8.3 Гидравлический расчет подводящего канала водосбросного сооружения

Гидравлическим расчетом устанавливают общую глубину канала, ширину канала по дну и между бровками, максимальный допустимый уклон дна канала.

Глубина наполнения подводящего канала h_нап, м, равна высоте призмы регулирования:

h_нап = vФПУ – vНПУ, (33)

где vФПУ – отметка форсированного подпорного уровня воды в пруду, м;

vНПУ – отметка нормального подпорного уровня воды в пруду,м.

h_нап = 85,7 – 85 = 0,7 м

Общую глубину канала h_общ, м, принимаем в полтора раза больше его глубины наполнения:

h_общ = 1,5 h_нап (34)

h_общ = 1,5 × 0,7 = 1,05 м

Площадь живого сечения потока ω, м², определяем по отношению:

ω = , (35)

где Q_1% - максимальный расход талых вод, м³/с (формула 31);

v_доп – максимальная допустимая скорость течения воды в канале, м/с.

ω = = 2,9 м²

Расходы талой воды низкой обеспеченности с малых водосборов могут достигать десятков кубических метров в секунду. Поэтому для предотвращения размыва русла подводящего канала его дно и откосы облицовывают бетоном или железобетоном. Для таких каналов при глубине потока 0,6-0,8 м максимальная допустимая скорость течения воды составляет 5,0-7,0 м/с.

Ширину подводящего канала по дну b, м, вычисляем по формуле:

b = - m × h_нап, (36)

где m – коэффициент заложения откосов канала. Для каналов в бетонной одежде m = 0,5.

b = - 0,5 × 0,7 = 3,75 м

Ширину канала между бровками В, м, рассчитываем по уравнению:

В = b + 2m × h_общ (37)

В = 3,75 + 2 × 0,5 × 1,05 = 4,8 м

Так как поперечный профиль подводящего канала имеет форму трапеции, то смоченный периметр χ, м, находим по зависимости:

χ = b + 2 h_нап × (38)

χ = 3,75 + 2 × 0,7 × = 5,3 м

Гидравлический радиус потока в канале R, м, вычисляем по отношению:

R = (39)

R = = 0,5 м

По формуле Н. Н. Павловского определяем скоростной коэффициент Шези С, м^0,5/с:

С = , (40)

где n – коэффициент шероховатости русла подводящего канала.

С = = 0,9 м^0,5/с

Максимальный допустимый уклон дна канала i_доп, вычисляем из формулы Шези:

i_доп = , (41)

i_доп = = 88,9

Учитывая правила размещения водосбросного сооружения на местности, на плане в горизонталях размещают подводящий канал, сопрягающее сооружение и отводящий канал.

9 Выбор способа полива в орошаемом лесопитомнике

Способ полива должен соответствовать почвенным, рельефным и гидрогеологичеким условиям, а также принятому режиму орошения лесопитомника. В посевном отделении питомника поливные нормы могут составлять 150-400 м³/га, в школьном отделении – 300-600 м³/га, в маточном отделении – 600-800 м³/га. Такие нормы можно выполнить при орошении дождеванием.

Дождевание – процесс формирования искусственного дождя, создаваемого посредством специальных технических средств или путем расщепления компактных водяных струй в воздухе.

Дождевание поддерживает в оптимальных пределах не только влажность почвы, но и воздуха. Тем самым создается благоприятный для растений микроклимат на орошаемой территории. Полив дождеванием механизирован и может быть полностью автоматизирован. Для орошения лесопитомников можно использовать дождевальную машину ДДА-100ВХ.

Двухконсольный дождевальный агрегат ДДА-100ВХ является самоходной, короткоструйной, широкозахватной машиной. Дождевальный агрегат, двигаясь по дороге, забирает воду из временного оросителя. Полив проводится при движении агрегата взад-вперед. Средняя скорость движения агрегата составляет 450 м/ч.

Оборудование машины навешивается на трактор ДТ-75М. агрегат представляет собой пространственную трехпоясную ферму. Длина фермы 110 м. Нижний пояс фермы состоит из двух труб диаметром от 114 до 45 мм. К нижним узлам фермы приварены трубчатые открылки длиной от 0,3 до 1,4 м. На концах открылок установлены 52 короткоструйных насадки. Вода к насадкам подается по трубопроводу нижнего пояса от центробежного насоса.

Ширина захвата дождем машины ДДА-100ВХ составляет 120 м. Поэтому временные оросители нарезают строго параллельно друг другу через 120 м.

Выпускают четыре модификации машины ДДА-100ВХ с расходом воды 60, 80, 100 и 130 л/с.

Технические характеристики модификации дождевальной машины ДДА-100ВХ с расходом воды 100 л/с приведены в таблице 7.

Таблица 7 – Технические характеристики дождевальной машины ДДА-100ВХ

Параметры	ДДА-100ВХ
Агрегатируется с трактором	ДТ-75М
Расход воды, л/с	100
Давление насоса, МПа	0,43
Интенсивность дождя, мм/мин	2,0-4,2
Расстояние между оросителями, м	120
Ширина захвата дождем, м	120
Сезонная производительность, га	80-120
Скорость передвижения, км/ч	0,45
Обслуживающий персонал, чел	1
Стоимость, тыс. руб.	1175 (с трактором ДТ-75)

Количество одновременно работающих дождевальных машин устанавливают на основании укомплектованного графика водоподачи на орошаемый лесопитомник.