纵坡度大小的优劣： 坡度大：行车困难：上坡速度低，下坡较危险。

灌溉渠道设计

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 Ri 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 1R1/6进行计算，其中n为糙C—谢才系数，一般采用满宁公式C= n 率 农渠的渠底比降，应尽可能选用和地面相近的渠底比降，此处取i=0.0029。渠床糙率系数：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 经试算得h=0.23m A=(b+mh)h=0.149 (m2) V=Q/A=0.8255 (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为V= 5.0(m/s) 所以，V不冲=KQ0.1 = 5×0.1230.1=4.054 (m/s) 渠道的不淤流速，由不淤流速经验公式： V不淤=C0Q0.5 式中：C0为不淤流速系数，随渠道流量和宽深比而变，此处取C0=0.4 V不淤=0.4×0.1230.5=0.140(m/s) V不淤=0.140(m/s)

路线纵断面设计

路线纵断面设计 1、假定条件 1.1 该地区为丘陵地形，地表主要为草植被覆盖； 1.2 植被下面为第四系松散堆积物覆盖，以灰黑、灰白泥岩、粉砂岩、泥质沙岩为主。厚度在6.6~31米之间。 1.3 本区属于自然区Ⅰ类划分，即大陆性亚寒带气候，降水主要集中在7、8、9月份。雨季中湿状态的临界高度为84cm，4、5月份发生雪融期潮湿状态的临界高度为56cm。 2、设计要求 2.1 根据平面定线的结果结合本次给定的条件设计两个断链之间的纵断面图； 2.2 根据地面平曲线设计起点和中点的纵断面，选择填方材料并说明理由；2.3 绘图比例尺纵坐标为1:100，横坐标为1:5000，用A3纸绘制； 2.4 规范设计格式、设计步骤、设计内容； 2.5 所需材料:第一次的作业A3纸 笔记、参考书（露天矿线路工程、张达贤）。 3、纵断面设计原则 3.1 纵断面设计应服从上位依据（总规、控规、可研、初设等作业批准的高程），根据所处的工作阶段取得可靠地定线依据； 3.2 满足纵断面设计的技术标准，满足等级要求； 衡； 3.4 路基稳定，路基最小填土高度为84cm； 3.5 保证市政管线的埋设、使用。管线覆土最小厚度0.7m。有时排水管控制了道路高度。 4、设计步骤 4.1 准备工作 在平面路线图上标注里程桩和百米标及其所处高程。 本次设计总里程1575.2m，跨高程3.27m；共设置15个百米桩、27个里程桩，其中K0 K1 K2 K4 K6 K7 K8 K10 K12 K13 K15 K16 K18 K19 K20 K22 K24 K25 K26为整桩，K3 K5 K9 K11 K14 K17 K19 K21 K23 K27为特殊加点桩。 4.2 标注特殊控制点 1）路线起、终点，引起地形起伏大的变坡点； 2）标注控制点：影响纵坡设计的高程控制点（用高程表示） 3）线路的起始点、导向线交点、地形边坡点、竖曲线的起始点（竖曲线的ZY-YZ）。 4）平面圆曲线的ZY-YZ点。 采用定直线等分定理将控制点、里程桩、变坡点、起终点、百米标的高程反映到纵断面图上。 4.3 试坡 Liumr

道路纵断面设计步骤

道路纵断面设计步骤： 一、平面线形规范检查（检查线形是否满足规范） 用业主给你的平面总图用鸿业—平面—平面规范输入道路参数进行检查，检查线形是否满足规范，如不满足用鸿业—平面—导线法线型设计—基本型缓和曲线进行设计（参数可以从规范上查到）； 二、道路纵断面图设计：检查道路纵断面设计时是否会出现高程差特大或不满足要求等情况，涉及到是否需要改线（使用鸿业来完成） 1、地形 地形识别：地形—自然等高线—快速转化—先单击一条地形线—按all表示全部选择同类型的线—回车； 离散：地形—自然等高线—离散—回车（离散间距为10/20 可自行调节，不调也行。 自然标高离散点：文本定义—选择任意高程点文字（按all表示全部选择）—回车—按提示进行下一步； 如果是属性块的情况：属性块定义—选择任意高程点文字（按all表示全部选择）—回车—按提示进行下一步。 标高检查：在自然标高离散点里选择标高检查，选择任意高程点文字（按all表示全部选择）—根据提示输入最大最小标高—检查

完后删除全部的无效点即可。 2、平面 中心线定义：选择中心线定义—回车手动选择图上的中心线—回车按提示完成即可。 桩号 定义桩号：选择定义桩号的中心线，先选择一条中心线，输入all表示选择全部同类型的线性—回车—按提示进行下步操作。 自动标注桩号：在桩号里面自动标注桩号—选择标注的线性—按提示即可。 还可以进行标注桩号设置 线转道路：为了使生成的土石方量准确，按提示完成即可。 超高加宽设计：

根据图在桩号代号右侧单击横断面形式，出现下图 选择左右对称，选择板块型式（有单幅路、双幅路、三幅路等，单幅路表示没有中央分隔带，没有两侧分隔带；双幅路是指有中央分隔带，没有两侧分隔带；三幅路是指有中央分隔带，有两侧分隔带；

纵断面计算题

第三章纵断面设计 思考题 1.纵断面设计成果包括哪些内容 2.简述纵坡设计的步骤； 3.竖曲线上的设计高如何计算 4.如何进行平、纵组合 5. 习题 一、填空题 1．在公路路线纵断面图上，有两条主要的线：一条是_____；另一条是___________。 2.纵断面设计就是根据汽车的_________、__________、___________和__________，以及当地气候、地形、地物、地质、水文、土质条件、排水要求、工程量等来研究这条空间线形的纵坡布置。 3．纵断面的设计线是由_________和____________组成的。 4．纵坡度表征匀坡路段纵坡度的大小，它是以路线________和__________之间的百分数来量度的，即i=h／l(%)。 5．理想的纵坡应当________平缓，各种车辆都能最大限度以接近__________速度行驶。6．汽车在公路上行驶，要受到_______阻力、________阻力、__________阻力和________阻力等四种行车阻力的作用。 7．最大纵坡的确定主要根据汽车的_______、__________、__________，并要保证________________。 8．最小坡长通常以计算行车速度行驶__________的行程来作规定。 9．设置爬坡车道的目的主要是为了提高高速公路和一级公路的________，以免影响_________的车辆行驶。 10．纵断面线型的布置包括_______的控制，__________和_________的决定。 11．纵断面图上设计标高指的是____________的设计标高。 12．转坡点是相邻纵坡设计线的___________，两转坡点之间的水平距离称为___________。13．调整纵坡线的方法有抬高、降低、_________、__________纵坡线和__________纵坡度等。 14．凸形竖曲线的最小长度和半径主要根据___________和____________来选取其中较大者。15．凹形竖曲线的最小长度和半径主要根据_________和_________来选取其中较大者。16．纵断面设计图反映路线所经中心________和________之间的关系。 17．竖曲线范围内的设计标高必须改正，按公式h=l2／2R计算，l代表距________的距离，竖曲线上任一点l值在转坡点前从竖曲线_______标起，在转坡点后从竖曲线__________标起。 18．凸形竖曲线的标高改正值为__________，凹形竖曲线为_________；设计标高=未设竖曲线的标高________________。 19．当路面为表处(_f=，解放牌汽车用Ⅲ档，以30km／h不减速行驶(D=时，可爬升的最大纵坡为____________。 20．在确定竖曲线半径大小时，《规范》规定当条件受限制时，方可采用_________最小值，

给水管道平面及纵断面图设计步骤

一、准备工作 操作步骤： 1、设置->设工程名【在HySzGxWork下创建本工程数据储备文件夹】 2、设置->出图比例【施工图出图比例为1：1000 初步设计出图比例为1：2000】 3、设置->文字大小【一般取3】 4、设置->标注小数位【一般取3】 5、设置->图框设置【A0~A4图框均不要“对中线、标尺线、会签栏”，全部不打勾，然后保存设置】 6、设置->管道规格【这里我们主要调整给水硬聚氯乙烯管的相关数据即可，确定保存后，需重启鸿业市政管线程序生效】 7、设置->管线标注->管长管坡

8、设置->纵断表头->给水->用户 ①这里选择设计路面标高类别是为了方便做纵断面设计时可以根据

实际情况调整纵断面图上的地面标高 ②%%145在Rc9字体中显示为千分号 ③节点大样及管道平面的行间距可以根据实际情况做调整 9、设置->纵断标注【施工图桩号间隔：50 初步设计桩号间隔：100】 备注：其中步骤1、2、4、8、9在不同工程不同设计设计阶段中有不同设置，每次均需重新设置。 二、绘制平面及纵断面图 操作步骤： 1、布置管线 采用pl命令布置管线，线段及小幅度曲线均可，尽量直线段越长越好，可减少节点量，减轻后续的工作量。 布置完管线后，利用x命令打散管线，给水->定给水管 2、管道桩号

平面->管线桩号->定义给水管线桩号 平面->管线桩号->桩号标注设置【通常常用千米桩号、左侧标注->小桩号侧标注，施工图整桩间隔50，初步设计整桩间隔100】 平面->管线桩号->自动标注管线桩号 3、从图面提取地面标高 平面->自然地形->自然离散点->文本定义/属性块转【如果自然地形标高数据为属性块，则采用属性块转】 平面->自然标高文件->地图提标高

纵断面设计习题答案

3-1. 汽车的行驶阻力有哪些？汽车的行驶条件对路面的要求是什么？ 答：有①空气阻力②道路阻力③惯性阻力。根据汽车的行驶条件，对路面提出了一定 要求，宏观上要求路面平整而平实，尽量减小滚动阻力，微观上又要求路面粗糙而不滑，以增大附着力。 3-2. 道路最大纵坡是如何确定的？ 答：确定最大纵坡不仅根据道路等级、自然条件、动力性能，还要考虑工程和运营的经济的。我国《标准》规定最大纵坡时，对汽车在坡道上行驶情况进行了大量调查、实验，并广泛征求各有关方面特别是驾驶员的意见，也考虑了畜力车通行状况，经综合分析研究后确定了最大纵坡值。 3-3. 为何要进行坡长限制？达到坡长限制值后如何设计？ 答：纵坡越陡，坡长越长，对行车影响也越大。主要表现在：行车速度显著下降，甚至要换低排挡克服坡度阻力；易使水箱“开锅” ，导致汽车爬坡无力，甚至熄火；下坡行驶制动次数频繁，易使制动器发热失效，甚至造成车祸；影响通行能力和服务水平。因此，对纵坡长度加以限制。 在纵断面设计中，当纵坡的长度达到限制长度时，按规定设置的较小纵坡路段称为缓和坡段。 其作用是恢复在较大纵坡上降低的速度；减少下坡制动次数，保证行车安全，确保道路通行质量。在缓坡上汽车加速行驶，缓坡的长度应适应该加速过程的需要。 3-4. 为何要限制平均纵坡及合成坡度？ 答：限定平均纵坡度是为合理运用最大纵坡度、坡长限制和坡段的规定，保证车辆安全顺适行驶；在有平曲线的坡道上，应将合成坡度控制在一定的范围内，可避免急弯和陡坡的不利组合，防止因合成坡度过大而引起改方向滑移，保证行车安全。 3-5. 竖曲线的要素有哪些？竖曲线最小半径如何确定？答：要素有：竖曲线长度L、外线长T、外距E 根据缓和冲击、行驶时间及视距要求三个限制因素，可计算出个设计速度时的凸形竖曲线最

灌溉渠道设计流量计算

灌溉渠道设计流量计算 附录C 项目设计有关公式 C1 正常流量——设计典型年内的灌水高峰时期渠道需要通过的流量。该项为渠道纵横断面和渠系建筑物设计的依据。 加大流量——为满足特殊情况，短时内加大输水的要求，而予以增大的渠道设计流量。通常是根据正常流量，适当选择加大百分数来确定，该项指标为设计渠顶高程的依据。 最小流量——在河流水源不足，种植面积减小，或给灌水定额较小的作物供水时，出现渠道最小流量。该项指标主要用于校核下一级渠道水位的控制条件和奎水建筑物位置以及校核渠道中的淤积。 选择灌溉制度，确定灌溉方式及由支渠同时供水的下级渠道数目。 确定支渠及农渠应送至田间的净流量： Qbfn＝ωb·qn……………………… 式中：Qbnt——支渠配给田间的净流量，m3／s； ωb＿支渠控制的灌溉面积，万亩； qn——灌水模数。

Qln＝＝Qbfn／n·k·nf…………………… 式中：Qln——农渠净流量，m3／s； n——支渠以下同时灌水的斗渠数； k——斗渠以下同时灌水的农渠数； nf——田间水利用系数。 推算各级渠道的设计流量： 农渠毛流量：QLG＝Qln＋S1·L1…………… 式中：QLG——农渠毛流量，m3／s； Qln——农渠净流量，m3／s； S1——农渠每公里的渗水量，L/s／km； L1——农渠平均灌水长度取1／2的农渠长度，km。 斗渠的毛流量：QdG＝k·QLG＋Sa·La………… 式中：QdG——斗渠毛流量，m3／s； k——斗渠以下同时灌水的农渠数； Sa——斗渠每公里的渗水量，L/s／km； La——斗渠最大平均工作渠段长度，km 支渠的毛流量：ObG＝n·QdG＋Sb·Lb………… 式中：ObG——支渠的毛流量，m3/s n——支渠以下同时灌水的斗渠数； Sb——支渠每公里的渗水量，L/s／km； Lb——支渠的工作长度，km。 于渠各段设计流量的推算，在求得各支渠口的毛流量

给水管道平面及纵断面图设计步骤汇总

给水管道平面及纵断面图设计流程 海南天鸿市政设计有限公司培训文件 （最后修订时间：2010.07）一、准备工作 操作步骤： 1、设置->设工程名【在HySzGxWork下创建本工程数据储备文件夹】 2、设置->出图比例【施工图纵断面图出图比例为1：2000 实施方案纵断面图出图比例为1：2000】 3、设置->文字大小【一般取3】 4、设置->标注小数位【一般取3】 5、设置->图框设置【A0~A4图框均不要“对中线、标尺线、会签栏”，全部不打勾，然后保存设置】 6、设置->管道规格【这里我们主要调整给水硬聚氯乙烯管的相关数据即可（以1.0Mpa管道为准），确定保存后，需重启鸿业市政管线程序生效】 7、设置->管线标注->管长管坡

8、设置->纵断表头->给水->用户

①这里选择设计路面标高类别是为了方便做纵断面设计时可以根据实际情况调整纵断面图上的地面标高 ②%%145在stedi字体中显示为千分号 ③节点大样及管道平面的行间距可以根据实际设计阶段做调整 9、设置->纵断标注【施工图桩号间隔：50 实施方案桩号间隔：100】 备注：其中步骤1、2、4、8、9在不同工程不同设计设计阶段中有

不同设置，每次均需重新设置。 二、绘制平面及纵断面图 操作步骤： 1、布置管线 采用pl命令布置管线，线段及小幅度曲线均可，尽量直线段越长越好，可减少节点量，减轻后续的工作量。 布置完管线后，利用x命令打散管线，给水->定给水管 2、管道桩号 平面->管线桩号->定义给水管线桩号 平面->管线桩号->桩号标注设置【通常常用千米桩号、左侧标注->小桩号侧标注，施工图整桩间隔50，实施方案整桩间隔100】

灌排渠道设计规范标准

灌溉排水渠系设计规 第一章总则 第1.0.1条本规适用于新建、改建、扩建的大型和10万亩以上的中型灌区的灌溉排水渠系(以下简称灌排渠系)设计。其他灌区的灌排渠系设计，可参照执行。 第1.0.2条灌排渠系是灌溉工程的一个组成部分。灌排渠系设计应严格执行基本建设设计程序，根据批准的设计任务书进行。 第1.0.3条灌排渠系设计方案应进行技术经济论证和比较。力求技术先进，经济合理，运用安全，管理方便，以达到省水、节能、增产的目的。 第1.0.4条灌排渠系设计在保证灌排效益和工程安全的前提下，应考虑综合利用，以取得最优的经济效果。 第1.0.5条灌排渠系设计必须符合《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》、《水利水电工程水利动能设计规》等有关规和标准的要求。 第1.0.6条由于灌区自然特点或其他条件的限制，执行本规有关条款确有困难，或规未作明确规定的特殊技术问题，应进行专门论证，并在设计文件中予以申述。 喷灌、滴灌、渗灌渠系设计，应按有关规或标准执行。 第二章基本资料 第一节通则 第2.1.1条灌排渠系设计应深入灌区调查研究，认真搜集整理灌区地形、气象、水文、工程地质、水文地质、土壤、作物需水量、水利工程现状、自然灾害、社会经济以及农 业区划和发展规划等基本资料，并进行必要的勘测试验工作。 第2.1.2条有关基本资料和数据应经过审查鉴定。资料精度应满足设计要求。 第二节测量资料 第2.2.1条地形测量资料应具有： 1.灌区总体布置图，比例尺一般采用1/25000～1/100000。 2.灌排渠系平面布置图，比例尺一般采用1/10000。 3.典型田间渠系布置图，比例尺一般采用1/1000～1/5000。 4.有特殊要求的渠道带状地形图，比例尺一般采用1/1000～1/2000。带状图宽度， 视地形条件而定。 5.灌排渠、沟的纵断面图，比例尺一般采用：水平1/5000～1/25000，垂直1/50～ 1/200;横断面图，比例尺一般采用1/100～1/200。 横断面的间距：地形复杂的地区为25～100米;地形平坦为100～500米。地形变化处应加测横断面。 第2.2.2条灌区天然河流、沟道、湖泊、洼淀、沼泽等地带的平面和纵横断面测量资料，视工作需要，可参照上述条款选择适宜的比例尺。 第三节水文气象资料 第2.3.1条应搜集与灌排渠系设计有关的降水(包括暴雨)、蒸发、湿度、气温、风力、风向、日照、霜期、冰冻期以及冻土深度等气象资料。 第2.3.2条应搜集水源河流和灌区天然河流(沟道)以及承泄区的有关水文、泥 沙、水质等资料。 水源和灌区河流(沟道)的水文资料系列应尽量相一致。 第2.3.3条灌排渠系设计所需要的主要水文气象资料系列，一般应不少于15年。 第四节工程地质及水文地质资料 第2.4.1条灌排渠系中的干、支渠线可按《水利水电工程地质勘察规》的要求进行

纵断面设计方法与步骤

纵断面设计方法与步骤 1．准备工作 纵坡设计前，应根据中桩和水准记录点绘出路线纵断面图的地面线，绘出平面直线、平曲线示意图，写出每个中桩的桩号和地面标高以及沿线土壤地质说明资料，并熟悉和掌握全线有关勘测设计资料，领会设计意图和要求。 2．标注控制点 所谓控制点，就是指影响纵坡设计的高程控制点。“控制点”可分为两类: 一类是属于控制性的“控制点”，控制路线纵坡设计时必须通过它或限制从其上方或下方通过。这类控制点主要有: ①路线起、终点；②越岭哑口；③重要桥涵；④最小填土高度；⑤最大挖深；⑥沿溪线的洪水位；⑦隧道进出口；⑧平面交叉和立体交叉点；⑨铁路道口；⑩城镇规划控制标高以及受其它因素限制路线必须

通过的标高控制点等。 第二类是属于参考性的“控制点”，叫经济点。对于山岭重丘区的公路，除应标出控制性质的“控制点”以外，还应考虑各横断面上横向填挖基本平衡的经济点，以降低工程造价。横断面上的经济点有以下三种情况： 1)当地面横坡不大时，可在中桩地面标高上下找到填方和挖方基本平衡的标高，纵坡通过此标高时，在该横断面上挖方数量基本等于填方数量。该标高为其经济点，如图a）。 2)当地面横坡较陡时，填方往往不宜填稳，有时坡脚伸得较远，采用多挖少填甚至全部挖出路基的方法比砌石护坡经济，这时多挖少填或全挖路基的标高为经济点，如图b）。 3)当地面横坡很陡，无法填方时，需砌筑挡土墙，此时宁愿全部挖出路基或深挖，该全部挖出或深挖路基的标高为其经济点，如图c）。 当地面横坡很陡,必须作挡土墙时,当采用某一设计标高使该断面按1m长度计施工的土石方与挡土墙费用总和最省,该标高为其经济点。设计时“经济点”通常用“路基横断面透明模板”来确定，如下图所示。

渠道设计原则教学内容

渠道设计原则

渠道设计原则 防渗改造已成渠道： ⑴.渠道比降基本保持原比降不变，或变动较小，以避免原渠道上建筑物进出口设计水头的变化，影响过水能力（原建筑物不变）。尽量避免变动大增加工程量。 ⑵. 对原土渠或渠墙为浆砌石且稳固性好的，则只对其侧墙及底板作C15砼防渗及渠顶的压顶处理，对原渠墙砌筑质量差，或渠堤有跨塌和不稳的，采取拆除重砌的处理方案，尽量利用原渠道断面，断面不够的时候，则采取拆除一边保一边的方案。并要求保留边应凿毛，清洗浇筑砼。新砌侧墙成型后，再浇筑砼以防渗。（一般情况下基本保持原渠断面不变，增加防渗砼护面。） ⑶.渠道走线不规则渠段，应裁弯取直，使之变为园滑的曲线，顺直通畅。 ⑷“U”型渠道： “U”型渠道在原渠道基础上进行防渗，在能够满足过水能力的情况下，使原渠道尽量减小开挖和回填。 ⑸.渠道砼防渗衬砌厚度：设计流量1m3/s以上的渠道，现浇砼，衬砌厚6～12cm，0.5～0.1m3/s渠段6～8cm，0.1m3/s以下渠段5～6cm。“U”型渠道渠底圆弧直径大于1m的渠道，厚度为4.5cm；渠底圆弧直径小于1m的渠道，厚度为3.5cm。 ⑹.渠道超高，按渠道设计规程规范执行。1m3/s以上渠道25cm，0.5～1.0m3/s，20cm，0.1～0.5m3/s，15cm，0.1m3/s

以下10cm。 ⑺.防渗砼标号： 为防止凝冻对渠道的破坏，渠道防渗改造的砼标号采用C15砼，“U”型渠道的砼标号采用C20砼。 ⑻.渠道砼防渗衬砌要求立模浇注，人工振捣或机械振捣，厚度10cm以上必须机械振捣。模板要求刨光、缝密、结实牢固、有足够强度，板厚2cm。便于安装支撑；“U”型渠道为预制渠道，采用机械振捣。 ⑼.分缝、接头： 渠道砼防渗两边侧墙必须设横向伸缩缝（因过水流量小、水深不大，一般不设纵向缝）。一般现浇砼防渗缝间距为10m，砼衬砌厚度大间距大，厚度小间距小，气温变化大的高寒地区尤其要注意，在地质条件变化的地方增设伸缩缝，缝宽为2cm，缝内填筑沥青砂浆。 预制U”型渠在接头处留宽3cm缝，缝内填筑M30水泥砂浆。

各级渠道纵横断面设计

5.2 各级渠道纵横断面设计 5.2.1 典型农渠纵横断面设计 5.2.1.1 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 Ri 式中：Q —渠道设计水深（m 3/s ） A —渠道过水断面面积（m 2） R —水力半径 i —渠底比降 c —谢才系数，一般采用曼宁公式 c=n 1 R 1/6 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》P 130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 m 3/s, i=0.0029 用迭代公式： h i 1 0+=h h m b i b nQ i b m i 05 /25 /3102 121+??? ??++??? ??

代入数据，经试算得h=0.23m A=(b+mh)h=0.149 (m2) Q=0.825(m/s) V= A 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，V cs1= 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： V cd=C0Q0.5 式中：V cd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 V cd=0.4×0.1230.5=0.140(m/s) V cd=0.140(m/s)

渠道设计

§5 渠道纵横断面设计 简要解释“渠道纵横断面设计” 横断面设计：确定渠道边坡、底宽、水深等。 纵断面设计：确定推算水位、确定渠底线、堤顶高程线等。 一、渠道横断面设计 （一）基本公式 明渠均匀流公式 对于梯形断面渠道: （二）横断面计算方法 １．计算底宽ｂ和设计水深ｈ

优点：比试算法简便，比图解法精度更高。２．计算加大水深和最小水深 一般需2~3次迭代即可得到满意的结果。

（三）设计参数的确定 １．渠底比降ｉ 指单位渠长的渠底降落值。 当Q一定时, i大, 则过水断面A小,工程量小, 但控制的灌溉面积小。 i小, 则A大, 工程量大, 但控制的灌溉面大。 取值方法： （１）接近地面比降 （２）Ｑ大，则ｉ宜小（防冲剧） （３）平原地区ｉ小，山丘区ｉ大 ２．渠床糙率ｎ 反映渠床粗糙程度。糙率大，则阻水能力大。 取值：（１）渠床光滑顺直，ｎ小 （２）Ｑ大，则ｎ小 参考教材表４-8。 请同学思考：ｎ取值偏大会造成什么后果？ ｎ取值偏小会造成什么后果？ ３．边坡系数ｍ m大, 则工程占地多,输水损失大 m小, 边坡不稳定 取值：（１）土质好（粘重），ｍ小 （２）流量大，水深大，则ｍ大

参考表4-9，4-10。 ４．宽深比b 渠底宽与设计水深之比 有三种宽深比 （１）水力最优断面宽深比 特点: 断面窄深, 适用于小型渠道。 （２）满足相对稳定的宽深比 相对平稳：不冲不淤或冲淤平稳 对于一般渠道： 多沙河流上引水的渠道: （３）实用经济断面宽深比 水力最优断面，虽然过水断面小，但由于其断面比较窄深，对大型渠道并不适用（为什么？因为不易施工，易塌）。为克服最优水力断面的缺点（加大底宽，减小水深），同时又使过水断面面积接近于最优水力断面的断面面积，因而提出实用经济断面宽深比。 计算方法： 例已知某渠道设计流量为20.3m3/s，渠底比降ｉ＝1/5000,沿线土质为粘壤土。分别计算最

道路纵断面设计

道路纵断面设计 第二节纵断面设计 第5.2.1条纵断面设计原则如下: 一、纵断面设计应参照城市规划控制标高并适应临街建筑立面布置及沿路范围内地面水的排除。 二、为保证行车安全、舒适、纵坡宜缓顺，起伏不宜频繁。 三、山城道路及亲辟道路的纵断面设计应综合考虑土石方平衡，汽车运营经济效益等因素，合理确定路面设计标高。 四、机动车与非机动车混合行驶的车行道，宜按非机动车爬坡能力设计纵坡度。 五、纵断面设计应对沿线地形、地下管线、地质、水文、气候和排水要求综合考虑。 1、路线经过水文地质条件不良地段时，应提高路基标高以保证路基稳定。当受规划控制标高限制不能提高时，应采取稳定路基措施。 2、旧路改建在旧路面上加铺结构层时，不得影响沿路范围的排水。 3、沿河道路应根据路线位置确定路基标高。位于河堤顶的路基边缘应高于河道防洪水位0.5m。当岸边设置挡水设施时，不受此限。位于河岸外侧道路的标高应按一般道路考虑，符合规划控制标高要求，并应根据情况解决地面水及河堤渗水对路基稳定的影响。 4、道路纵断面设计要妥善处理地下管线覆土的要求。 5、道路最小纵坡度应大于或等于0.5%，困难时可大于或等于0.3%，遇特殊困难纵坡度小于0.3%时，应设置锯齿形偏沟或采取其他排水措施。

六、山城道路应控制平均纵坡度。越岭路段的相对高差为200,500m时，平均纵坡度宜采用4.5%;相对高差大于500m时，宜采用4%，任意连续3000m长度范围内的平均纵坡度不宜大于4.5%。 第5.2.2条机动车车行道最大纵坡度推荐值与限制值见表5.2.2。 第5.2.3条坡长限制规定如下: 一、设计纵坡度大于表5.2.2所列推荐值时，可按表5.2.3-1的规定限制坡长。设计纵坡度超过5%，坡长超过表5.2.3-1规定值时，应设纵坡缓和段。缓和段的坡度为3%，长度应符合本条第二款规定。 二、各级道路纵坡最小长度应大于或等于表5.2.3-2的数值，并大于相邻两个竖曲线切线长度之和。 第5.2.4条在设有超高的平曲线上，超高横坡度与道路纵坡度的合成坡度应小于或等于表5.2.4规定值。