渠道流量设计计算方法及步骤
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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/sn——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。
精品于渠各段设计流量的推算,在求得各支渠口的毛流量后,可从最远一条支渠的取水口依次向上推算出干渠各段的设计流量。
农田水利渠道流量设计农田水利渠道流量设计是农田水利工程设计中的重要环节,准确合理地确定渠道流量,对于农田灌溉、排水和农田水土保持具有重要意义。
本文将从渠道流量的确定方法、设计要点和常见问题等方面进行详细介绍,以帮助读者更好地进行农田水利渠道流量设计。
一、渠道流量的确定方法1.经验公式法经验公式法是根据历史数据和实际应用经验得出的流量计算公式。
这种方法简单快捷,适用于初步设计和小型工程的流量估算。
常用的经验公式有曼宁公式、切耳喷水公式等。
2.基于水平线法基于水平线法是通过划分测点矩形面积的方法来确定流量。
通过测定测点之间的水位差和水尺准高点的高度差,再做计算和推导,可以得出渠道的流量。
3.剖面法剖面法是通过测定渠道剖面的底宽和水位高程,再根据流量计算公式计算出流量。
这种方法适用于渠道流量较大的情况,需要较为精确的测量和计算。
4.水型比例法水型比例法是通过基准渠道的实测流量和水型参数,结合设计渠道的水型尺寸,来确定设计渠道的理论流量。
这种方法适用于规模相对较大的渠道工程设计。
以上方法是常见的渠道流量确定方法,可以根据具体情况选择合适的方法进行。
二、渠道流量设计要点在进行渠道流量设计时,需要考虑以下几个要点。
1.确定设计标准根据灌溉或排水的要求,确定设计标准。
例如,灌溉渠道可以根据作物水需求和灌溉制度确定标准流量;排水渠道可以根据土壤渗透系数和排水能力确定标准流量。
2.考虑渠道形状和尺寸根据渠道的形状和尺寸,计算渠道的水力半径和水力坡度,以确定流量。
同时,要考虑渠道的抗风能力和排涝能力等因素,选择适当的形状和尺寸。
3.充分利用水资源在确定渠道流量时,要充分考虑水资源的有效利用,避免水浪费和水资源的过度利用。
可以通过灌溉制度、节水技术和水发电等手段来提高水资源利用效率。
4.考虑渠道特性和环境因素在设计渠道流量时,要考虑渠道特性和环境因素,如土壤类型、坡度、降雨特点等。
根据不同的特性和因素,选择合适的设计方案和流量计算方法。
灌溉渠道流量计算方法的原理与应用灌溉渠道是农业灌溉系统中的重要组成部分,合理准确地计算灌溉渠道的流量对于实现高效灌溉和水资源的合理利用至关重要。
本文将介绍灌溉渠道流量计算的原理和应用。
一、灌溉渠道流量计算的原理灌溉渠道流量的计算主要基于流体力学的原理,流体力学是研究流体在运动过程中所产生的力学现象的科学。
在灌溉渠道中,流体的流动是由液体在一定的压力差作用下流动形成的。
1. 流量公式灌溉渠道流量的计算常采用流量公式,其中最常用的是:Q=VA,Q代表流量,V代表流速,A代表流道横截面积。
根据该公式,我们可以通过测量流速和流道横截面积来计算灌溉渠道的流量。
2. 流速测量方法灌溉渠道流速的测量常采用流速测流器或流速计。
流速测流器通常是在渠道中设置一个标定好的流速测点,利用测点的特性来确定流速。
而流速计则是利用声波、电磁等原理来实时测量流速。
3. 流道横截面积计算方法流道横截面积的计算可以通过测量流道的长度和宽度,然后根据渠道的设计形式和几何形状计算出来。
常见的灌溉渠道形式有矩形渠道、梯形渠道和圆形渠道等,根据不同形式的渠道,采用相应的计算公式来计算流道横截面积。
二、灌溉渠道流量计算的应用灌溉渠道流量的计算应用广泛,主要包括以下几个方面:1. 灌溉用水量控制精确计算灌溉渠道的流量可以帮助农民合理掌握灌溉用水量,避免过度浪费水资源或者因供水不足而影响农作物的生长发育。
通过定期监测流量并进行合理调控,可以实现节水灌溉,提高水资源利用效率。
2. 渠道输水能力评估灌溉渠道的输水能力是指在一定时间内渠道能够输送的最大流量,是评估渠道输水能力的重要指标。
通过准确计算灌溉渠道的流量,可以评估渠道的输水能力,为农田灌溉工程的规划和设计提供依据。
3. 渠道维护和管理灌溉渠道的流量计算也对渠道的维护和管理具有重要意义。
通过监测渠道流量,可以及时发现渠道的漏水、冲刷等问题,及时采取修复措施,保障渠道的正常运行,提高渠道的寿命和使用效率。
灌溉渠道设计流量计算要点一、确定农田灌溉的需水量农田灌溉的需水量是根据农作物的生育期、蒸散发量、土壤含水量等要素来确定的。
可以借助气象数据、历史降水量等资料进行推算,也可以通过现场观测和实测来确定农田的蒸散发量和作物需水量。
二、获取灌溉区域的径流量灌溉区域的径流量是指从灌溉源头进入灌溉区域的水量。
在设计灌溉系统时,必须充分考虑灌溉区域的日降雨量、径流系数以及降雨频率等因素,结合灌溉水源的水量供应能力,对灌溉区域的径流量进行估算和计算。
三、确定灌溉渠道的长度和高差灌溉渠道的长度和高差决定了渠道中水流的速度和流量。
在设计灌溉渠道时,需要根据灌溉渠道的起点和终点的高程以及地形地势等因素,确定渠道的长度和高差。
渠道的长度和高差对渠道的水流速度和流量有直接影响,因此需要精确计算和确定。
四、选择合适的渠道断面形状和尺寸在确定了灌溉渠道的长度和高差之后,需要选择合适的渠道断面形状和尺寸。
常见的渠道断面形状有矩形、梯形、圆形等,选择合适的断面形状和尺寸可以使得渠道的流量损失最小化,提高灌溉效果。
五、根据流量公式计算设计流量在确定了灌溉区域的需水量、灌溉区域的径流量、渠道的长度和高差以及渠道的断面形状和尺寸之后,可以根据相应的流量计算公式计算设计流量。
常用的流量计算公式有曼宁公式、切伦科夫斯基公式等。
六、进行工程量估算和调整在计算出设计流量之后,还需要进行工程量估算和调整。
根据设计流量、水源供应能力、灌溉渠道的尺寸等因素,对灌溉系统的工程量进行估算和调整,确保工程量满足实际需求。
总结起来,灌溉渠道设计流量计算的要点包括确定农田灌溉的需水量、获取灌溉区域的径流量、确定灌溉渠道的长度和高差、选择合适的渠道断面形状和尺寸、根据流量公式计算设计流量以及进行工程量估算和调整。
这些要点是设计灌溉渠道及其配套设施的基础,决定了灌溉系统的运行效果和经济效益。
灌排渠道工程计算方法灌排渠道工程是指为了解决农业灌排问题而建设的一种人工渠道。
它可以用来提供灌溉和排水的功能,使农田能够得到足够的水源供应,并排除多余的水分,以保持良好的土壤和作物生长状况。
在进行灌排渠道工程设计时,需要进行一系列的计算来确定渠道的尺寸、流量和水力特性等。
下面将介绍一些常用的灌排渠道工程计算方法。
1.渠道尺寸计算-渠道内宽度计算:根据设计灌溉水量和渠道的坡度,可以利用曼宁公式计算出渠道的尺寸,即B=Q/(kS^(1/2)),其中B为渠道内宽度,Q为设计流量,k为曼宁摩阻系数,S为渠道的坡度。
-渠道深度计算:渠道深度应根据渠道的设计流量和渠底的几何特征来决定。
一般来说,渠道深度越大,渠道的稳定性越好。
可以利用渠道容积原理进行计算。
-渠道边坡稳定计算:在渠道设计中,还需要考虑渠道边坡的稳定性。
可以利用土壤力学理论进行计算,以确定边坡的合适角度和稳定性。
2.渠道流量计算-曼宁公式:曼宁公式是一种常用的计算渠道流量的方法,可以利用该公式计算出设计流量。
公式为Q=(1.49/n)ABR^(2/3)S^(1/2),其中Q为流量,A为流面积,B为水面宽度,R为水力半径,S为水面坡度,n为曼宁摩阻系数。
-先验法:通过历史的实测数据和经验公式,可以利用先验法进行流量的估算。
通过该方法,可以快速估算出流量的范围,从而为后续的工程设计提供参考。
3.渠道水力特性计算-水力坡度:在设计灌排渠道时,需要确保渠道的水力坡度足够,以保证水能顺利地流动到需要的位置。
水力坡度可以通过计算渠道起点和终点的高程差,以及渠道的长度来获得。
-阻力损失:在渠道中,水流会受到各种形式的阻力,如摩阻、弯头、出口等。
这些阻力会导致水流速度减小,流量降低。
可以利用经验公式和实测数据来计算阻力损失。
-渠道断面形状:渠道的断面形状对于水流的水力特性有着重要的影响。
可以利用经验公式和水力模型实验来确定最佳的断面形状,以满足设计要求。
在进行灌排渠道工程计算时,需要充分考虑土壤条件、水源供应和农田需求等因素,以确保设计方案的可行性和经济性。
灌溉渠道设计流量计算灌溉渠道的设计流量计算是农田灌溉系统设计的重要一环,它直接关系到农田的灌溉效果和经济效益。
本文将从渠道设计流量的概念、计算方法、关键参数等方面进行分析和讨论。
一、渠道设计流量的概念渠道设计流量是指在一定时间内渠道中流过的水量,通常以立方米/秒(m³/s)来表示。
灌溉渠道设计流量的确定是为了满足农田的灌溉需求,保证农作物生长所需的水量充足,以提高农田的产量和质量。
二、渠道设计流量的计算方法渠道设计流量的计算方法有多种,下面介绍两种常用的方法。
1.一维定常流计算方法一维定常流计算方法是指通过数学模型和公式计算出渠道中的定常流速、水位和流量。
该方法适用于有一定长度的矩形渠道、梯形渠道和圆形渠道等简单形状的渠道。
具体的计算过程如下:(1)选取合适的渠道截面形状,确定渠道的几何形状和尺寸参数(如底宽、侧坡和高度等)。
(2)根据实际情况和设计要求,选择合适的水力参数(如底坡、粗糙系数和水的密度等)。
(3)利用水力学基本方程和公式,计算流速和水位。
可以采用曼宁公式、切比雪夫公式等。
(4)根据流速和水位,计算出渠道的设计流量。
2.模拟计算方法模拟计算方法是指通过计算机模拟渠道流动的过程,得到流量的预测和仿真结果。
该方法适用于复杂的渠道系统,如曲线渠道、分岔渠道和交叉渠道等。
模拟计算方法可以利用流体力学原理和数值计算方法,进行流动过程的模拟和分析。
具体的计算过程如下:(1)建立渠道的几何模型,包括渠道的形状和尺寸等。
(2)设置边界条件和初始条件,如入口流量、出口水位、底坡和粗糙系数等。
(3)选择合适的数值方法和迭代算法,进行模拟计算。
(4)分析计算结果,得到流量的预测值。
三、渠道设计流量计算的关键参数渠道设计流量的计算过程中,需要考虑一些关键参数,下面介绍几个常用的参数。
1.渠道截面形状和尺寸渠道截面的形状和尺寸直接决定了渠道的流量能力。
常见的渠道截面形状有矩形、梯形和圆形等。
根据渠道的实际情况和设计要求,选择合适的截面形状和尺寸。
渠道流量计算方法和步骤在水利建筑工程设计和施工中常碰到流量计算问题,农田水利小型排灌渠道、排灌涵闸流量计算,是依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同样,渠道过水断面是依据各地的土质状况确立,土质坚硬的一般以梯型、矩型为主,也有采纳建筑物工程的圆型过水断面,水闸流量计算是依据进水闸的水流流态形式状况进行流量计算的,本次主假如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,渠道堤顶宽度构成,渠道流量计算在平原湖区是多数采纳《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、断面均匀流速和流速散布都沿流向不变,这类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 W 2C 1 R gC谢才系数nwR水力半径 Rxi渠道纵坡n糙率求公式中的各项数据,第一要计算出渠道断面的水力因素以下表;渠道断面的水力因素表断面形状过水断面积湿周水力半径水面宽bh矩型bh b+2h b2 2h梯型(b+mh)h b 2h 1m2(b mh)h b2mhb2m 1 m 22d d(1sin2h(d h)圆型d (sin )24)8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=, 渠底纵坡 i=1/1000,渠道边坡糙率 i=. 计算该排灌渠道可经过最大流量为:Q m 3 / s计算步骤;1.过水断面计算22.50 m22.湿周计算x b 2m 1 22 4 2 2.5 1 223.水力半径计算R(b mh)h(42222222h12214.谢才系数计算C1R g1nR g5. 流量计算3 / S该排灌渠道设计的过水断面可经过3 / S渠道引水浇灌的坡降一般为: 1/250 、1/500、1/750、1/1000 、1/2000 、1/2500 、 1/5000 七种。
渠道流量计算方法
流量计算公式:Q=AV
V= C Ri
1 R1/6
C=
n
A=(b+mh)h
P=b+2h2
1m
A
R=
P
其中:Q――渠道设计流量,m3/s ;
V――渠道平均流速,m/s;
A――渠道过水断面积,m2;
C――谢才系数,m0.5/s ;
R――水利半径,m;
i――渠底比降;
n――渠道糙率系数;
b――底宽,m;
m――边坡系数;
h――水深,m;
P――湿周,m。
现场显示:水深、流速、流量、水量、供水时间。
渠道基本尺寸
建筑物名称底宽b
(米)
边坡系数m 渠底比降i 渠道糙率系数n 备注
东干闸7.4 2.0 1/50000 0.017
入湖闸 5 1.2 1/10000 0.025
旧北闸 1.1 0 1/10000 0.025
人工沟槽及基坑如果土层深度较深,土质较差,为了防止坍塌和保证安全,需要将沟槽或基坑边壁修成一定的倾斜坡度,称为放坡。
沟槽边坡坡度以挖沟槽或基坑的深度“H”与边坡底宽
“B”之比表示,即:
土方边坡坡度=H/B=1/(B/H)=1:k
式中:k=B/H称为坡度系数
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灌溉渠道设计流量计算灌溉渠道设计流量是指为了满足农田灌溉需要,合理确定灌溉渠道的设计流量,以保证农田灌溉的正常进行和农作物生长的需要。
设计流量是灌溉渠道设计的重要参数,通过合理的计算和确定,可以有效地保证灌溉渠道的运行和水利工程的安全性。
本文将对灌溉渠道设计流量的计算方法进行详细介绍。
首先,灌溉渠道设计流量的计算需要考虑一系列因素,包括灌溉区面积、农作物的水需求、灌排系数、流量标准、设计年供水日数等。
其中,灌溉区面积是确定设计流量的重要参考因素之一,可以通过对灌溉区域的土地利用类型和面积进行调查和测量来获得。
农作物的水需求是指农田在不同生长阶段所需的灌排水量,可以通过相关的农业科学和技术手段进行测算。
灌排系数是指单位面积农地需要的灌溉水量和作物蒸发散发的比值,是农业灌溉的重要参数,可以通过经验公式或者实测方法进行确定。
流量标准是指灌溉渠道所需的设计流量达到的标准,一般由国家或地方规范进行规定。
设计年供水日数是指灌溉渠道所需的设计流量能够满足的供水天数,是灌溉渠道设计的另外一个重要指标。
其次,灌溉渠道设计流量的计算方法可以分为经验法、经济法和水文学法等多种不同的方法。
其中,经验法是根据历史水文资料和经验公式进行计算的方法,适用于灌溉工程设计中对流量的初步估算。
经济法是综合考虑灌溉效益和经济效益的计算方法,可以根据农田灌溉所能达到的最佳水分利用率来确定设计流量。
水文学法是根据灌溉区域的水文条件、水资源可利用程度和供需关系等因素进行计算的方法,适用于对灌溉渠道设计流量进行科学全面的计算。
最后,灌溉渠道设计流量的计算还需要对灌溉系统的输水能力进行考虑。
输水能力是指灌溉渠道所能输送的最大水流量,是灌溉渠道设计的限制性因素。
在进行灌溉渠道设计流量计算时,需要确保设计流量不超过灌溉渠道的输水能力,以保证灌溉渠道的正常运行和农田的正常灌溉。
综上所述,灌溉渠道设计流量的计算是灌溉系统设计的重要环节,需要综合考虑灌溉区面积、农作物的水需求、灌排系数、流量标准、设计年供水日数等因素,并利用经验法、经济法和水文学法等不同的计算方法,以确保灌溉渠道设计流量的准确性和灌溉效果的可靠性。
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/s
W过水断面W2
C谢才系数C - R g n
R水力半径R W
x
i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:
3
Q 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 1.025
R g 1.120.225
g 15. n 1.5 0.15 0.225
5. 流量计算
Q W C . R i 22.5 44.44
.1.12 0.001
34.32m 3/S
该排灌渠道设计的过水断面可通过34.32m 3 / S
W (b m 2h) h
(4 2 2.5) 2.5 22.50 m 2
2.湿周计算
x b 2m .1
22
4 2 2.
5 ,1
22
20.12
R _(b_mh)h_
2 2h 1
22 (4 2 2.50 2.5
2 2 2.5
1 22
空 1.12
20.12。