6.3 渠道水力计算

    1  正常工作条件下的各级渠道水力要素应按设计流量计算确定，其平均流速应满足渠道不冲不淤的要求；

    2  续灌渠道的岸顶超高和渠深应按加大流量计算，并应按加大流量验算渠道的不冲流速；

    3  续灌渠道的最低控制水位应按最小流量计算确定，并应按最小流量验算渠道的不淤流速。

6.3.2  续灌渠道的设计流量应按下列公式计算：

    式中：Q_s——续灌渠道的设计流量（m³/s）；

          q_s——设计灌水率［m³/（s·100hm²）］；

          A_s——该渠道灌溉面积（100hm²）；

          η_S——该续灌渠道至田间的灌溉水利用系数；

          Q——该渠道分出的总流量（m³/s）；

          σ——渠道单位长度的水量损失率（％/km）；

          L——该渠道工作长度（km）。支渠工作长度为L₁与aL₂之和，L₁为支渠引水口至第一个斗口的长度，L₂为第一个斗口至最末一个斗口的长度，a为长度折算系数，可视支渠灌溉面积的平面形状而定（面积重心在上游时，a＝0.60；在中游时，a＝0.80；在下游时，a＝0.85）；干渠工作长度可取工作渠段的总长度。

6.3.3  轮灌渠道的设计流量可按下式计算确定：

    式中：Q_n——轮灌渠道的设计流量（m³/s）；

          N——该渠道轮灌组数；

          A_n——该渠道轮灌组平均灌溉面积（100hm²）；

          η_n——该轮灌渠道至田间的灌溉水利用系数。

6.3.4  续灌渠道加大流量的加大百分数，可按表6.3.4采用，湿润地区可取小值，干旱地区可取大值。由泵站供水的续灌渠道加大流量应为包括备用机组在内的全部装机流量。

6.3.5  续灌渠道的最小流量不宜小于设计流量的40％，相应的最小水深不宜小于设计水深的60％。

6.3.6  泄（退）水渠道设计应符合下列规定：

    1  灌溉渠首段泄水、排沙渠道的设计流量不应小于灌溉渠首段下游渠道的设计流量。

    2  分水建筑物上游泄水渠道的设计流量可按分水建筑物下游最大一条渠道的设计流量确定，也可按分水建筑物上游渠道的设计流量确定，但不应小于分水建筑物上游渠道设计流量的50％。

    3  附近无分水建筑物的泄水渠道，设计流量应与该段渠道的设计流量相同。确实有困难时，设计流量不宜小于该段渠道设计流量的50％。

    4  用于调节渠道流量的泄水渠道条数可根据需要和具体条件而定，各泄水渠道的设计流量可按等于或略小于所在渠段的设计流量确定。

    5  渠道末端退水渠道的设计流量不应小于渠道末端设计流量的50％。

    6  泄（退）水渠道的允许不冲流速可采用相同条件下灌溉渠道的1.1倍～1.2倍。

    7  泄（退）水渠道的纵、横断面设计方法与灌溉渠道相同，但其边坡系数应比相同条件下的灌溉渠道稍大。

    8  泄（退）水渠道的岸顶超高和宽度，可比相同条件下灌溉渠道稍小。

    9  泄（退）水渠道出口与承泄区连接处的水位差过大时，应设置衔接建筑物。

    10  有条件时，应利用天然沟谷作为泄（退）水渠道。

    11  退水渠末端采用抽排方式的渠系建筑物设计尚应按现行国家标准《泵站设计规范》GB 50265的规定执行。

6.3.7  渠底比降应根据渠道沿线地形、地质条件，设计流量和含沙量等因素，通过计算分析确定，并应符合下列规定：

    1  清水渠道的渠底比降可按下式计算：

    式中：V——渠道的平均流速（m/s）；

          R——渠道的水力半径（m）；

          i——渠底比降；

          n——渠床糙率，可按本标准附录B选用。

    2  黄土地区浑水渠道的渠底比降可按下式计算：

    式中：ρ——浑水渠道水流挟沙能力（kg/m³）；

          ω——泥沙沉降速度（mm/s）；

          Q_h——浑水渠道设计流量（m³/s）。

6.3.8  渠道的控制断面设计水位应从水源引水高程自上而下和从灌溉范围内地面控制点高程自下而上逐级推求相结合，经综合比选确定。

    各级渠道进口设计水位可按下式计算：

    式中：H_进口——渠道进口处的设计水位（m）；

          A₀——渠道灌溉范围内控制点的地面高程（m）；

          h₀——控制点地面与附近末级固定渠道设计水位的高差（m），宜取 0.10m～0.20m；

          L——各级渠道长度（m）；

          i——渠道比降；

          △h——水流通过建筑物的水头损失（m）。

6.3.9  各级渠道的平均流速可按本标准式（6.3.7-1）计算确定。

6.3.10  土渠设计平均流速宜控制在0.6m/s～1.0m/s，但不应小于0.3m/s。清、浑水两用土渠的平均流速应按冲淤平衡渠道设计。结合通航的灌溉渠道，设计平均流速宜控制在0.6m/s～0.8m/s，但不应超过1.0m/s。寒冷地区冬、春季输水渠道设计平均流速不宜小于1.5m/s。

6.3.11  重要的干、支渠允许不冲流速，应根据渠床材料、过水断面水力要素及泥沙等条件通过试验或选择相应的经验公式计算确定；一般渠道可按本标准附录C选用；渠水含沙量较大且渠床有薄层淤泥时，可按本标准附录C所列数值高值选用。

6.3.12  浑水渠道的允许不淤流速应根据水流挟沙能力，按各地区经验公式计算确定。黄河流域浑水渠道水流挟沙能力可按本标准附录D所列经验公式计算。