1. Общие сведения о каналах.

К аналом называется водоток правильной формы, расположенный в выемке, насыпи, полувыемке - полунасыпи. Каналы применяются в различный областях народного хозяйства. При проектировании каналов определяют положение их в плане, продольный профиль и поперечное сечение. Выбор трассы, типа параметров канала должен быть основан сопоставлением вариантов с учетом следующих факторов: рельефа местности, пропускной способности, инженерно-геологических условий, минимальное пересечение канала с инженерными коммуникациями и сооружениями, объем работ, возможное изменение свойств грунтов в процессе строительства каналов, затрат на эксплуатацию, потребностей в воде определенного качества, охрана окружающей среды. Поперечное сечение каналов явл. основной его характеристикой. Основные формы: трапецеидальное, параболи-ческое, прямоугольное сечение. Каналы следует располагать в выемке или полувыемке – полунасыпи. Для каналов следует предусматривать мероприятия по защите от подтопления и заболачивания территории вдоль трассы, а также от зарастания каналов водной растительностью. Вдоль каналов следует предус-матривать устройство эксплуатации дорог, которые необходимы для контроля работы каналов и др. размеры каналов определяют гидравлическими расчетами исходя из расхода воды. Каналы для водоснабжения, как правило, устраивают в 2 нитки. Заложение откосов канала выбирают исходя из устойчивости грунтов, которые будут проходить под каналом. Трассирование желательно по прямой. Уклон отдельных участков канала определяют по формуле i=V²_доп/C²R ,где V-дополнительная скорость, которая будет проходить в канале. Скорость воды в каналах следует определять по условию незаиленности и неразмываемости их русел с учетом переменного расхода воды или с увеличением шероховатости. Эта скорость должна быть V_разм≥V≥V_заил.

2. Гидравлический расчет поперечного сечения канала и проверка на допуск скорости течения воды.

Порядок гидравлического расчета канала

Д олжен быть известен расход воды Q, уклон канала I, m – заложение. Надо определить гидравлически наивыгоднейшее сечение канала. b/h=2*((1+m²)^1/2 -m) (1) ; R=h/2 (2); Q= ω c(RI)^1/2 затем определить глубину канала по ф-ле h=[(1,6*Q*n)/I²*(2*(1+m²)^1/2-m)]^3/8. Из уравнения Шези ω-площадь живого сечения канала, с-коэффициент Шези, с=(1/n)*R^1/6 Зная глубину канала из уравнения (1) определимть ширину канала b. Задаёмся шириной канала и определяем h. Если канал нужно проектировать для судоходства h=h_{осадки судна}+h_{min запаса.} Затем идет проверка на допустимые V. В зависимости от рода грунта или покрытия канала допустимые V в канале могут колебаться. Для песков Vдоп=0,4 м/с, бетонов Vдоп=10 м/с, V_незаил=0,2-0,4м/c. Чтобы канал не зарастал V=0,5-0,6 м/c. ω =(b+mh)h, х= B+2h(1+m²)^1/2, R=ω/x, c=(1/n)*R^1/6, К=Q/√I= ωc√R. Q= ωc(RI)^1/2-расчет канала по формуле шези ведется в табличной форме. Поэтому назначаем глубины, определяем s трапеции. К=Q/√I-допустимая характеристика канала. Для определения глубины строим график, а затем проверяем на допустимые скорости. Если скорость недопустима, то меняем уклон, а если и с уклоном, то пересчитываем.