8. Водоснабжение дражных работ. Гидравлический расчет нагорной и руслоотводной канав
Максимальный среднегодовой модуль стока - 218,5 л/сек км
Длина нагорной и руслоотводной канав - 2000 м
Площадь поверхностного стока - 10,0 км2
Уклон долины - 0.015
Приток воды в ручье Qруч = 20 м3/с
Ожидаемый приток воды в нагорную канаву в период паводка
Qmax = А × F, л/с
где: А - модуль поверхностного стока, л/сек км
F - площадь водосбора, км2
Qmax = 218,5×10,0=2185 л/с = 2,2 м3/с
Расчет проведен для высоты потока в канаве равной h = 1,0 м.
Площадь сечения канавы определяется:
где b - ширина канавы по дну, нагорной b=4 м, руслоотводной b=5м (принимается самостоятельно)
m - заложение откосов, m=1 (450);
h - высота канавы, определяется путем подбора.
Смоченный периметр определяется:
Гидравлический радиус канавы определяется как:
Коэффициент Шези определяется:
где n – коэффициент шероховатости канавы, n=0,025 (табл. 7)
γ – эмпирический коэффициент,
Скорость потока
Скорость заиливания
Расход воды
Аналогичный расчет проводим для высот 0,5 и 0,1 м.
№ |
b, м. |
h, м |
w, м2 |
х, м |
R, м |
С |
i |
V м/с |
Q, м3/с |
Нагорная канава |
|||||||||
1 |
4 |
1,0 |
5 |
6,8 |
0,73 |
37,4 |
0,015 |
3,9 |
19,5 |
2 |
4 |
0,5 |
2,25 |
5,4 |
0,41 |
33,2 |
0,015 |
2,6 |
5,85 |
3 |
4 |
0,1 |
0,41 |
4,3 |
0,1 |
24,8 |
0,015 |
0,96 |
0,4 |
Руслоотводная канава |
|||||||||
1 |
5 |
1 |
6 |
7,8 |
0,77 |
38 |
0,015 |
4,08 |
24,5 |
2 |
5 |
0,5 |
2,75 |
6,4 |
0,43 |
33,6 |
0,015 |
2,7 |
7,4 |
Из рисунка видно, что при расходе воды 2,2 м3/с высота потока воды в нагорной канаве будет равна 0,3 м. По такой же методике определяем параметры руслоотводной канавы, при расходе воды 20,0 м3/с с высота потока воды в руслоотводной канаве будет равна 0,85 м.
К полученной высоте потока прибавляем необходимую безопасную высоту.
где ε – необходимый надводный борт, по ТБ, ε = 0,5 м.
Таким образом, глубина нагорной канавы будет равна 0,8 м., глубина руслоотводной канавы 1,4 м
Определяем объем нагорной канавы:
где Впов, Впон – ширина канавы поверху и понизу соответственно, Впов=5,6 и Впов=4;
L – длина нагорной канавы, L=2000 м.
Определяем объем руслоотводной канавы:
где Впов, Впон – ширина канавы поверху и понизу соответственно,
Впов=7,8 и Впон=5;
L – длина руслоотводной канавы, L=2000 м.