1、確定渠道水位高程

水位高程的確定，首先要選擇參考點(diǎn)，一般在溝渠設計中，以灌溉區域內的地面高度為基本的參考點(diǎn)，選定參考點(diǎn)以后，在根據沿途渠道的水流損失來(lái)確定水位的高程。沿途水量的損失，包括不同渠道更換的損失和渠道周?chē)ㄖ锏暮乃畵p失。

2、設計渠道橫斷面

確定了渠道的引水量以后，可以進(jìn)行渠道的斷面設計。渠道斷面設計的尺寸大小與其他因素都有一定關(guān)系。當流量一定的時(shí)候，與水流的流速和渠道底板比降有關(guān)，要根據不同地區的不同情況進(jìn)行設計。

2.1渠道流速及比降

渠道的流速和渠道內的土質(zhì)、水流中的泥沙含量和渠面的坡度有關(guān)。如果渠道的比降較大，流速就較大，當通過(guò)的流水量是一定時(shí)，它所需要的斷面就較小，也就是說(shuō)，渠道就較窄，這樣可以節省材料，但是這樣一來(lái)，流速太大，會(huì )造成渠底被沖刷；如果渠道的比降較小，流速就較小，那么一定的流水量通過(guò)就需要較大的橫斷面，也就是渠道的寬度就比較大，這樣的話(huà)不僅浪費材料，而且因水流較緩，必然會(huì )導致泥沙的沉積，時(shí)間較長(cháng)便會(huì )導致渠道被堵塞，渠道的輸水困難，需要進(jìn)行不斷的休整。

由以上分析可知，渠道比降過(guò)大或過(guò)小都會(huì )產(chǎn)生一定的問(wèn)題。因此，在設計渠面的比降時(shí)，應嚴格依照相關(guān)規程規范，使渠內水流在允許不沖不淤控制流速以?xún)?，使渠道的坡度適應渠線(xiàn)所經(jīng)過(guò)的地面的坡度，這樣的話(huà)，可以使水流比較舒緩，但也不至于沉積淤泥，在渠道的比降不能適應的地方，可進(jìn)行填土或是挖土，使之能夠順利通過(guò)。

2.2渠道的頂寬

渠道的頂寬選擇應當依照渠道高度的大小和流水量的大小來(lái)進(jìn)行確定。如果渠道斷面大，過(guò)水流量大，水壓力大，在此情況下，應對渠道側墻進(jìn)行穩定計算，使渠道完建后能安全運行；另外，渠道側墻底寬設計，還應考慮到渠道運行中檢修方便，即渠道頂寬應滿(mǎn)足檢修人員過(guò)往要求；最后，針對處于公路邊緣的部分，由于車(chē)輛自身重量大，加上車(chē)輛過(guò)往時(shí)具有較大動(dòng)荷載，路緣在較大外力作用下會(huì )產(chǎn)生垮塌，使渠道側墻倒塌，嚴重影響渠道運行，嚴重時(shí)造成渠內水滿(mǎn)過(guò)渠道，對農作物進(jìn)行沖刷，造成農業(yè)經(jīng)濟損失。故對于處于公路邊緣的渠道側墻頂寬，應考慮側墻同時(shí)也起到路緣擋土墻作用，一般渠道側墻頂寬≥1．5m，對于不處于道路邊緣的，可以根據不同的情況進(jìn)行合理的設計。

2.3渠道超高

為了保證渠道能安全運行，在進(jìn)行渠道高度設計時(shí)，要使渠道側墻高過(guò)最大的流水量的一定高度。對于渠道超高取值，可根據渠道級別和該地區最大的流水量的多少按照相關(guān)規范取值。針對渠道運行情況，一般均在距進(jìn)水口不遠處或適當位置，在渠道正常水位高度設置溢流缺口，使得多余的水量由溢流缺口溢人下游河道或渠內，確定渠道安全。對于有引水管道取水的渠道，引水管一般主要接于渠道中部或尾部，此情況下，引水管的啟閉閘閥主要布置于引水管尾部，當關(guān)閉閘閥時(shí)，管內水量出現反沖涌波，使得渠內水位升高，若渠道超高不夠，就會(huì )出現水滿(mǎn)渠堤，危及渠道安全，這種渠道超高，應按照規劃選定超高后，還得加上涌波的波高，最終才能確定渠道超高。

2.4渠道邊緣的坡度

渠道斷面設計在滿(mǎn)足引水同時(shí)，也要求渠堤滿(mǎn)足穩定，還要使工程經(jīng)濟指標較低，故很多渠道常采用梯形結構。對于渠道經(jīng)過(guò)巖石地面情況，渠道的坡面不宜設置成梯形結構，因為石基結構的渠堤均滿(mǎn)足穩定要求，若開(kāi)采成梯形結構造成工程量增大而使工程造價(jià)高。

3、渠床的粗糙率

渠床的粗糙率和該處的土壤條件，地質(zhì)條件，施工的質(zhì)量以及日常的養護工作都有關(guān)系，除此之外，與通過(guò)渠道的流水量和流水的泥沙含量都有一定的關(guān)系。不同形式的渠床的粗糙率也不相同。對于未經(jīng)過(guò)襯砌的，國家根據不同地區有不同的要求，這里只說(shuō)襯砌的，對于襯砌的渠床，其粗糙率一般選為0．017。

4、渠道的比降計算方法

要確定渠道的比降，有一定的方法來(lái)進(jìn)行。一般的情況下，作為干渠，可以使用下面的公式來(lái)進(jìn)行計算，可以取得近似的理論值。

5、縱斷面設計

在進(jìn)行渠道橫斷面設計的同時(shí)，也要進(jìn)行縱斷面的設計。渠道的縱斷面設計一般包括以下7個(gè)部分：①正常的水位線(xiàn)；②最低的水位線(xiàn)；③高程線(xiàn)；④地面高程線(xiàn)；⑤堤頂高程線(xiàn)；⑥分水口位；⑦建筑物。具體步驟為：①根據渠道平面圖不同位置的不同高程，在縱面圖上畫(huà)出高程線(xiàn)。然后在根據水源的位置和上級渠道的所有水位的高程、地面的坡降、不同的分水點(diǎn)的不同要求，按照不同的比降，畫(huà)出正常的水位線(xiàn)。②再畫(huà)出渠底高程線(xiàn)，然后在根據不同的水深情況畫(huà)出最低水位線(xiàn)，再畫(huà)出加大水位線(xiàn)，還有堤頂高程線(xiàn)。在和下一段渠道的相連處，要注意根據不同的高差進(jìn)行跌水和陡坡。如果上一級的渠道向旁側分水，不但要保證在正常的水流情況下可以下級配水，而且還要做到在最小水量的時(shí)候，也可以向下級引水，因此，要在渠道間修筑節制閘。③還要估算水流通過(guò)建筑物時(shí)的水流損失。