6. Проектирование и гидравлический расчёт проводящего осушительного канала 2д

Будем проектировать проводящий канал трапецеидального сечения, основные характеристики которого – строительная глубина h_стр, глубина наполнения h, ширина по дну и коэффициент заложения откосов m.

Как было определено выше, глубина заложения коллектора 2ДР-5 составляет на выходе в канал 2Д 1,44м. Поскольку устье коллектора должно возвышаться над дном канала не менее, чем на 0,5м, строительная глубина канала 2Д составит не менее 2,0м. Принимаем ширину по дну рассчитываемых трапецеидальных каналов b=0,6м.

Коэффициент откоса вычисляется следующим образом: по 1,табл.6.1,с.42 и по исходным данным определяются коэффициенты откоса для каждого слоя грунта:

№ слоя	Почвогрунты	Толщина слоя h, м	m
1	Супесь пылеватая	1,0	1,5
2	Суглинок	1,8	2,5

Коэффициент заложения откосов m= 2,5 м.

Следующим шагом строится продольный профиль поверхности земли вдоль канала аналогично профилю коллектора. В первую очередь наносим уровни примыкания коллекторов. Разбиваем канал на расчётные участки – в качестве их границ принимаем сечение 1 перед впадением 2 Др-1, сечение 2 – перед впадения 1Д, сечение 3 – после впадения 1Д

Определим примерную глубину заложения коллекторов 2Др-1 – 2Др-4; 2Др-6 – 2Др-7. Так как площади 2Др-3,4,5, примерно равны, а 2Др-1 и 2Др-7 примерно в 2 раза больше, в соответствии с зависимостью (5.3) их диаметры будут равны примерно:

	d5 = d3,4=0,125м = 125мм
	d1,7 = d5 * 20,38=162,5м = 175 мм
	(уклоны всех коллекторов практически одинаковы)

Поэтому глубину заложения коллекторов можно принять равной глубине заложения коллектора 2Др-5 (h=1,44м).

Определяем предварительное значение уклонов канала на отдельных участках. Уклон участка 1 может быть назначен по коллекторам 2Др-1 и 2Др-7 и составляет в этом случае: i₁=0,0009. Уклон второго участка: i₂=0,0009. Уклон третьего участка i₃=0,002.

Найдём расчётные расходы в сечениях 1,2. Модули дренажного стока принимаем равными для вегетационного периода q_др.л. = 0,015/86400=1,74 * 10 ^-7 м/с=1,74 л/с/га; для весны q_др.в.= 0. Модули поверхностного стока (приводятся в задании) равны для лета q_п.л= 1,7 л/с/га; для весны q_п.в.= 7,6 л/с/га. Площадь поверхностного стока для сечения 1 складывается из площади водосбора канала 2Д и площади прилегающих водосборов (по заданию 65га). F_n1 =28,67 + 65 = 93,67га. Площадь дренажного стока 49,60га. Итак, летне-осенний и весенний расходы в сечении 1 равны:

	Q1л=qдр * Fдрj + qn * Fnj		(6.1)
	Q1л=1,74 * 10 -3 * 49,60+ 1,7 * 10 -3 * 93,67 = 0,25 м3/с
	Q1в=7,6 * 10 -3 * 93,67 = 0,71 м3/с

Далее вычисляем:

• Модули расхода:

			(6.2)

Глубины наполнения по графику K=f(h) на рис.6.5 1 (для Q1м³/с, n=0,035):

h_1л = 0,48м; h_2в = 0,75м.

Табл. 6.1 Данные для графика

Глубина заполнения h,м	Площадь сечения w, м2	Смоченный периметр c, м	Гидравлический радиус R, м	Модуль расхода	Примечания
				К м3/с
0,20	0,20	1,50	0,13	1,49	b=0,6м
0,40	0,56	2,39	0,23	6,07	m=2,0
0,60	1,08	3,29	0,33	14,68	n=0,035
0,80	1,76	4,18	0,42	28,22
1,00	2,60	5,08	0,51	47,52

Рис. 3.1 Зависимость K=f(h)

Площади живых сечений:

			(6.3)
	= 0,77м2
	= 1,58 м2

Скорости течения:

			(6.4)

Смоченные периметры и гидравлические радиусы:

			(6.5)
			(6.6)
	м
	м

Допустимые скорости:

			(6.7)

V₀ = 1 м/с поскольку откосы канала одерновываются, а основание канала лежит в плотных глинах.

Таким образом  и , и следовательно устойчивость первого участка на незаиляемость и неразмываемость обеспечивается, корректировка уклона не требуется.

Расчёты двух других участков выполняем таким же образом, результаты всех расчётов сводим в таблицу.

Табл.6.2 Расчёты гидравлического расчёта каналов

Участок	Fn, га	Fдр, га	Qл, м3/с	Qв, м3/с	i*104	hл ,м	hв, м	/м/с	/ м/с
1	93,67	69,70	0,25	0,71	9	0,48	0,75	0,33/0,18	0,45/0,80
2	93,67	69,70	0,25	0,71	9	0,48	0,75	0,33/0,18	0,45/0,80
3	52,48	45,08	0,17	0,34	20	0,30	0,43	0,47/0,22	0,54/0,71

Примечание: в колонках приведены «дополнительные», присоединяющиеся на участках площади поверхностного и дренажного стоков.