При заданных уклонах продольного профиля по оси канавы и расхода воды

Нагорные канавы предназначены для перехвата поступающей из прилегающего водосборного бассейна поверхностной воды на подходе к выемке и последующего ее отвода к ближайшему водопропускному сооружению во избежание размыва откосов и балластной призмы.

При проектировании канав необходимо выполнять следующие условия:

- канава должна без переполнения пропускать весь расчетный расход воды. Чтобы канава не переполнялась, ее сечению придается запас по глубине не менее 0,20 метра;

- строительные расходы должны быть небольшими;

- эксплуатационные расходы (содержание и ремонт) должны быть минимальными;

Для выполнения этих условий необходимо, чтобы:

; (2.1.1)

, (2.1.2)

где: и - допускаемые скорости воды в канаве соответственно по

условиям размыва и заиливания.

Значение зависит от рода грунта (если канава без крепления) или от типа крепления канавы, а также от глубины воды в канаве. [ ] _раз= 0,9м/с - для дернового покрытия, [ ] _разм =2 м/с - для мощения, [ ] _разм =5 м/с – для бетонных креплений.

Принимаются значения =0,25 м/с при илистых и =0,05 м/с - при мелкопесчаных взвесях. С этой точки зрения минимальные уклоны дна канав

должны быть i_min 0,003, а в затруднительных случаях i_min 0,002.

Проектирование канав ведется по участкам при соблюдении всех требований. При их выполнении для каждого участка расчетом подбирается такое сечение канавы и такой уклон дна, при которых фактический (заданный) расход воды Q_ф отличался бы от расчетного Q_р не более, чем на 5%, т.е.

, (2.1.3)

Если отличие больше, чем на 5%, то увеличиваем высоту нагорной канавы или меняем тип укрепления откосов.

Расчетный расход определяется по формуле:

, (2.1.4)

где: - площадь живого сечения канавы;

- скорость воды.

Площадь живого сечения определяется по формуле:

, (2.1.5)

где: b - ширина канавы по дну;

m - показатель крутизны откоса;

h - глубина живого сечения.

Смоченный периметр определяется по формуле:

. (2.1.6)

Гидравлический радиус определяется по формуле:

. (2.1.7)

Коэффициент Шези определяется по формуле:

. (2.1.8)

Показатель степени y в зависимости от значения гидравлического радиуса R определяется по формуле:

- при R 1 м, (2.1.9)

- при R > 1 м, . (2.1.10)

где n - коэффициент шероховатости дна и откосов канавы.

Численные значения равны:

Средняя скорость потока при равномерном движении определяется как:

, (2.1.11)

где: i_дн – уклон дна канавы.

, (2.1.12)

где: - уклон местности;

Н₁ и Н₂ – полная глубина канавы, соответственно сечения 1 и 2;

L – протяженность i-го участка.

Расчет канавы ведется по отдельным участкам в сечениях 1, 2 и 3.

Дата добавления: 2015-07-20