Гидравлический расчет подводящего канала

Для сброса паводковых вод из водохранилища подводящий канал должен иметь широкий фронт забора. У сопрягающего сооружения целесообразно иметь более глубокий и узкий канал для удобства сопряжения его с небольшим по ширине сооружением.

Поэтому (при изменении глубины и ширины по дну в канале), приходится иметь дело с непризматическим руслом, в котором движение потока будет установившимся, неравномерным, медленно изменяющимся.

Расчет заключается в установлении недостающих в задании гидравлических элементов и уклона дна канала.

Пользуясь методом профессора В.И. Чарнамского (интегрирование уравнения неравномерного движения путем непосредственного суммирования), вычисляют:

1. Для граничных сечений, т.е. для начала и конца подводящего канала, неизвестные гидравлические элементы:

h₁ b₁ω₁x₁ R₁ C₁ J₁

h₂ b₂ω₂x₂ R₂ C₂ J₂

Для расчета используют формулы гидравлики:

;

где: b – ширина канала по дну, м;

υ_ρ – расчетная скорость течения воды в канале, м/сек (табл. 3.3);

h – глубина воды в канале, м;

m – заложение откосов (принимается по табл. 3.2);

ω – площадь живого сечения, м;

Q – расход сбросного сооружения, м/сек (в задании);

Смоченный периметр (м) определяется по формуле:

Гидравлический радиус (м):

Коэффициент Шези можно найти по формуле:

С =

Для определения коэффициента Шези С принимают по табл. 3.4 коэффициент шероховатости n.

Заложение откосов канала

Таблица 3.2

Наименование грунтов, слагающих русло канала	Заложение откосов
Невыветрелая скала	0,10 ÷ 0,25
Выветрелая скала	0,25 ÷ 0,50
Полускальный грунт	0,50 ÷ 1,00
Галечник, гравий	1,25 ÷ 0,50
Глина, суглинок тяжелый	1,00 ÷ 1,50
Суглинок легкий, супесь	1,25 ÷ 2,00
Песок крупный и средний	1,25 ÷ 2,25
Песок мелкий	1,50 ÷ 2,50
Песок пылеватый	3,00 ÷ 3,50

Значение допускаемой скорости течения воды

Таблица 3.3

Наименование грунта	Допускаемая скорость, м/с
Ил	0,20 – 0,30
Песок мелкий	0,35 – 0,45
Песок средний	0,45 – 0,60
Песок крупный	0,60 – 0,75
Гравий мелкий	0,75 – 0,90
Гравий средний	0,90 – 1,10
Гравий крупный	1,10 – 1,30
Галька мелкая	1,30 – 1,40
Галька средняя	1,40 – 1,80
Галька крупная	1,80 – 2,20
Суглинок легкий	0,40 – 0,90
Суглинок средний	0,45 – 1,00
Суглинок тяжелый	0,50 – 1,20
Глина	0,55 – 1,25

Значение коэффициента шероховатости каналов в земляном русле

Таблица 3.4

Характеристика каналов	Коэффициент шероховатости русла канала
	Оросительный	Осушительный
Каналы для пропуска расхода более 25 м^3/с: 1. В связных грунтах и песках 2. В гравелисто-галечниковых грунтах	0,0200 0,0225	0,0250 0,0275
Каналы для пропуска расхода от 25 до 1 м^3/с: 1. В связных грунтах и песках 2. В гравелисто-галечниковых грунтах	0,0225 0,0250	0,0300 0,0325
Каналы для пропуска расхода до 1 м^3/с	0,0250	0,0350
Каналы постоянной сети периодического действия	0,0275	-
Временные оросители	0,0300	-
Водообходы лиманов при одернованной поверхности	0,0400	-