一种基于查表法的最小混凝土灌溉渠道衬砌厚度计算方法

摘要

本发明公开了一种基于查表法的最小混凝土渠道衬砌厚度计算方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤a、按照水流在灌溉渠道中流动时，各断面的水深、断面平均流速和流速分布都沿流向不变，这种明渠均匀流公式求解灌溉渠道设计流量；步骤b、根据当地气象数据，查询灌溉渠道阴坡冻土层的最低温度；步骤c、确定混凝土标号，以及最小混凝土衬砌厚度。本发明的最小混凝土渠道衬砌厚度计算方法，能够根据灌溉渠道设计流量、最小负温度，通过查询表格可迅速得到的最小混凝土渠道衬砌厚度，设计人员使用起来十分方便。

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土衬砌厚度计算技术领域，尤其涉及一种基于查表法的最小混凝土渠道衬砌厚度计算方法，属于农业水利工程技术领域。

背景技术

目前，有关于灌溉渠道混凝土衬砌厚度的研究还很薄弱。传统的灌溉渠道混凝土衬砌厚度的公式计算方法繁冗，而水利规范中也仅仅给出的是范围，而没有准确数值。总结来看，从计算方法上，大多采用隐函数或微积分推求衬砌厚度；从计算成果上，大多是仅仅给出了满足安全的衬砌厚度数值。

因此，提出一种改进的技术方案以解决上述问题就显得迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于查表法的最小混凝土渠道衬砌厚度计算方法，精确高效地求解灌溉渠道混凝土衬砌厚度，保证渠道冻胀稳定，还可以提高灌区节水改造效益。

本发明公开了一种基于查表法的最小混凝土渠道衬砌厚度计算方法，包括以下步骤：

步骤a、按照水流在灌溉渠道中流动时，各断面的水深、断面平均流速和流速分布都沿流向不变，这种明渠均匀流公式求解灌溉渠道设计流量；

步骤b、根据当地气象数据，查询灌溉渠道阴坡冻土层的最低温度；

步骤c、确定混凝土标号，以及最小混凝土衬砌厚度。

所述步骤a具体包括：

灌溉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，本次选择寒地灌区较适用的梯型断面，流量计算方法如下式：

式中：Q为设计流量（m³/s）；>A为渠道过水断面面积（m²）；C为谢才系数（m^0.5/s）；R为水力半径（m）；>b为渠道底宽（m）；h为渠道水深>m）；x为湿周；i为渠道纵断面比降；n为渠道糙率；m为边坡系数。

所述步骤b具体包括：

实地测量灌溉渠道阴坡冻土层的最低温度，范围在0~ - 30℃之间。

所述步骤c具体包括：

灌溉渠道混凝土衬砌厚度如下表所示：

。

本发明的有益效果：

本发明的最小混凝土渠道衬砌厚度计算方法，能够根据灌溉渠道设计流量、最小负温度，通过查询表格可迅速得到的最小混凝土渠道衬砌厚度，设计人员使用起来十分方便。

附图说明

图1为本发明的框架图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明。应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

本发明公开了一种基于查表法的最小混凝土渠道衬砌厚度计算方法，包括以下步骤：

步骤a、按照水流在灌溉渠道中流动时，各断面的水深、断面平均流速和流速分布都沿流向不变，这种明渠均匀流公式求解灌溉渠道设计流量；

步骤b、根据当地气象数据，查询灌溉渠道阴坡冻土层的最低温度；

步骤c、确定混凝土标号，以及最小混凝土衬砌厚度。

步骤a具体包括：

灌溉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，本次选择寒地灌区较适用的梯型断面，流量计算方法如下式：

式中：Q为设计流量（m³/s）；>A为渠道过水断面面积（m²）；C为谢才系数（m^0.5/s）；R为水力半径（m）；>b为渠道底宽（m）；h为渠道水深>m）；x为湿周；i为渠道纵断面比降；n为渠道糙率；m为边坡系数。

步骤b具体包括：

实地测量灌溉渠道阴坡冻土层的最低温度，范围在0~ - 30℃之间。

步骤c具体包括：

灌溉渠道混凝土衬砌厚度如下表所示：

。

下面具体举例说明本发明：

1.选择黑龙江省清河灌区第一干渠作为优化对象，渠道断面形状为梯形断面，该渠段渠底比降>i为1/2000，渠道未衬砌，糙率n取值为0.0275，边坡系数为1.5，底宽为1m，设计水深0.49m，计算该排灌渠道可通过最大流量为Q=0.32>3/s。

2.实测阴坡冻土层的最低温度-25℃。

3.查表第十三行，灌溉渠道混凝土衬砌厚度为13.5cm，混凝土标号为C15。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不同限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。