1.Общие сведения о каналах.

Каналом назыв. - водоток правильной формы, расположенный в выемке или насыпи.

Каналы строят в выемке, насыпи, полу­выемке-полунасыпи, с ис­кусственным креплением или без него. Как правило, их устраивают открыты­ми сверху, редко бывают закрытыми (с целью утепления, защиты от попа­дания продуктов эрозии и деформации склонов и др.).

По назначению каналы подразделяются на мелиоративные, энергетич., водопроводные, лесосаплавные, судоходные и т.д.

По условиям использования кана­лы, как и другие гидротехнические со­оружения, делятся на постоянные и временные, причем постоянные могут быть основными и второстепенными. К основным постоянным относятся, например, магистральные ороситель­ные каналы, а к второстепенным — внутрихозяйственные. К временным относятся временные оросители, а также каналы, устраиваемые на период стро­ительства или ремонта объекта.

По характеру уклона каналы бы­вают с прямым, обратным и нулевым уклоном.

Каналы применяются в различных отраслях народного хозяйства. Каналы для питьевого водоснабжения в местах, где возможна организация санитарной зоны, устраиваются открытыми. Каналы для промышленного водоснабжения обычно устраиваются открытыми на всем протяжении, только на промыш. площадке они м/б закрытыми или в виде трубопроводов.

В зависимости от назначения каналам присущи следующие особенности:

- оросительные каналы подают воду на оросительные системы, поэтому они должны быть расположены на отметках, обеспечивающих командование канала над возможно большей орошаемой площадью.

- осушительные каналы сооружаются с целью отвода воды с территорий, поэтому их прокладывают по низким отметкам рельефа.

- судоходные каналы, входящие в состав какого-либо водного пути, должны иметь трассу и форму поперечного сечения, отвечающих требованиям габаритов проходящих судов.

- водопроводные каналы для целей водоснабжения должны обладать повышенной надежностью, обеспечивать непрерывную работу в течение всего года.

При проектировании каналов определяют положение его в плане (трасса канала), продольный профиль и поперечное сечение. Поперечное сечение- основная характеристика канала. Основные формы поперечного сечения канала: прямоугольная и трапецеидальная, полигональная. Размеры каналов опред. гидравлическими расчетами при заданном расходе воды. При этом в зависимости от вида грунта выбирают заложение откосов исходя из их устойчивости. По геологическим условиям канал необходимо трассировать в устойчивых и маловодопроницаемых грунтах. Уклон отдельных участков опред. из формулы Шези:

I=v_доп./C*R^1/2;

Допустимая скорость:

v_заил≤v_доп.≤v_разм.

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

Порядок гидравлического расчета каналов следующий: д/б известны расход, уклон, заложение откосов.

Первоначально опред. гидравлически наивыгоднейшее сечение канала, используют след. уравнения:

в/h=2*( (1)

R=h/2, (2)

Q=wС ,(3)

H= (4)

w-площадь поперечного сечения; с- коэф. Шези.

С=

n-коэф. шероховатости; R-гидравлический радиус.

Зная глубину канала по формуле (1) можно опред. ширину в.

Однако гидравлически наивыгоднейшее сечение по условиям производства работ не всегда может выполнятся, т.к. в_min=0.6. Поэтому задаются в и определяют h. Если водопроводящий канал предполагается использовать для судоходства, то лимитирующей является глубина канала:

h=h _ос+h_зап.

Графоаналитический метод:

Q=wc , К_д=Q/

Проверяем на допустимые скорости.

Незаиляющие скорости находятся в пределах 0,2-0,4м/с, а неразмывающие-для песков 0,4м/с, для бетона 10м/с.Зарастание каналов травянистой растительностью происходит в первую очередь по берегам, затем по дну при глубине воды 1,5-2м, благодаря чему снижается пропускная способность. Для того, чтобы каналы не зарастали, средняя скорость д/б 0,5-0,6м/с.