19.2.3. Гідравлічний розрахунок закритих дрен і колекторів

В результаті гідравлічного розрахунку повинен бути визначений діаметр закритої дрени або колектора в залежності від величини розрахункової витрати води, похилу дрени або колектора, матеріалу і конструкції дренажних труб.

Розрахункову витрату води в дрені (колекторі) визначають за формулою

, (19.31)

де – витрата води в дрені (колекторі), л/с;

– максимальний розрахунковий модуль дренажного стоку, л/(сга);

– площа, що обслуговується дреною (колектором), га.

Пропускну здатність дренажних трубопроводів визначають за формулами рівномірного руху, труби розглядаються як безнапірні. Допускається пропускну здатність труб визначати за формулою

, (19.32)

де – пропускна здатність дренажного трубопроводу, м³/с;

– внутрішній діаметр труб, м;

– похил дрени (колектора);

– коефіцієнт Шезі

, (19.33)

де – коефіцієнт шорсткості.

Коефіцієнти шорсткості при відсутності дослідних даних приймають:

• керамічні труби довжиною 0,333 м – 0,017;

• бетонні та залізобетонні труби – 0,015;

• азбестоцементні труби – 0,013;

• гладкі пластмасові труби – 0,012;

• гофровані і виті труби ПВХ – 0,017.

Отримані розрахунком значення пропускної здатності дренажного трубопроводу для ряду стандартних діаметрів труб порівнюють з розрахунковою втратою води. Приймають діаметр дрени (колектора) з найближчим більшим значенням пропускної здатності.

Для полегшення розрахунків і підбору потрібних діаметрів дрен і колекторів розроблені спеціальні таблиці і номограми.

19.2.4. Розрахунок берегових дрен

При розрахунку берегових дрен розглядають два варіанти:

• розташування дрен між двома строго фіксованими границями живлення (річка або водойма з одного боку і зрошувана територія з відомим значенням рівня підземних вод – з іншого) (рис. 19.8);

• розташування дрен між водоймою і віддаленою областю живлення (рис. 19.9).

При розташуванні дрен між двома строго фіксованими границями живлення (річка або водойма з одного боку і зрошувана територія з відомим значенням рівня підземних вод – з іншого) на відстані , де – загальна потужність двухшарової водоносної товщі при розташуванні берегової дрени у верхньому шарі (рис. 19.8) розрахунок здійснюють в залежності від типу границь живлення (для напірного пласта):

Рис. 19.8. Схема для розрахунку берегових дрен, розташованих між строго фіксованими рівнями.

а) при досконалих границях живлення притік до дрени здійснюється за формулою

, (19.34)

де , – довжини позначені на рис. 19.8;

– постійна інтенсивність випаровування;

– визначають за формулою ;

, , – потужність напірного потоку показані на рис.19.8.

Відтік із лівої і правої границь живлення відносно визначають за формулами

, (19.35)

, (19.36)

. (19.37)

Криву депресії для перевищення на ділянках та будують за координатами розрахованими за рівняннями

Зона 1 , (19.38)

Зона 2 (19.39)

де – координата кривої депресії;

, – перевищення рівня води у водоймі порівняно з рівнем води в дрені відносно на ділянках ,

, ; ; .

б) при недосконалих границях живлення (водойми, широкі канали) притік до дрени знаходять за формулою

, (19.40)

де , – притоки до дрени відповідно із лівої і правої границь живлення, які визначають за формулами

, (19.41)

, (19.42)

де ;

;

; ; ; ; ; ;

, – фільтраційні опори на недосконалість границь живлення (водойм, каналів);

– фільтраційний опір на недосконалість дренажу визначають за формулами (19.7), (19.8);

– коефіцієнт, який приймають рівним

відтік із лівої і правої границь живлення визначають за формулами

, (19.43)

(19.44)

Криву депресії для перевищення на ділянках , будуть визначатись за рівняннями (19.38), (19.39) в яких замість та приймають та , .

У випадку однорідного безнапірного потоку з горизонтальним водоупором при відсутності випаровування притік до дрени визначають за формулою

, (19.45)

, (19.46)

де , , , – висоти рівня підземних вод, наведені на рис. 19.8.

Криву депресії для рівнів на ділянках та необхідно будувати за рівнянням

Зона 1 , (19.47)

Зона 2 , (19.48)

У всіх розглянутих системах криву депресії, побудовану по розрахункових рівнях, необхідно суміщати з границями урізу води у водоймі (дрені).

При розташуванні дрени між водоймою і віддаленою областю живлення (рис. 19.9) притік до дрени визначають за формулою

. (19.49)

Рис. 19.9. Схема для розрахунку берегових дрен.

Ординату кривої депресії в бік вододілу визначають за формулою

, (19.50)

Притік фільтраційних вод, що надходять із водосховища визначають за формулою

, (19.51)

де , , , , , .

– коефіцієнт, який визначають за табл. 19.1.