7.5 Проектирование дорожной канавы

При большой длине канавы или при большой площади, с которой стекает вода, канаву делят на участке по длине (100…300 м) и рассчитывают каждый участок на свою величину расход. Площадь, с которой вода стекает в низовую канаву, определяется половиной ширины дороги и длиной участка и некоторой площади, контуры которой могут быть определены по плану в горизонталях. Для расчёта наиболее опасного ливневого стока к канавам используется формула полного стока

_, м³ / сек; (61)

В формуле (61) обозначение те же, что и в формуле (55).

Расход воды, которая протекает в канаве, определяется из выражения:

, м³ / сек; (62)

где _Б – площадь поперечного живого сечения русла, м ²; V_Б– скорость течения, м / сек.

, м/сек, (63)

С_Б – скоростной множитель, рассчитывается по формуле

где i _Л – уклон лога дна канавы, относительная величина; R – гидравлический радиус потока в бытовых условиях, равный частному от деления площади живого сечения на смоченный периметр, м; n – коэффициент шероховатости (для обычного, естественного земляного русла - 0,04, для извилистого и заросшего - 0,055…0,67); у – показатель степени,

(при R<1,0 м у = 1,5 и при R>1,0 м у = 1,3 ).

Для вычисления бытовой глубины русла водотока коэффициент шероховатости «n» берут следующие значения:

• Чистое прямое, незасорённое земляное русло  0, 025

• Периодические водотоки при очень хорошем состоянии поверхности и формы русла  0, 033

• Земляное русло частично заросшее, слабо извилистое  0, 040

• Водотоки засорённые и заросшие  0, 050

• Сильно заросшие и извилистые  0, 067

• Валунные горного типа русла, значительно заросшие  0, 080

• То же самое, но с сильно неправильным течением  0, 100

, м; (64)

Площадь живого сечения

, м ²; (65)

где b_д – ширина кювета по дну, м; h_Б – глубина воды в канаве, м; m ₁, m ₂ – коэффициенты крутизны откосов канав.

Смоченный периметр

, м: (66)

Затем вычисляют бытовой расход по формуле (62).

Расчётные зависимости (62) - (66) могут использоваться для расчёта пропускной способности канав и русел временных водотоков.

Сравниваем Q_Б, формула (62), и расчётную величину полного стока Q_Л, формула (61). Если разница между ними составляет меньше 10 %, то величину h_Б принимаем за бытовую глубину. В противном случае задаются другим значением и повторяют расчёт, или строится график. Для построения графика задаются различными значениями бытовой глубины и по заданному расходу на графике определяют бытовую глубину:

Принятые размеры канавы должны быть не менее минимально допустимых значений. Для нагорной и водоотводной канавы ширина по дну не менее 0,6 м, а после укрепления не менее 0,5 м. Глубина канавы должна быть на 0,2…0,25 м больше расчётной бытовой глубины, но не менее 0,6 м.