3.1. Определение ширины канала по дну

Проектирование поперечного профиля каналов мелиоративной сети предполагает обоснование формы и размеров поперечного сечения. Для каналов регулирующей, а также проводящей и оградительной сети (не рассчитываемых гидравлически) принимается трапецеидальная форма сечения. Крутизну заложения откосов m выражают отношением горизонтальной проекции откоса l к его вертикальной проекции Т ).

m=Ctgα =1/Т,

где:

l - заложение откоса, м;

Т – глубина канала, м.

При мощности торфа более 50% глубины канала допускается проектирование откосов по торфяному грунту, а при мощности торфа до 50% - по минеральному (за исключением песчаных грунтов, где откосы проектируются по подстилающему грунту при заглублении в него канала более чем на 25 см).

m_ос=0,75;

m_соб=1;

m_мк=1,25;

m_нк=0,75.

Расчетный горизонт воды в каналах

В лесах хозяйственного значения при расчете каналов на пропуск расходов летних паводков глубина наполнения каналов h_p принимается на 0,2 - 0,4 м меньше их установившихся глубин.

h_р.мк=Т_уст.мк - 0,2=1,6 - 0,2=1,4 м.

Во избежание многократных повторений однообразных расчетов в проекте выполняется расчет только в устье магистрального канала. Суть гидравлического расчета состоит в подборе поперечного сечения канала, обеспечивающего безопасный пропуск заданного расчетного расхода. В связи с тем, что глубина канала является в данном случае заданной, подбирается необходимая ширина канала.

Установим предельное расчетное значение расходной характеристики канала K_Qрас:

K_Qрас=Q_лп25%/√i.

Q_лп25%= 3,651 м³/с, _уклон i =0,00186.

K_Qрас=Q_лп25%/√i=3,8/√0,005=84,66 м³/с.

Для определения ширины канала по дну b строится график зависимости расходной характеристики K_Qpac25%, от ширины канала по дну b (рис. 2). Для этого вычисляются значения ӽ, R,C и K_Q, соответствующие ряду произвольно выбранных значений b.

В основе расчета - уравнение равномерного движения жидкости:

Q = ω C√Ri,

где:

Q= Q_лп25% - расчетный расход;

ω - площадь живого сечения потока в канале, м²;

ω = (b + mh_p)h_p,

m - коэффициент заложения откоса, примем m = 1;

С - скоростной коэффициент формулы Шези, определяется по формуле акад. Н.Н.Павловского;

n - коэффициент шероховатости принимаем равным 0,025;

R- гидравлический радиус потока воды в канале, м;

R= ω/ ӽ,

ӽ - смоченный периметр канала, м:

ӽ = b + 2 h_p√1+m².

Таблица 3.

Расчет ширины канала по дну при h_p=1,4 м; m=1,25; n=0,03

b, м	0	1
ӽ, м2	4,48	5,48
ω, м2	2,45	3,85
R, м	0,55	0,7
С	31,6	34,07
KQ, м3/с	57,4	109,7

Согласно графику K_q =f (b) (рис. 2) магистральный канал на нулевом пикете, где расходная характеристика канала K_qрасч= 84,66 м/с, должен иметь ширину по дну b, при котором расходная характеристика канала K_q превысит значение K_qрасч.

K_q= ω C√R.