Гидравлические расчеты

Гидравлические расчеты проводят для определения размеров поперечных сечений регулируемых водоприемников и проводящих каналов. Поперечные сечения регулирующих каналов (осушителей и др.) принимают без расчета, устанавливая необходимую глубину и ширину по дну 0,3 м с необходимыми коэффициентами откоса.

При гидравлических расчетах по расходам воды заданной обеспеченности подбирают поперечное сечение каналов, способных пропускать необходимые расходы воды. Расчет пропускной способности воды производится при ее уровне на 0,2-0,3 м ниже бровки канала. При осушении парков и лесопарков положение расчетного горизонта принимают равным 0,4-0,5 м ниже бровки. Каналы рассчитывают на пропуск воды после осадки торфа.

При гидравлическом расчете подбирают сечение канала путем сопоставления прихода воды в канал (расхода с водосбора), определяемого по формуле (98), и расхода по каналу, определяемого по формуле:

(99)

Живое сечение канала трапецеидального сечения определяют через коэффициент откоса. Из формулы (90) следует, что Отсюда ширина канала поверху Определяя живое сечение потока воды в канале, необходимо знать ширину канала по дну, глубину воды в канале и коэффициент откоса. В этом случае площадь живого сечения определится по формуле:

(100)

где b - ширина канала по дну, м; m - коэффициент откоса; hр- расчетная глубина воды в канале, принимаемая равной глубине канала (на торфяниках после осадки торфа), уменьшенной на 0,2-0,4 м.

Скорость воды в канале рассчитывается по формуле Шези:

Для определения по формуле (15) гидравлического радиуса R необходимо знать смоченный периметр % (см. Лекция 2), который для каналов трапецеидального сечения рассчитывают по формуле

Обозначения те же, что в формуле (100).

Скоростной коэффициент С определяют по формуле Н.Н. Павловского (29) или И.И. Агроскина (31).

Поскольку многие параметры поперечного сечения каналов (откосы каналов, их глубина) находятся в зависимости от определенных факторов и установлены заранее, то изменить живое сечение каналов можно только путем увеличения ширины канала по дну b. Расчет начинают с минимальной ширины по дну - 0,4 м. Выполнив расчет расхода с водосбора по формулам 28, 99, 100, 101, находим расход воды по каналу. Если при минимальной величине b расход по каналу окажется больше прихода или меньше в пределах 5 %, то принятая ширина по дну считается допустимой. Если расход с водосбора превышает расход по каналу более чем на 5 %, расчет повторяется при увеличенной ширине по дну, пока отклонение не окажется в пределах ±5%.