4.1. Гидравлический расчет подводящего (отводящего) канала.

_{Каналы относятся к водопроводящим сооружениям и являются обязательным элементом водопропускных сооружений. Наиболее распространена трапецеидальная форма живого сечения канала. При равномерном движении воды площади живых сечений и их форма по всей длине потока, скорости – одинаковы. Движение воды описывается уравнением:}

(4.3)

К рассчитываемым параметрам трапецеидального канала относят:

• Площадь живого сечения

(4.4)

• Смоченный периметр

(4.5)

• Гидравлический радиус

(4.6)

• Коэффициент Шези

(4.7)

Где m – заложение откосов; h – глубина наполнения канала; n – коэффициент шероховатости; I – продольный уклон канало по дну, рекомендуется назначать в пределах 0,0002…0,0006

Размеры поперечного сечения канала устанавливают на основании гидравлического расчета. Расчет может проводиться графоаналитическим способом, когда при известном расходе, уклоне и глубине наполнения канала, необходимо определить ширину канала по дну и скорость движения воды. Задача решается подбором, вначале находят расчетную характеристику:

(4.8)

Далее задаваясь рядом значений ширины канала по дну, вычисляют соответствующие значения К_i до тех пор, пока вычисленные значения К_i не будет равно требуемому К_р. Вычисления ведутся в табличной форме.

Рассчитанные размеры должны создавать такую среднюю скорость движения воды, чтобы обеспечивалось выполнение условия:

(4.9)

Где V_заил – минимальная скорость, обеспечивающая не заиление канала, определяется по формуле О.А. Гиршина, но во всех случаях принимается не менее 0,3м/с; V_разм – не размывающая скорость; V_факт – фактическая скорость воды в канале.

(4.10)

(4.11)

(4.12)

Где А – коэффициент, равный 0,33-0,55; К – коэффициент, зависящий от грунта; С – коэффициент Шези; R – гидравлический радиус; I – продольный уклон канало по дну.

Если (5.3) условие не выполняется, то необходимо изменить параметры канала, либо предусмотреть крепление откосов и дна.

Гидравлический расчет отводящего канала водосброса

В курсовом проекте отводящий канал приняли трапецеидального сечения, с продольным уклоном дна I=0,0006. Максимальный расчетный сбросной расход Q=35м³/с. Канал располагается во втором слое грунта –глина, следовательно m=1,25 при наполнении 2...3 м, а коэффициент шероховатости для условий содержания выше средних n=0,025. Глубину наполнения канала h=2,8м, тогда по формуле(4.3):

Табл. 4.1. Расчет параметров водоотводящего канала

h,м	bк,м	ω,м2	χ,м	R,м	C
2,8	3	18,2	11,96	1,52	42,90	52,91	963,04
2,8	4	21	12,96	1,62	43,35	55,17	1158,76
2,8	5	23,8	13,96	1,70	43,72	57,08	1358,57
2,8	6	26,6	14,96	1,77	44,03	58,70	1561,61

По графику зависимости (рис.4.1) нашли, что для расчетного значения К_р=1428,86, ширина канала b_k=5,34м. Принимаем ширину канала b_к=6 м.

Рисунок.4.1. График зависимости К_р от b_к

По формулам (4.8) – (4.10) определяем:

Так как условие (4.9) выполняется, значит размеры отводящего канала водосброса определены правильно и крепление дна откосов канала не требуется.