3.2. Определение устойчивости русла канала

Глубины наполнения канала при разных расходах устанавливаются по кривым расходов Q = f (h), показывающим пропускную способность канала при разном его наполнении.

Для построения кривой расходов вычисляют координаты нескольких ее точек с таким расчетом, чтобы превысить Q_тв25% или Туст.мк Результаты вычислений сводятся в табл. 4, по данным которой строится график.

Таблица 4.

Расчет наполнения канала водой при b=0,5 м; m=1,25; n= 0,03; i=0,00186

hр, м	0,15	0,30	0,50	1,0	1,5	2,0	2,5
ӽ, м2	0,98	1,46	2,1	3,7	5,3	6,9	8,5
ω, м2	0,1	0,26	0,56	1.75	3,56	6	9,1
R, м	0,1	0,18	0,27	0,5	0,67	0,87	1,1
С	17,02	21,4	24,86	30,21	33,6	36,25	38,8
Q, м3/с	0,02	0,1	0,31	1,6	4,22	8,7	15,97

По графику зависимости (рис. 3) определяется глубина наполнения канала водою h_{р.быт.в.} при пропуске бытовых и талых вод h_ртв по соответствующим расходам.

Для определения минимальной скорости течения воды в канале необходимо знать расход бытовых вод, площадь живого сечения при пропуске бытовых вод.

ω _быт = (b+m∙h_быт)*h_быт = (0,5 + 1,25*1,0)∙1,0 = 1,75 м².

Следовательно, минимальная скорость течения воды в канале составит:

V_min = Q/ω =1,66/1,75=0,95 м/с.

Максимальная скорость течения воды в канале V_max наблюдается при пропуске талых вод (Q _т.в.25%=13,3 м³/с). На графике (рис. 3) этому значению расхода соответствует глубина наполнения, равная 2,4 м, т.е. расход талых вод превышает пропускную способность канала и вода располагается выше бровок. В этом случае расчетный горизонт воды в канале (h_p) берется равным Т_уст.мк, т.е. при заполнении канала водой до бровок. Тогда площадь живого сечения ω _т.в будет равна:

ω=(b + m h_p.т.в.)∙h_p.т.в=(0,5+1,25*1,6)*1,6=4 м².

В этом случае расход талых вод берется с графика для Т_уст.мк Таким образом, максимальная скорость течения воды при расходе талых вод Q_т.в.=5 м³/с и живом сечении канала ω=4 м² составит:

V_max=Q_т.в./ω_т.в.=5/4=1,25 м/с.

При такой скорости течения дно и откосы будут подвергаться размыву (для торфа осокового, сильной степени разложения V_max = 0,4-0,7 м/с).

Во избежание размыва грунта дно и откосы канала необходимо покрыть материалом, выдерживающим данную скорость на размыв. В нашем случае дерн плашмя. Определим площадь креплений:

S_креп=l_мк∙ ӽ=1770∙5,6=9912 м².

3.3. Поперечные профили каналов

После окончания расчетов должен быть выполнен поперечный профиль рассчитанного магистрального канала с указанием всех элементов каната, включая и условное изображение сточных воронок. Ширина канала по верху определяется по формуле

В_мк=b+2m∙Т_пр.мк=0,5+2∙1,25∙1,9=5,25 м.

Также выполняются поперечные профили остальных каналов по принятым параметрам.

Ширина осушителей по верху:

В_ос=0,4+2∙0,75∙1,4 =2,5 м.

Ширина собирателей по верху:

В_соб=0,5+2∙1∙1,6=3,7 м.

Ширина нагорного канала по верху:

В_нк=0,4+2∙0,75∙1,4=2,5 м.