4.3. Определение кпд каналов и системы.

Коэффициент полезного действия любого постоянного ка­нала внутрихозяйственной сети определяется из следующего соотношения:

η_кан. = Q^нетто / Q^брутто

для хозяйственного распределителя:

η_кан. = 291,06/291,34=0,99

для участкового распределителя:

η_кан. = 145,5/145,53=0,99

для временного оросителя:

η_кан. =0,95

и всегда будет меньше единицы. Чтобы узнать коэффициент полезного действия системы, необходимо знать КПД всех одновременно работающих каналов этой системы. Тогда КПД системы определится так:

η_сист. = η_хр.*η_уч.*η_в.о.

η_сист. = 0,99*0,99*0,95=0,93

где η_хр.,η_уч.,η_в.о. - соответственно КПД хозяйственного, участкового распределителей и вре­менного оросителя.

КПД временного оросителя нами в проекте принят 0,95. КПД участкового и хозяйственного распределителей опреде­лим, зная их нормальные расходы нетто и брутто. Получен­ные расчетом значения КПД каналов и системы сравнивают­ся с нормативными, приведенными в СНиПе II 52-74; они должны быть не ниже:

для системы магистрального канала и его ветвей - 0,8;

для системы распределителей - 0,9.

4.4. Проектирование продольных профилей оросительных каналов.

Целью построения продольных профилей каналов явля­ется правильное сопряжение их в вертикальной плоскости. Это графический способ выразить расположение основных гидравлических и строительных элементов каналов и про­верить условие командования уровней воды. Основой для составления продольных профилей служит топографический план с размещенным на нем планом оросительной сети, а также результаты гидравлического расчета. В проекте должны быть представлены продольные профили каналов, входящих в расчетную трассу, т. е. временного оросителя, участкового и хозяйственного распределителей. Продольные профили проектируются на миллиметровой бумаге.

В соответствии с ГОСТом 2.301-68 формат листов для построения продольного профиля по высоте не более 594 мм, по длине не более 1682мм. Масштаб зависит от рельефа местности и протяженности линейного сооружения (канала). Горизонтальный масштаб - от 1:500 до 1:10000, верти­кальный - от 1:20 до 1:500. Рекомендуется горизонталь­ный масштаб продольного профиля принимать равным мас­штабу генплана оросительной системы, т.е. 1:5000 или 1:10000, а вертикальный соответственно 1:50 или 1:100. Масштабы указываются над боковиком сеточной части про­филя. На чертеже показывают также поперечное сечение канала в двух-трех характерных точках. Поперечное сечение, как правило, изображают в неискаженном масштабе, равном вертикальному масштабу продольного профиля. Масштаб поперечного профиля указывают под его названием. Изобра­жение поперечного сечения именуют номером пикета.

Установлено определенное соотношение толщин линий на профиле. Основные линии (дно канала, бровки дамб, уро­вень воды) выполняют сплошной линией толщиной S. По­верхность земли, скважины, шурфы и т. д. выполняют сплошной линией толщиной 2/3S. Линии, сеточной части профиля, линии-выноски - сплошной линией толщиной 1/2S. На профиле необходимо указать геологию грунтов, в ко­торых проходит канал, мощностью до 5 м. Линии границ грунтов или геологических пород показывают сплошной ли­нией 1/3S, уровень грунтовых вод штрихпунктирной лини­ей 1/2S.

Пикетаж на продольных профилях должен соответство­вать пикетажу на генплане. Продольные профили линейных сооружений составляют по ходу пикетажа слева направо. Обустройство полосы отвода (отчуждения) изображают на одном из типовых поперечных сечений. Геологическое строе­ние и сооружения на продольных профилях показывают ус­ловными графическими обозначениями в соответствии с ГОСТами 33-21-76 и 33-20-76.

На профиле должны быть показаны условные обозначе­ния сооружений. Их наносят над верхней линией профиля на расстоянии не менее 20 мм от нее и располагают на од­ном уровне или параллельно линии профиля.

Линейные размеры и отметки на продольных и попереч­ных профилях проставляют в метрах с точностью до двух знаков после запятой.

Правила увязки уровней воды в соответствии с ГОСТом заключаются в следующем.

Расчетные уровни воды в старшем канале должны при­ниматься выше расчетных уровней в младших оросительных каналах не менее чем на 5 см. Нормальный уровень воды в старшем канале должен быть выше форсированного уров­ня в младшем канале. При пропуске минимальных расходов воды превышение уровня воды в старшем канале над уров­нем воды, в младшем канале в месте сопряжения должно предусматриваться не менее 10 см.

Составление продольных профилей оросительных каналов следует начинать с каналов младшего порядка, т. е. с вре­менных оросителей. Построив линию поверхности земли по трассе временного оросителя, входящего в состав расчетной трассы, определяют средний его уклон. После этого проектируют линию уровня воды во временном оросителе (ее уклон равен среднему уклону трассы временного оросителя) таким образом, чтобы она была на 5-10 см выше поверхности земли для обеспечения самотечного поступления воды и поливные борозды и полосы.

Затем проектируют линию дна канала (с тем же средним ук­лоном). Его отметки будут равны отметкам уровня воды минус расчетная глубина воды во временном оросителе, определенная гидравлическим расчетом. Для остальных временных оросителей продольные профили не проектируются в проекте, устанавливаются лишь отметки уровня воды в голове их.

Проектирование продольного профиля и увязка уровней воды для участкового распределителя, входящего в расчетную трассу, ведется в следующем порядке. Сначала нано­сится линия поверхности земли по трассе канала. Затем по трассе канала соответствующими условными обозначениями показывают расположение водовыпусков во временные оро­сители и точки уровня воды в голове каждого из них. Зная средний уклон поверхности земли по трассе канала, выше профиля проводим вспомогательную линию с этим уклоном. Перемещаем ее параллельно самой себе, вниз до со­прикосновения с наивысшей точкой из тех, которыми обоз­начены уровни воды и голове временных оросителей, беру­щих воду из данного участкового распределителя. Это и бу­дет наивысшая отметка по условиям командования. К этой отметке прибавляем превышение (5-10 см) и получаем таким образом отметку уровня воды в участковом распреде­лителе в наивысшей командной точке, записываем ее в со­ответствующую графу сеточной части профиля. Отметки уровни воды в участковом канале для всех остальных точек при однообразном его уклоне будут равны полученной ко­мандной отметке минус (для нижерасположенной) пли плюс (для вышерасположенной точки) произведение принятого уклона на длину участка, м, т. е.

V_i = V_i-1 ± i*l

Отметки дна участкового распределителя в любой его точ­ке определяют следующим образом:

V_дна = V_у.в. – h_норм.

где V_у.в. - отметка уровня воды в канале при пропуске нормального расхода;

h_норм. - расчетная глубина воды в канале, соответст­вующая нормальному расходу.

Зная отметки дна канала, проектируем затем линию ми­нимального уровня воды в канале. Для этого к отметке дна канала в любой его точке прибавляем минимальную глубину воды, полученную гидравлическим расчетом, т. е.

V_у.в.min = V_дна + h_min

Наносим на профиль линию минимального уровня воды и проверяем, выполняется ли условие командования в этом случае. Если при этом не обеспечивается командования над одним или несколькими водовыделами, необходимо в этих местах предусмотреть устройство подпорных сооружении по трассе участкового распределителя.

В последнюю очередь проектируют линию дамб канала. Отметки гребня дамбы определяются следующим образом:

V_дамбы = V_у.в. + Δh

где Δh - запас.

Величина запаса в соответствии со СНиПом 11 52-4 принимается для необлицованных каналов с расходом до 1 м³/с равной 0,20 м.

При устройстве перепадов, назначения их мест расположения по трассе канала необходимо выполнить следующие условия.

1. Сумма высоты перепада, м, определяется так:

H = L*(i_местн. – I_кр)

где i_местн. - уклон местности по трассе канала с размывающей скоростью;

I_кр. - допустимый критический уклон, определенный гидравлическим расчетом;

L - длина гидравлического канала.

2. Желательно, чтобы перепад по трассе имели одинаковые типы и размеры, в том числе высоту падения, и следовательно, состояли из одного и того же стандартного набора блоков, что облегчает и удешевляет производство работ по строительству этих сооружений.

3. Перепад не должен располагаться перед водовыпуском в очередной подкомандный канал; его следует располагать или непосредственно за водовыпуском, или на одном пикете с ним.

На тех пикетах, где расположены перепады, отметки дна, уровня воды и дамбы имеют двойные значения: для верхнего и нижнего бьефов. Они записываются через разделительную линию и различаются на высоту перепада.

Ширина гребня дамб каналов принимается из условий производства строительных работ и эксплуатации (использование для проезда, прохода и т.д.). В проекте ширину гребня дамб рекомендуется принимать 1,0-3,0 м. заложение наружных отвесов дамб при высоте их не более 3 м в соответствии со СНиПом ІІ 52-73 принимается равным 1 для глин и суглинков и 1,5 для супесей и песков.

Проектирование продольного профиля хозяйственного канала и увязка уровней воды в нем и подкомандных ему участковых распределителях производится в такой же последовательности. Аналогично строится продольный профиль поверхности земли по трассе хозяйственного канала. На нем условными обозначениями указываются водовыделы в участковые распределители и отмечаются точками уровни воды в их голове. Затем проектируется нормальный уровень воды в хозяйственном канале. Дальнейшее оформление продольного профиля аналогично участковому.