5.2. Расчёт притока воды к дрене

q=m_c/t, м/с , где

m_{c –} слой воды, который необходимо удалить с поверхности и из активного слоя почвы за расчётный период (t).

t – расчётный период, за который дренаж должен удалить избыточную воду. Обычно t=10-15 суток.

m_c=H_b+δ*a/2+P-E, где

H_b – слой воды на поверхности почвы в микропонижениях после снеготаяния. В Московской области примерно равен 0,02м.

δ - коэффициент водоотдачи =0,07

P – осадки за расчётный период

E – испарение за расчётный период

В Московской области в апреле осадки приблизительно равны испарению.

Р≈E

P-E=0

m_c=H_b+δ*a/2+P-E=0,02+0,07*0,6/2=0,041

q=m_c/t=0,041/10=0,0041 м/сут

5.3. Определение расстояния между дренами

T – расстояние от дрен до водоупора

H - средний напор над дреной за расчетный период

H=b-0,6a=b-0,36=1,1-0,36=0,74м

B – расстояние между дренами. Определяется по различным формулам и зависит от фильтрационных свойств грунтов и гидрогеологии. При В/Т>3 используется формула

Аверьянова В=2H√ К_ф/q(1+2T/H)α ,где

К_ф – коэффициент фильтрации, равен 0,06 м/сут

α – коэффициент висячести

Примем α=0,9, тогда В=2*0,74√0,06/0,0041(1+2*6/0,74)*0,9=22,29 м

6. Гидравлический расчёт дрен и коллекторов

Целью гидравлического расчёта является установление диаметров и пропускной способности труб. Гидравлическая формула:

Q=v*w, л/с

v – скорость течения воды

Q – расход воды

w – площадь поперечного сечения

v=c√Ri, м/с

R – гидравлический радиус

i – уклон трубы

с - скоростной коэффициент, зависящий от материала трубы

w=πd²/4

Q=f(c,i,d)

6.1. Гидравлический расчёт дрен.

Диаметр дрен бывает 50, 63, 75, 110 мм

Наиболее часто используют дрены диаметром 50 мм.

Пропускная способность дрены для стандартной дрены d=5 см и минимальным уклоном iмин=0,002:

Q_теор.=0,39 л/с

Определяем Q_факт. (фактический приток воды к дрене):

Q_факт.=q_max*F_дрены, л/с

q_max – максимальный гидромодуль: q_max=116*q, л/с с 1 га, где 116 – переводной коэффициент с м/сут на л/с

F_дрены – площадь осушения, обслуживаемая дреной

F_дрены=B*L/10⁴, га

Площадь осушения дрены (рисунок)

q_max=0,0041*116=0,4756

F_дрены=200*22,29/10000=0,4458 га

Q_факт.=0,4756*0,4458=0,21л/с

Так как фактический приток к дрене, равный 0,21 л/с, меньше пропускной способности дренажной трубы, то параметры дренажа: длина дрены, расстояние между дренами и глубина заложения дрены определены правильно. Дрены можно выполнить из дренажных труб 50 мм диаметром.

6.2. Гидравлический расчёт коллекторов.

Коллекторы делают из труб разных диаметров. Определяем пропускную с пособность труб коллектора и длин участка коллектора с одинаковым диаметром.

Коллекторы по длине делают телескопическими, то есть из труб разного диаметра. (Рисунок).

Гидравлический расчёт коллекторов проводится по специальным таблицам, в зависимости от уклона коллектора и его пропускной способности.

Наиболее применимы мелиоративные коллекторы диаметром 100, 125, 150, 175, 200, 250, 300, 350, 400мм.

Длина участка с трубкой определённого диаметра рассчитывается по формуле:

Lк=Qк*B/Qф, м ,

где L_к – длина участка коллектора с тем или иным диаметром; Qк – пропускная способность трубы коллектора определённого диаметра (берётся из таблицы в зависимости от уклона коллектора и диаметра коллекторной трубы); B – расстояние между дренами, Qф – фактический приток воды к дрене.

Расчёт ведётся в табличной форме:

Диаметр коллекторных труб, см	Уклон	Пропускная способность коллекторной трубы	Длина коллектора, м
			Общая, Lк	Принятая, lк
10	0,004	3,54	375,75	376
12,5		6,59	699,48	324
15		10,47	1111,32	45

Уклон – отношение разности высот

i=(H_нач.- H_кон.)/L

H_нач. – уровень истока коллектора

H_кон. – уровень устья коллектора

L - длина коллектора

Измеряем длину коллектора на плане в см, переводим её в метры, исходя из масштаба 1:5000:

L= 14,9*50=745м

H_нач. = 78,1м

H_кон. =75,2 м

i = (78,1-75,2)/745=0,004

Расчёт принятой длины l_к

l_12,5=L_12,5-l₁₀

l₁₅=L- l_12,5- l₁₀

l_12,5=700-376=324

l₁₅=745-324-376=45