Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Содержание
Гидравлический расчет каналов 3
Дано 7
Расчет 8
Гидравлический расчет каналов
Цель гидравлического расчета состоит в определении параметров площади живого сечения канала, которое обеспечивали бы необходимый расход воды в канале, не вызывая его заиления, размыва и подпора воды в нем.
Поперечный профиль канала может быть трапецеидальным, параболическим, полигональным.
В торфяном производстве наиболее распространенным является трапецеидальный профиль:
Рис. 1. Трапецеидальный профиль канала
Площадь MBCN- площадь живого сечения канала:
,где
b - ширина канала по дну;
h - глубина воды в канале.
Смоченный периметр
,где
т - коэффициент заложения откоса r/h.
Величина коэффициента заложения откоса принимается в зависимости от свойств грунта, в котором проходит канал, от глубины и назначения канала.
В грунтах, требующих большого заложения откосов, целесообразнее применять крепление откосов и дна каналов.
Гидравлический радиус
Глубина наполнения принимается такой, чтобы в соответствующие периоды не происходило подпора во всей осушительной системе и, вместе с этим, сечение каналов не было бы слишком большим.
Скорость воды в каналах должна быть в допустимых пределах. Допустимая максимальная скорость потока устанавливается по расходу летних высоких вод (летних паводков), при этом учитывается, что весенний сток происходит обычно в замершем грунте и не угрожает устойчивости канала.
Пределы минимальной скорости течения воды в каналах определяются следующими условиями:
а) чтобы канал не засорялся илом, скорость течения должна быть не менее 0,20 м/с;
б) для предупреждения осадка песка наименьшая скорость принимается равной 0,40 м/с;
в) для предупреждения зарастания дна и откосов канала необходимо, чтобы скорость течения воды была 0,6-0,8 м/с.
Величина средней скорости воды в канале
,где
С - скоростной коэффициент, выбирается в зависимости от величины гидравлического радиуса R и коэффициента шероховатости п.
Коэффициент шероховатости зависит от величины сопротивления движению воды о стенки и дно канала. Значения коэффициента шероховатости определяются опытным путем для различных условий, приводятся в соответствующих таблицах.
Для торфяных каналов коэффициент шероховатости можно принимать равным 0,025-0,03.
Расчет каналов производится:
а) в устьевом сечении (ПК - 0);
б) в местах изменения продольного уклона;
в) в сечениях, в которых водосборная площадь изменяется на 10 % и
более;
г) выше и ниже места впадения боковых каналов;
д) на последнем пикете, если на это сечение приходится более 500 га водосборной площади.
Для условий торфяного производства гидравлический расчет каналов ведется на следующие расчетные расходы:
а) высокие летние воды - 25 % обеспеченности;
б) бытовые воды - 50 % обеспеченности;
в) высокие весенние воды - 5 % обеспеченности.
Основным является расчет на высокие летние воды. Этим расчетом устанавливают размеры поперечного сечения каналов.
Расчеты на бытовые и весенние паводковые воды являются проверочными и устанавливают допустимую незаиляющую скорость и отсутствие возможного затопления весенними паводковыми водами осушаемой территории и находящихся на ней сооружений (железнодорожные пути, электролинии, штабеля торфа и т. д.).
Рекомендуемые значения уклонов каналов приведены в табл. 1.
Таблица 1
Уклон дна канала
|
Вид каналов |
Минимальный |
Максимальный |
|
Магистральные |
0,0003 |
0,001 |
|
Валовые и картовые |
0,0003 |
0,005 |
|
Нагорные и ловчие |
0,0003 |
0,002 |
|
Дрены |
0,0010 |
0,002 |
Дано
|
Площадь водосбора F, га |
900 |
|
Уклон дна канала l |
0,0005-0,001 |
|
Коэффициент заложения откоса m |
1-2,5 |
|
Глубина наполнения канала Н, м |
0,6-1,0 |
|
Коэффициент шероховатости стенок канала n |
0,025 |
|
Адми нистративная область |
Ярославль |
Расчет
Гидравлический расчет ведется в такой последовательности:
а) высоких весенних вод – Sввв = 8,01/F0,176
Sввв = 8,01/9000,176= 2,419
б) высоких летних вод - Sвлв = 2,54/F0,25
Sвлв = 2,54/9000,25= 0,464
в) летних бытовых вод – Sлбв = 0,8 1/F0’311
Sлбв = 0,81/9000’311= 0,098
,где
F- площадь водосбора, га;
S - среднемноголетний модуль стока, л/с км
Значения среднемноголетних модулей стока, л/с км, приведены ниже:
|
С-Петербург…9 |
Москва…6 |
Екатеринбург...4 |
|
Тверь …7 |
Нижний Новгород...5 |
Киров…7 |
|
Ярославль…6,5 |
Смоленск…6 |
Тюмень…1,5 |
,где
Sввв, Sвлв, Sлбв - соответствующие модули стока, м /с га; F - площадь водосбора, га.
где i - уклон дна канала.
С=40
С=40
С=40
С=40
Расчеты сводят в табл. 2.
Таблица 2
Параметры канала
|
H,м |
b,м |
ω,м2 |
X,м |
R,м |
C |
K |
|
|
1 |
380 |
381 |
382,83 |
0,99 |
0,99 |
40 |
|
|
1 |
385 |
386 |
387,83 |
0,99 |
0,99 |
40 |
|
|
1 |
390 |
391 |
392,83 |
0,99 |
0,99 |
40 |
|
|
1 |
395 |
396 |
397,83 |
0,99 |
0,99 |
40 |
искомое значение ширины канала по дну b.
b=385 м
1
b=390
1
1
B=390+2*1*1=392
С=40
С=29.4
С=40
С=46
С=49.5
Расчеты сводят в табл. 3.
Таблица 3
Параметры канала
|
H,м |
b,м |
ω,м2 |
X,м |
R,м |
C |
K |
|
0.285 |
390 |
111.23 |
390.80 |
0.28 |
29.4 |
|
|
1 |
390 |
391 |
392,83 |
0,99 |
40 |
|
|
2 |
390 |
784 |
395.64 |
2 |
46 |
|
|
3.15 |
390 |
1238.42 |
398.88 |
3.1 |
49.5 |
hлбв = 0,285 м
hввв = 3,15 м
С=49.5
С=29.4
vлбв в пределах допустимого
Параметры канала
|
Период |
H,м |
b,м |
ω,м2 |
X,м |
R,м |
C |
K, м3/с*га |
Q, м3/с |
V,м/с |
|
|
ЛБВ |
0.285 |
390 |
111.23 |
390.80 |
0.28 |
0.53 |
29.4 |
1730,41 |
54,72 |
0,6 |
|
ВЛВ |
1 |
390 |
391 |
392,83 |
0,99 |
0.99 |
40 |
15561,6 |
492,1 |
1,25 |
|
ВВВ |
3.15 |
390 |
1238.42 |
398.88 |
3.1 |
1.76 |
49.5 |
107932,9 |
3413,14 |
2,75 |