农沟水力计算

根据项目区地形特点并结合排水需要，农沟设计标准为10年一遇的日最大降雨在1.5天内排完，20年一遇的日最大降雨量校核。

a）典型年选取

排水工程要满足排洪、除涝的要求，合理规划和安排。本项目排涝设计标准按10年一遇1日暴雨1.5日排至地面无积水。根据**县气象局提供的资料，项目区10年一遇最大日降水量119.90mm。

b）排涝模数的确定

根据项目区实际地形，可采用西南地区广泛采用的排涝公式计算，设计以1.5天排除全部涝水。公式如下：

Rq86.4T

R PQ设=q.F

0.8119.986.41.50.740q：设计排涝模数； R：设计径流深（mm）；

α: 径流系数；（本项目取0.8）； P: 10年一遇24h最大降水量;

F：排沟设计断面所控制的排涝面积（km²）； Q设：设计排涝流量（m³/s）； T：设计排涝时间（日）取1.5天。 c）农沟断面设计计算

农沟断面设计为矩形和梯形两种断面，依公式：

QACRi

A=b×h（矩形断面）； A=（a+b）·h/2（梯形断面）

11/6CR n

ARXX＝b+2h（矩形断面）；

22X＝h+b+h(h0.3)（梯形断面）。

式中：

Q—计算排涝流量（m³/s）；

A—设计排水沟过水断面面积（m²）； C—谢才系数； R—水力半径（m）；

i—水力坡降（‰），为地形总平均坡度； a—为过水断面上顶宽（m）； b—为过水断面下底宽（m）； h—为过水断面高度（m）；

n—农沟糙率，为混凝土材质，取0.015； X—湿周; 单位（m）； d）校核农沟排水能力

上述计算出的农沟流量Q计是假设的b、h值相应的输水能力，通过试算，反复修改b、h值，直到农沟计算流量等于或接近农沟设计流量为止，要求误差不超过5%，即设计农沟断面应满足的校核条件是：

Q设Q计0.05

Q设反复试算，直至满足校核条件。 e）农沟衬砌结构形式

通过水力计算中沟深（h）、底宽（b）反复取值试算，当Q校≤0.05时即为农沟实际所需最合理断面。从农沟水力计算表中可知，当Q校≤0.05时：所需实际断面宽×深在0.09×0.19m～0.28×0.38m之间，据此农沟均设计为最小施工断面：宽×深0.30×0.40m。

表1-1农沟水力计算参数

控制面积 排涝模数 Q设 计算断面尺寸 过水断面湿周x水利半径流速VQ计谢才系数Q校名称 长度（m） 坡降i w(m²） （m） R(m) （m/s） （m³/s） （m³/s） C /s） 沟深（m） 底宽（m） 造率（n) 水深（m） Ha m³/(s.km²) （m³1#农沟 2#农沟 3#农沟 4#农沟 5#农沟 6#农沟 7#农沟 8#农沟 9#农沟 10#农沟 11#农沟 1676 823 1879 504 510 448 274 2706 846 459 1367 25.5912 7.7709 25.8898 8.0498 6.2224 4.6197 2.8109 18.7521 5.3171 4.7981 7.6508 0.740 0.740 0.740 0.740 0.740 0.740 0.740 0.740 0.740 0.740 0.740 0.19 0.06 0.19 0.06 0.05 0.03 0.02 0.14 0.04 0.04 0.06 0.36 0.25 0.39 0.24 0.22 0.22 0.20 0.31 0.24 0.25 0.24 0.26 0.15 0.29 0.14 0.12 0.12 0.10 0.21 0.14 0.15 0.14 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.015 0.26 0.15 0.29 0.14 0.12 0.12 0.10 0.21 0.14 0.15 0.14 0.0447 0.0851 0.0242 0.1236 0.1634 0.0973 0.0897 0.0706 0.0523 0.0319 0.1158 0.07 0.02 0.08 0.02 0.01 0.01 0.01 0.04 0.02 0.02 0.02 0.78 0.45 0.87 0.42 0.36 0.36 0.3 0.63 0.42 0.45 0.42 0.09 0.05 0.10 0.05 0.04 0.04 0.03 0.07 0.05 0.05 0.05 2.76 2.64 2.18 3.04 3.15 2.43 2.07 3.01 1.98 1.62 2.94 0.19 0.06 0.18 0.06 0.05 0.04 0.02 0.13 0.04 0.04 0.06 44.35 40.46 45.16 40.00 38.99 38.99 37.82 42.80 40.00 40.46 40.00 0.01 0.03 0.04 0.00 0.01 0.02 0.01 0.04 0.02 0.02 0.02 路边沟的安全超高为0.10m，Q校=|Q计-Q设|/Q设＜0.05