梯形渠道实用经济断面的计算方法.docx

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1、梯形渠道实用经济断面的计算方法在渠底比降和糙率已定的情况下，通过某一规定流量所需的最小断面，称为水力最佳断面。但在实际设计中，一般渠道断面都在大于水力最佳断面的情况下选择，为大型输水渠段，为了节省土石方，少占地，需要考虑较窄深的断面；而负有配水任务的渠道，则须选择较宽浅的断面。因此，实用中的渠道断面较水力最佳断面面积增加至4%,仍认为基本符合最佳水力条件，在些范围的断面称为实用经济断面。这种断面的渠道设计流速比水力最佳断面的流速减少40%,其水深是水力最佳断面水深的68%,相应的渠底宽为290%。一、基本公式和成果表（一）基本公式1 .梯形渠道水力最佳断面的宽深比、水力半径、湿周公式：2 .梯

2、形渠道水力最佳断面的水深公式:3 .实用经济断面的水力计算公式:式中梯形渠道最佳断面水力要素的符号:Q0流量；h 0水深；b 0底宽A0过水断面面积；X 0湿周；R0水力半径；1 0比降；V0流速；n糙率；m内边坡系数；。一水力最佳断面的流速与实用经济断面的流速相比的偏离系数。任意梯形渠道设计断面水力要素的符号：Q流量；h水深；b底宽；A过水断面面积；X湿周；R 水力半径；i比降；V流速（二）实用经济断面的B及h/hO值实用经济断面的B及h / h 0值的成果见附表6.1,附表6. 1中a值是假定的。h/值系利用公式附6. 6求解。B值则利用公式附6.7求得。二、计算步骤（一）计算水力最佳断面

3、的水力要素1.根据已知Q i、n m,利用公式（附6. 4）求hO；2,用公式（附6.1）计算渠底宽bO；3 .用 =Q /A ,计算流速 ；4 .用公式（附6.2）计算水力半径R0。（-）计算实用经济断面的范围及其渠道特性曲线所需水力要素其计算列于下表1111111111 a18| h / h 0 | h1 b1 v1 I1 R 11111111111111111111111111111 (1)1(2) | (3) | (4)I (5)I (6)I (7)1 (8) I11111111L 表中第（1）栏 Q 值假设为 LOO、L 01、1.02. 1.03. 1.04；5 .表中第（2）栏B

4、值是根据m从附表6.1中查得：6 .表中第（3）栏h / 是从附表6.1中查得;7 .表中第（4）栏为 值乘h/ 即得;8 .表中第（5）栏用公式（附6. 7） b = B h计算:9 .表中第（6）栏用公式（附6. 5）计算；10 表中第（8）栏用公式（附6.5）计算。（三）绘制渠道特性曲线根据计算表中h、b及v值绘制出渠道特性曲线b=f （h）及v=f （h）。再从曲线图上查出设计所需渠底宽、水深及流速。三、举 例某灌溉工程总干渠有一渠段设计流量Q =50,内边坡系数m = 1.25,糙率n=0.015,渠底比降i =1/2000,原设计用乌金楚斯方法计算，现用本方法进行验算，其成果比较如

5、下表。1 水利要素1方法| h |1 (米)111V（米/秒）11b（米）1 备注111111乌金楚斯方法11| 2. 85 |12. 100|4.8111基本公式为巴甫11 （原设计成果）1111111洛夫斯基公式1111 本方法11| 2. 82|12. 130 |4.8111基本公式为满宁11 （脸算成果）1111公式1实用经济断面的B及h /值成果表附表6.111aIi1.00 | 1.1i01 I1i1.02 |1i1.03|111.04|11Lh/r1111m1.00| 0. 823 | 0.761 |0.717|0.683|Li111r11p1i1110. 00 12. 000

6、|2. 985I 3. 525I 4. 005I 4.453|0. 25 |1.562 |2. 453I 2. 942I 3. 378I 3.792|0. 50 |1.236 |2. 091I 2. 559I 2. 977I 3.374|0. 75 |1.000 |1.862I 2. 334I 2. 755I 3. 155|1.00 |0. 829 |1.729| 2. 222| 2. 662|3.080|1.25 |0. 702 |1.662| 2. 189| 2.717|3. 198|1.50 |0. 606 |1.642I 2.211I 2.818I 3.340|1.75 |0. 532

7、 |1.654I 2. 270I 3. 106I 3.717|2. 00 |0. 472 |1.689I 2. 357I 3. 278I 3.938|2. 25 |0. 425 |1.741| 2. 463| 3. 658|4.418|2. 50 |0. 386 |1.806| 2. 584| 3. 278|3.938|2. 75 |0. 353 |1.880| 2.717I 3. 463| 4. 172|3. 00 |0. 325 |1.961I 2. 859I 3. 658I 4.418|3. 25 |0. 301 |2. 049I 3. 007I 3. 861I 4.673|3. 50 |0.281 |2. 141| 3. 162| 4. 070|4.934|3. 75 |0. 263 |2. 237| 3. 320| 4. 285|5.202|4. 00 |0. 247 |2. 337I 3. 483I 4. 504I 5.474|