Гидравлический и гидрологические расчеты проводящей сети

 

Гидрологический расчет, сводится к определению расчетных расходов, проводящей сети в качестве расходных набираются расходы наиболее напряженные периоды: весенний паводок, предпосевной период, летний и осенний паводок. В качестве поверочных, выбираем расход наиболее часто встречающейся (бытовой расход) для магистрального канала. Расчет проводится для всех сечений где впадают открытые каналы, либо где расход меняется больше чем на 10%. Для открытых каналов расчет проводится для устьевого створа.

Для закрытого коллектора определяется расход в месте впадения в открытый канал. В РГР для уменьшения объема работ гидрологический расчет проводим для одного закрытого коллектора. В качестве расчетного, берется самый невыгодный коллектор, с гидравлической точки зрения (самый протяженный, проходящей по территории с минимальными уклонами, имеющие максимальное количество поворотов и соединений с другими коллекторами).

Расход в коллекторе определяется по укрупненным показателям:

 

Q_к=q·F_к=55,1·0,6=33,06 л/с

 

где q – удельный расчетный модуль дренажного стока, Л/с Гк

Для Московской области q=0,6 Л/с Гк

F_к – водосборная площадь закрытого коллектора с Гк

 

F_к=F^к_ос+ F^к_вн=14,5+40,6=55,1 Гк

 

F^к_ос – площадь осушения коллектора в Гк;

F^к_вн – площадь внешнего водосборасоответствующаяосушаемой площади в Гк

Выбираем в качестве расчетного закрытый коллектор ЗК-1-1

F^к_вн= F^к_ос·2,8=14,5·2,8=40,6 Гк

Гидравлический расчет сводится к определению размеров сечения и длин участков для проводящей сети. Для магистрального канала определяются ширина по дну, заложение откосов, глубину каналов и уровня воды. Уклон дна и уровень воды для открытого канала определяется все то же самое что и для магистрального канала. Для закрытого коллектора определяем диаметры и длины участков, расчет коллекторов ведем в графическом виде.

Скорость течения воды в коллекторе при работе в полоном сечении должно находиться в оптимальном диапазоне 0,2÷1,2 м/с.

Расчет каналов

Параметры поперечных сечений осушительных каналов должны быть рассчитаны из условия, обеспечения равномерного движения воды.

Под расчетным расходом понимается такой расход, на пропуск которого определяется параметры поперечного сечения канала (ширина по дну для трапециидального сечения или по урезу воды для параболического сечения, глубина наполнения канала и скорость движения воды).

Особенностью гидравлического расчета каналов осушительной системы является необходимость проверки подобранного сечения на пропуск бытового расхода из условий неразмываемости русла и вертикального сопряжения элементов сети. В случае, если расчетный расход оказался меньше максимально возможного (например, расчетным является предпосевной, а максимальный приходится на пик весеннего паводка), необходима проверка на неразмываемость русла при максимальном расходе.

Для открытой сети в курсовом проекте можно ограничиться одной формой поперечного сечения – трапециидальной. Величина заложения откосов m принимается из таблицы.

Грунты	Глубина русла – Н, м
До1.5	1,5-2,5	Больше2,5
Крупные гравелистые пески	1,25	1.5	1,75
Мелкие и средние пески	2,0	2,5	3,0
Мелкозернистые пылеватые	2,5	3,0	3,5
Средние и тяжелые глины	1,0	1,25	1,5
Легкие суглинки, супеси	1,5	1,75	2,25

 

 

Ширина дна каналов принимается порядка 0,5…0,6 м, что не меньше ширины ковша экскаватора. Кроме того, ширина дна магистрального канала проверяется гидравлическим расчетом. Так же расчетом определяется глубина воды в канале, после чего она наносится на продольный профиль и поперечные сечения.

Последовательность гидравлического расчета осушительных каналов.

1. Задаются следующие величины:

- строительная глубина канала, средняя для расчетного участка и уклон дна на соответствующем участке

- условия пропуска расчетных расходов

- форма поперечного сечения, коэффициенты откосов

- коэффициент шероховатости (n)

В глинах и суглинках параболическое сечение канала принимается только для нижней части выемки (до 2 м от дна).

2. Рассчитываются следующие величины:

- допустимая глубина наполнения канала при пропуске расчетных расходов

- ширина по центру (для трапециидальных) или ширина по урезу воды при пропуске расчетного расхода (для криволинейных сечений)

- фактическая глубина наполнения канала (по участкам) и скорость течения воды при пропуске расчетных расходов (в т. ч. и бытового расхода)

- в севооборотах без озимых культур дополнительно определяется скорость течения воды и глубина наполнения при пропуске максимального расхода весеннего паводка

3. Расчет канала следует выполнять по участкам, начиная от истока канала, переходя последовательно к устью.

4. В результате расчета должны быть обеспечены:

- равномерное течение воды в канале (образование кривых подпора или спада недопустимо)

- глубина наполнения канала – не более допустимых по условиям пропуска расчетных расходов

- скорости течения воды – по условиям незаиляемости и неразмываемости русел

 

 

Рис. Графоаналитический метод гидравлического расчета закрытого коллектора