6 Гидравлические расчеты

Гидравлические расчеты проводятся для определения размеров поперечных сечений, проверки их устойчивости против размыва и заиления. Для расчетов необходимы следующие данные:

а) расчетные и проверочные расходы воды;

Поверочный расход воды составляет 0,66 м³/с, а расчетный – 0,68 м³/с.

б) уклоны дна каналов (0,0039);

в) величина превышения бровки канала над расчетным горизонтом воды

г) величина допустимой скорости течения воды, не вызывающая размыва или заиления каналов 0,7 м/с (подстилающий грунт – легкий суглинок);

д) конструкция поперечного сечения русла (трапециевидная);

е) коэффициент шероховатости русла 0,26.

Расчетные и поверочные расходы воды принимаются на основе гидрологических расчетов, уклоны дна по результатам построения продольного профиля канала. Расчетная глубина наполнения каналов на рабочих участках принимается на 0,2 м ниже бровок каналов. Коэффициенты откосов каналов принимаются на основании проектирования поперечного профиля каналов.

Для расчета размеров проводящих каналов применяется следующая формула равномерного движения:

,

где Q – расход воды, м³/сек;

 – площадь живого сечения, м², рассчитываемая по формуле:

 = ( b+mh_p)h_p,

v – средняя скорость потока, м/сек

();

C – скоростной коэффициент Шези, определяемый по формуле:

,

где n – коэффициент шероховатости;

при R1,0 илипри R1,0;

R – гидравлический радиус, определяемый по формуле:

, где

χ – смоченный периметр, рассчитываемый по формуле:

,

где m – коэффициент откоса;

b – ширина канала по дну, м ;

i – уклон дна канала.

При принятой в лесоосушении трапециевидной форме земляных каналов гидравлический расчет рекомендуется вести последовательно вычисляя следующие величины согласно схеме:

_пр_прR_прС_прК_пр= К_д(10,05),

где К_при К_дпроектные и действительные модули расхода. Модуль расхода представляет собой расход воды канала, приходящийся на единицу уклона:

К_пр=_прС

Суть гидравлического расчета состоит в подборе поперечного сечения канала, обеспечивающего безопасный пропуск заданного расчетного расхода. В связи с тем, что рабочая глубина канала является в данном случае заданной, поперечное сечение канала меняется подбором необходимой ширины канала. Вычисления представлены в таблице 3.

Таблица 3 - Гидравлический расчет магистрального канала на пикете №0.

Рабочая глубина канала hp, м	Ширина канала по дну b, м	Площадь живого сечения, , м2	Смоченный периметр , м	Гидравлический радиус R, м	С	С R	v, м/с	Кпр, м3/с	Кд М3/с,
0,6	0,4	0,78	2,56	0,30	24,46	13,50	0,84	10,53	10,89

При заполнении таблицы используем следующие формулы:

ω=(b+mh_p)h_p,

χ=b+2h_p√1+m²,

R=ω/χ

где m– коэффициент откоса;

b– ширина канала по дну, м.

Расчет считается законченным если различие между К_прК_дне превышает 5%. Так как расчетный расход воды больше поверочного, то проектируем крепление дна канала.