6.4　渠道縱橫斷面設計

6.4.1　渠道的縱、橫斷面設計應符合下列規定：

1　渠道應能保證設計輸水能力、邊坡穩定和水流安全通暢；

2　各級渠道之間和渠道各分段之間以及重要建筑物上、下游水面應平順銜接；

3　末級固定渠道放水口的水位宜高出平整后田面進水端10cm；

4　渠道滲漏損失量較小；

5　渠道占地較少，工程量較小；

6　施工、運用和管理方便；

7　有通航要求時，尚應與航運部門的有關要求相協調。

6.4.2　渠道橫斷面應根據灌溉面積、沿線地形、地質條件以及邊坡穩定的需要和是否襯砌等因素，按接近水力最佳斷面進行設計。土渠宜采用梯形、弧底梯形斷面；混凝土襯砌或石渠宜優先采用U形或矩形斷面，并應符合下列規定：

1　渠道橫斷面尺寸應根據渠道過水面積、設計流量和比降等通過水力計算確定，可按下式計算：

式中：Q——渠道設計流量（m3/s）；

A——渠道過水斷面面積（m2）；

R——水力半徑（m）；

i——水力比降，在均勻流中與渠底比降一致；

C——謝才系數（/s），宜采用公式計算，其中n為渠床糙率。

2　渠道橫斷面亦可采用實用經濟斷面，梯形斷面計算方法可按本標準附錄E執行，弧底梯形和弧形坡腳梯形斷面計算方法可按現行國家標準《渠道防滲工程技術規范》GB/T 50600的規定執行。渠床糙率可根據渠槽及襯砌結構類別的特征按本標準附錄B選用。

6.4.3　渾水渠道設計水深及寬深比可按下列公式計算：

式中：h——渠道設計水深（m）；

α——常數，α=0.58～0.94，可取0.76；

β——渠道底寬與設計水深的比值；

N、N′——常數，N=2.35～3.25，N′=1.8～3.4，黏性土渠道和剛性襯砌渠道取小值，沙性土渠道取大值；

m——渠道邊坡系數。

6.4.4　梯形斷面水深小于或等于3 m 的挖方渠道，最小邊坡系數可按表6.4.4確定，也可根據實際情況和經驗確定；水深大于3 m或地下水位較高的挖方渠道，邊坡系數應根據穩定分析計算確定；采用機械開挖或位于寒冷地區的挖方渠道，邊坡系數可按表6.4.4所列數值或穩定分析計算成果選用；采用剛性襯砌的挖方渠道，邊坡系數可小于襯砌前土質邊坡穩定系數。

6.4.5　深挖方渠道可采用復式或階梯形斷面，在渠底以上每隔5m～10m 應設寬度不小于1.0m 的戧道，渠道邊坡系數應根據穩定分析計算確定。深挖方渠道堤頂以下邊坡設計安全系數應采用現行行業標準《碾壓式土石壩設計規范》SL 274中的設計安全系數值。

6.4.6　渠岸以上的高邊坡系數應根據岸坡土質條件和其他具體情況，進行穩定分析計算確定。邊坡設計安全系數應采用現行行業標準《水利水電工程邊坡設計規范》SL 386中的設計安全系數值。

6.4.7　填方或半挖半填渠道的渠堤填方高度小于或等于3m 時，其內、外邊坡最小邊坡系數可按表6.4.7確定；渠堤填方高度大于3m 時，其內、外邊坡系數應根據穩定分析計算確定。渠堤填方高度大于5m 時，宜在其底部以上每隔5m 設寬度不小于1.0m 的戧道。邊坡設計安全系數應采用現行行業標準《碾壓式土石壩設計規范》SL 274中的設計安全系數值。

6.4.8　渠道岸頂超高應符合下列規定：

1　1級～3級渠道岸頂超高應按土石壩設計要求經論證確定。

2　4級、5級渠道岸頂超高可按下式計算確定：

式中：Fb——渠道岸頂超高（m）；

hb——渠道通過加大流量時的水深（m）。

3　渠道彎道段的曲率半徑小于5倍水面寬度或平均流速大于2m/s時，應增大彎道凹岸的頂部超高，其增加值可按下式計算確定：

式中：——彎道凹岸頂部超高增加值（m）；

Bb——渠道通過加大流量時的水面寬度（m）；

Vb——渠道通過加大流量時的平均流速（m/s）；

g——重力加速度（m/s2）；

R——渠道彎道段中心線的曲率半徑（m）。

4　渾水渠道岸頂超高應同時結合渠底可能產生泥沙淤積的影響綜合確定。

5　渠堤填方高度大于3m 時，其岸頂超高應預加沉降高度。

6　渠道襯砌超高值在設計水位以上可采用0.3m～0.8m，并滿足加大水位運行要求，兼作行洪用的傍山灌溉渠道時，其襯砌超高宜選高值。5級渠道超高不應小于0.1m。

7　結合通航的灌溉渠道，其岸頂超高和襯砌超高尚應與航運部門的有關要求相協調。

6.4.9　堤頂寬度應根據穩定分析、管理及交通要求確定，667hm2及以上灌區干、支渠堤頂寬度不應小于2m，斗渠、農渠不宜小于1m；667hm2以下灌區可減小。

渠道岸頂兼作交通道路時，其寬度應滿足車輛通行要求。

6.4.10　引洪淤灌或兼有引洪淤灌任務的渠道，其縱、橫斷面設計方法可與渾水灌溉渠道相同。