简要解释“渠道纵横断面设计”
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skull-3:
工程控制论钱学森
(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大商标法, 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。
(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, 则工程占地多高通滤波器设计,输水损失大
m小, 边坡不稳定
取值:(1)土质好(粘重),m小
安里屋
(2)流量大,水深大,则m大
参考表4-9,4-10。
王新军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。分别计算最优水力断面、实用经济断面、相对稳定断面的设计水深和底宽。