渠道设计流量计算流量模数法要点
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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 W C . R i计算公式中各符号表示为;Q 流量m3/sW过水断面W2C谢才系数C - R g nR水力半径R Wxi渠道纵坡n糙率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:3Q m / s计算步骤;1.过水断面计算3. 水力半径计算4. 谢才系数计算1.120'225 1.025R g 1.120.225g 15. n 1.5 0.15 0.2255. 流量计算Q W C . R i 22.5 44.44.1.12 0.00134.32m 3/S该排灌渠道设计的过水断面可通过34.32m 3 / SW (b m 2h) h(4 2 2.5) 2.5 22.50 m 22.湿周计算x b 2m .1224 2 2.5 ,12220.12R _(b_mh)h_2 2h 122 (4 2 2.50 2.52 2 2.51 22空 1.1220.12。
作者简介:刘成,中国地质大学资源学院。
摘要:以天门市卢市镇等土地整理项目为例,探讨了如何运用ExcelVBA编程便捷、准确地实现渠道流量的推算,解决了以往依靠手工试算的繁琐工作,进而提高渠道断面设计的质量和速度。
关键词:土地整理;ExcelVBA;渠道流量农田水利工程在土地整理工程中占有不可或缺的地位,渠系建设是农田水利工程的主体部分,而流量推算是渠道断面设计的直接依据。
土地整理中的农田水利属小水利,渠道尺寸一般不大。
但是为了满足田块灌排,土地整理项目区渠系密度较大,手工试算无疑是一项巨大的工程。
本文将以斗渠的流量推算为例,阐述应用Excel公式编辑和ExcelVBA方法实现渠道流量的批量推算。
1各级灌溉渠道设计流量的确定综合考虑设计渠道的工程量、灌溉方式及其设计水力要求等因素,项目区采取续灌方式。
①设计灌溉标准下,项目区毛灌水率(灌水模数)的确定灌水模数又称灌溉率,它是指灌区单位面积上所需要灌溉的净流量,它是根据灌区作物的灌溉制度来制定的。
q= (1)式中:q—设计灌水模数(m3/s•万亩);m—作物的净灌水定额(m3/亩)(稻田灌水定额一般采用泡田定额,根据当地经验,泡田的净定额取70m3/亩);a—该作物种植面积占总面积的比例(项目区全为水田,取a=1);T—泡田延续时间,取7天;t—每天灌水时间,一般自流灌溉取24h,提水灌溉取20h —22h;项目区采用提水灌溉,灌水时间以22小时计。
计算得:q=1.26m3/s•万亩)。
②灌溉控制面积的确定。
灌溉控制面积确定为灌区内实际需要灌溉面积,每条斗(农渠)下控制一定的灌溉面积。
③项目区续灌条件下设计流量的计算。
项目区续灌条件下渠道设计流量,按照下式计算:Q = q•A/η(2)式中:Q——设计流量(m3/s);A——灌溉面积(亩);η——渠道水利用系数(现浇混凝土矩形渠渠道取0.85)。
计算得出的渠道设计流量未考虑项目区的气候变化、灌区面积可能发展等因素,需计算渠道加大流量。
灌溉渠道流量计算方法的农村法律与农民维权随着农村现代化的推进,灌溉系统在农田中的重要性愈发凸显。
灌溉渠道作为农田水利工程中的一个关键组成部分,灌溉流量的准确计算对保障农田的灌溉需求至关重要。
本文将从农村法律角度出发,探讨灌溉渠道流量计算方法,并对农民的维权问题进行分析。
一、灌溉渠道流量计算方法在农村地区,灌溉渠道的流量计算方法通常采用以下几种:1. 水尺法:水尺法是最为常用的一种流量计算方法,其原理是通过测量灌溉渠道中的水位差来计算流量。
农民可以在灌溉渠道上设置水尺,并根据水尺的读数来计算流量。
2. 中山式水流计法:中山式水流计法是一种以水位差计算流量的方法,适用于较小的水流。
农民可以通过安装水流计器来测量灌溉渠道的流量。
3. 雨量计法:雨量计法是一种通过测量降雨量来计算灌溉渠道流量的方法,适用于自然灌溉的情况。
上述的灌溉渠道流量计算方法都是基于农村实际情况而设计的,其操作简便、费用低廉,非常适用于农民使用。
二、农村法律与灌溉渠道流量计算在农村地区,灌溉渠道流量计算法律依据主要包括以下几个方面:1. 农村地区水利管理法规:在中国,农村地区的水利管理法规主要由农业部门制定,其中包括关于灌溉渠道流量计算方法的要求和规定,旨在保障农民在田间灌溉中的权益。
2. 农村土地管理法规:农村土地管理法规中规定了农民对土地和水资源的使用权,保障了农民在灌溉渠道流量计算中的合法权益。
3. 村级组织章程:村级组织章程是农村地区的基层自治法规,可以对灌溉渠道流量计算法进行具体规定,以适应当地的实际情况。
以上法律依据为农村地区的灌溉渠道流量计算提供了保障,农民可以依据相关法律规定来维护自身的利益。
三、农民维权问题在实际操作过程中,农民在灌溉渠道流量计算中常常面临维权问题。
主要表现在以下几个方面:1. 流量计算误差:由于灌溉渠道流量计算方法的各种限制,计算结果可能存在一定的误差。
农民需要确保所采用的计算方法准确可靠,以免因误差导致利益损失。
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?CiRW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 RR RnC C WW s m Q g1/23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:smQ /3=计算步骤;1. 过水断面计算 250.225.2)5.224()2(mh h m b W=??+=??+=2. 湿周计算12.20215.22421222=+??+=++=m b x 3. 水力半径计算12.112.2050.22215.2225.250.224(2 122)(22==+??+??+=+++=h h mh b R4. 谢才系数计算025.112.10225.011225.0=?==gRn C225.012.1=gR225.015.05.15.1=?==n g5. 流量计算Sm 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。
§4渠道流量计算一、渠道设计流量概论1 .定义:设计年份灌水期间渠道需要通过的最人流量。
一般用Q表示。
单位为m3/s。
或正常条件下渠道需要通过的最人流量,因此设计流量也叫正常流量。
2.作用:(1)是确定渠道设计断面主要依据。
(2)是确定建筑物规模尺寸的主要依据。
3.计算:一般已知渠道的净流量,求设计流量(毛流量)。
净流量一般是已知的,因此计算设计流量的关键是计算Q损。
二、渠道输水损失的估算输水损失水面蒸发可以忽略不计漏水损失加强管理可避免渗水损失主要的不可避免的输水损失因此卜面所讨论的渠道输水损失均指渗水损失。
影响渠道输水损失的因素有:土壤性质、地下水位状况和渠道施工质量等。
在地下水位较高时,地下水会对渠道渗水产生顶托作用,从而影响渠道渗水,下面先分析在渠道渗水不受到地下水位的顶托时的渗水损失计算方法。
1 .自由渗流情况卞的渗水损失不受地下水位顶托的渠道渗流(地下水位未达到渠底)。
发生条件:地下水埋深较深(渗水未到达地下水)或地下水出流较好(渗水到达地下水,但地下水位没有上升到渠底)估算方法:按经验公式(夠式中:口:每公里长渠道渗水损失占净流量的百分数。
A. m : 土壤渗水系数和渗水指数。
表4 — 1。
直接计算Q 损:已贝100查表计算Q 损:令s 为每公里渗水损失,则□2^ x woo 1 饷4=10唱争二叫0『€缶=(曲⑸ ”顶 10002. 顶托渗流情况卞的渗水损失地卜•水位到达渠底,影响渗流。
发生条件:地下水位较高;地卞水出流条件较差。
顶托渗漏情况下的渗水损失小于自由渗流条件下的渗水损失。
”顶=即 或5顶=眉/ :校正系数(小于1 )。
查表4 — 2。
3. 采取防渗措施后的渗水损失估算公式: 為二夂T 或爾二仙②减小系数(小于1),查表4-3。
例:某渠道长10 km,净流量为4.429m3/s,沿渠土质为中粘壤土,试计算该渠道的设计流 量。
[(L/s)/km ]估算方法:查表得^4=1.90,购=0.40A1.90 “ z、(j=----------二- 04 -1.05 (%)4.429*a _理昇贝1001.05x4.429x10 ° 仃=z Y二 ----------------- =0.465 (m3/s)100 、'斂争+Q损—.429 + 0.465 =4.894 (m%)(2 )查表计算:由Q争、卫、m查表得S =46.80 [fl/s)/km]sL46.80x10 ......:--- = -------- =0.4681000 1000。
渠道水力计算类型在水利工程中,梯形渠道应用最为广泛,因而后面以梯形断面为代表,讨论渠道的水力计算方法。
因明渠流量计算公式32352132==x A n i i R n A Q ,将梯形的面积h mh b A )(+=、湿周212m h b ++=χ代入上式得[][]32235+12++=mh b h mh b n i Q )( (6-17) 则),,,,(=i n m h b f Q ,这说明,梯形断面水力计算存在着(Q 、b 、h 、m 、n 、i )六个变量。
通常渠道的边坡系数m 和糙率系数n ,可由渠的地质情况、施工条件、护面材料等实测确定,或由经验查表确定。
则渠道的水力计算主要是流量计算、正常水深计算、渠宽度计算及渠底坡度计算。
明渠均匀流的水力计算问题,可分为两大类:一类是对已建成的渠道进行计算,如校核流速、流量、糙率和底坡;另一类是按要求设计新渠道,如确定底宽、水深、底坡、边坡系数或超高等。
一、已成渠道的水力计算已成渠道的水力计算任务是校核过水能力及流速,或由实测过水断面的流量反推粗糙系数和底坡。
下面以例题形式来说明。
1. 流量和流速的校核【例6-3】 某灌溉工程粘土渠道,总干渠全长70km ,糙率n =0.028,断面为梯形,底宽为8m ,边坡系数m = 1.5,底坡i=1/8000,设计流量Q 为40m 3/s 。
试校核当水深为4m 时,能否满足通过设计流量的要求。
解: (1) 流量校核由于渠道较长,断面规则,底坡和糙率固定,故可按明渠均匀流计算。
因: 4)45.18()(⨯⨯+=+=h mh b A = 56(m 2)42.22=5.1+1×4×2+8=+12+=22m h b x (m )水力半径: 42.2256==x A R = 2.498 m 谢才系数: 6161498.2028.011⨯==R n C = 41.6 m 1/2 / s流 量 =)8000/1(×498.2×6.41×56==Ri AC Q 41.17 m 3 /s(2) 流速较核:74.0=5617.41==A Q v (m/s )>不淤v =0.5m/s查表6-4粘土渠道,不冲流速允许值为(0.75~0.85)m/s,水力半径为2.498m, 则实际允许流速为()=498.2×)85.0~75.0(==41αR 表不冲v v 0.942~1.07m/s因计算流量大于设计流量,则满足能过设计流量的要求;实际流速满足不冲、不淤允许流速要求。