Гидравлический расчет подводящего (отводящего) канала

Заполняется преподавателем по итогам:

- самостоятельной работы студента с УМК и рабочей тетрадью;

- участия студента в тьюториале;

- выполнения тестовых и контрольных заданий.

Преподаватель: (Ф.И.О.)______________________________________________________

Дата «__»____________201__г.
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Раздел 6

Проектирование и расчет водозабора.

Входную часть устанавливают на отметке УМО за пределами верхового откоса грунтовой плотины или врезают в откос и закрепляют его железобетонными откосными плитами. При небольших расходах и напорах до 5м водозабор выполняют из металлической трубы, укладывая ее с небольшим уклоном, i_тр=(0,004…0,008). Расход регулируется водопроводной задвижкой, которую располагают в конце трубы в смотровом колодце. Для предупреждения повышенной фильтрации вдоль трубы через 3…5м устраивают поперечные диафрагмы из металла или бетона высотой не менее двух диаметров труб. Трубы обмазывают битумом, укладывают на подготовку, сверху и с боков засыпают глиной или суглинком с тщательным уплотнением. При больших напорах 5…8м трубы водозабора делают из бетона или железобетона. Поперечное сечение труб может быть круглое или прямоугольное, а число параллельно расположенных труб (ниток) до 3…5. Трубы укладывают на слой бетона толщиной да 30…50см.

 

Гидравлический расчет подводящего (отводящего) канала.

Каналы относятся к водопроводящим сооружениям и являются обязательным элементом водопропускных сооружений. Наиболее распространена трапецеидальная форма живого сечения канала. При равномерном движении воды площади живых сечений и их форма по всей длине потока, скорости – одинаковы. Движение воды описывается уравнением:

(6.1)

К рассчитываемым параметрам трапецеидального канала относят:

· Площадь живого сечения

(6.2)

· Смоченный периметр

(6.3)

· Гидравлический радиус

(6.4)

· Коэффициент Шези

(6.5)

Где m – заложение откосов; h – глубина наполнения канала; n – коэффициент шероховатости; I – продольный уклон канало по дну, рекомендуется назначать в пределах 0,0002…0,0006

Размеры поперечного сечения канала устанавливают на основании гидравлического расчета. Расчет может проводиться графоаналитическим способом, когда при известном расходе, уклоне и глубине наполнения канала, необходимо определить ширину канала по дну и скорость движения воды. Задача решается подбором, вначале находят расчетную характеристику:

(6.6)

Далее задаваясь рядом значений ширины канала по дну, вычисляют соответствующие значения К_i до тех пор, пока вычисленные значения К_i не будет равно требуемому К_р. Вычисления ведутся в табличной форме.

Рассчитанные размеры должны создавать такую среднюю скорость движения воды, чтобы обеспечивалось выполнение условия:

(6.7)

Где V_заил – минимальная скорость, обеспечивающая не заиление канала, определяется по формуле О.А. Гиршина, но во всех случаях принимается не менее 0,3м/с; V_разм – не размывающая скорость; V_факт – фактическая скорость воды в канале.

(6.8)

(6.9)

(6.10)

Где А – коэффициент, равный 0,33-0,55; К – коэффициент, зависящий от грунта; С – коэффициент Шези; R – гидравлический радиус; I – продольный уклон канало по дну.

Если условие (6.7) не выполняется, то необходимо изменить параметры канала, либо предусмотреть крепление откосов и дна.