13.3. Зимний режим каналов

При работе каналов в зимний период в них может образовы­ваться внутриводный (шуга), донный и поверхностный лед. По­верхностный и донный лед уменьшает живое сечение канала, а также увеличивает сопротивление движению воды за счет трения ее о лед. Уменьшение площади живого сечения канала учитывают, принимая погружение ледяного покрова в воду в среднем на 0,9^,-, а возросшее сопротивление движению воды — введением средне­взвешенного коэффициента шероховатости n_mi водовода, который может быть определен по данным, приведенным в [16], или по фор­муле У. С. Рось:

(13.6)

где n_s и п,- — соответственно коэффициенты шероховатости русла и нижней поверхности льда (см. табл. 13.1), a %s и х< — смоченные периметры русла и ледяного покрова.

394

Таблица 13 1. Коэффициенты шероховатости ледяного покрова

Средние скорости в момент льдообразования, м/с	Средние значения
	при отсутствии шуги		при на	личин шуги
0,4 ... 0,6 >0,6	0,01 . 0Х014 .	. . 0,012 . . 0,017	0,016 0,017	. . . 0,018 . . . 0,02

Если канал водоснабжения рассчитывают на равномерный рас­ход воды в течение года, то в зимнее время поддерживают уровень воды в нем на 0,4 ...0,6 м выше расчетного уровня в летнее время.

При больших скоростях течения воды в канале ледяной покров в нем может и не образоваться. Опыт показывает, что поверхност­ный лед не образуется при скоростях течения воды и>2 м/с, а при у>1,2 м/с, если он и появляется, размывается потоком. Лед может не образовываться и в том случае, когда вода в канал поступает из водохранилища значительных-размеров, в котором температура воды зимой снижается медленно, а канал недостаточ­но длинный для того, чтобы вода в нем успела охладиться до тем­пературы, близкой к 0°С.

В общем случае, как показывает опыт, при средних климатиче­ских условиях в канале, не имеющем сооружений, создающих зна­чительные циркуляции в потоке, лед образуется при и^0,5 м/с, а при наличии таковых — при и^0,4 м/с.

Установившийся ледовый покров в водопроводном канале из-за его обычно небольшой ширины оказывает значительное воздейст­вие на откосы и облицовку канала вследствие примерзания к ним льда. Поэтому необходимо укладывать в зоне воздействия льда до­статочно прочную облицовку (например, железобетонные плиты).

Шуга в канале может появиться в результате переохлаждения воды в самом канале или при поступлении шуги из водоисточ­ника. Наличие шуги в канале в любом случае нежелательно, так как она забивает решетки насосных станций, а также, что еще более опасно, отверстия дюкеров и других аналогичных сооруже­ний. Борьбу с шугой легче всего вести, образовав в канале ледя­ной покров путем временного снижения скоростей течения воды в нем или углубления канала перед сооружениями. Против обмер­зания решеток используют обычно их электрообогрев.