Гидрологический расчет магистрального канала.

Цель гидрологических расчетов - определение расчетных расходов проводящей сети осушительной системы за критические периоды, которые принимаются за расчетные и устанавливаются в зависимости от характера использования осушаемых земель. Согласно СНиП 11-52-74 при площади осушаемых земель до 2 тыс.га допускается проводить расчет осушительной сети на пропуск расходов 10%-ной обеспеченности.

Расчетные расходы изменяются по длине проводящих каналов, увеличиваясь от истока к устью. Следовательно, должны изменяться и размеры поперечных сечений каналов. Для определения расчетных расходов по длине каналов назначают расчетные створы: в устье канала, выше впадения каждого гидравлически рассчитываемого канала, в местах изменения уклона дна, на участках с постоянными уклонами при изменении площади водосбора более, чем на 20 %. Каждому расчетному створу соответствует определенная площадь водосбора.

В целях сокращения объема работ в курсовом проекте в качестве примера разрешается выполнить расчеты только для одного створа, расположенного на нулевом пикете магистрального канала (ПК0).

Порядок расчета следующий:

Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru

Где F -площадь водосбора, км2

q - модуль стока, Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru

Определяем максимальный модуль стока весеннего половодья () : Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru

Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru (2)

Где Fос - площадь осушения, с которой осуществляется приток воды к данному створу;

- соответственно, площадь внешнего водосбора.

В задании к курсовому проекту FBH дается в зависимости от Foc. Для рассматриваемого объекта Fос = 107,68 га. По заданию = 1,1*107,68 = 118,45 га получаем F = 6,9 + 2,4 = 9,3км2.

Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru - коэффициент, учитывающий снижение максимального расхода воды рек,

зарегулированных озерами и водохранилищами .

hp - расчетный слой суммарного весеннего стока вероятности превышения Р = 10%, мм;

где - параметр, характеризующий дружность половодья, 0,006 Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru

Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru - коэффициент, учитывающий неравенство статистических параметров слоя стока и максимальных расходов, 0,88

Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru - коэффициент, учитывающий снижение максимального расхода воды в залесенных и заболоченных бассейнах;

Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru - показатель степени редукции, 0,17

Расчетный слой суммарного весеннего стока hp определяется в зависимости от

среднемноголетнего слоя стока коэффициента вариации слоя Cv и коэффициента асимметрии Cs. Величины К и Cv принимаются по картам приложений СНиП 2.01.14-83. для Калининградской области: К = 0,008 и Cv = 0,4.

Для перехода от среднего многолетнего слоя стока к расчетному слою суммарного стока hp обеспеченности Р = 10% вводится модульный коэффициент перехода К, зависящий от Р% и Cs.

Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru

При определении коэффициента полагаем, что на территории водосбора Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru водохранилищ не имеется, т.е. =1. Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru

Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru Коэффициент определяется по зависимости: Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru

Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru

где степень залесённости бассейна, %; Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru

Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru - степень заболоченности бассейна,

Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru =34,3%, Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru

Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru

Далее подставляем в формулу 3 соответствующие значения параметров, получим:

Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru

Для определения предпосевного расхода предварительно рассчитывается модуль предпосевного расхода.

где - коэффициент редукции (уменьшения) максимального расхода весеннего Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru половодья;

Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru

где Т - допустимая продолжительность весеннего затопления осушаемой территории; Т = 10 сут. для полевого севооборота.

Получаем: = 0,35, после подстановки в формулу (6) имеем = 0,16. Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru

Предпосевной расход по формуле (1) =1,3 мЗ/с.

Окончательно расчетный расход выбирается после сопоставления полученных данных с максимальным расходом летне-осенних паводков. В итоге выбирается больший из двух.

Для определения необходимо знать модуль летне-осеннего паводкового стока. В курсовом проекте допускается использовать формулу Д. Л. Соколовского:

В - районный параметр, при обеспеченности 10%,

В = 5;

Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru поправочные коэффициенты на влияние озеренности и заболоченности, лесистости, проницаемости почв и топографических параметров площади водосбора.

Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru , нe проводя расчетов, условно примем значения остальных коэффициентов в следующих пределах: ' = 0,5; Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru "= 0,6; Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru "'= 0,7.После подстановки в формулу (8) получаем:

тогда

Сравнение и QJIO показывает, что наибольшим из двух является предпосевной расход Qпп = 0,36 м3/с, который принимается в расчет.

Бытовые расходы являются расходами наибольшей повторяемости в течение периода сельскохозяйственных работ. Бытовой сток формируется главным образом за счет поступления грунтовых вод.

где для намывного ТВП. Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru

Продольный профиль МК показан на рис. 9.

Гидравлический расчет

С помощью гидравлического расчета определяются размеры поперечных сечений элементов осушительной сети, глубина и скорость течения воды, которые должны находится в пределах допустимых значений. Расчет проводится для тех же элементов проводящей сети, для которых определены расходы и построены продольные профили.

Форма и размеры поперечного сечения каналов должны обеспечивать устойчивость каналов против деформации, а также бесподпорную работу впадающих элементов осушительной сети, своевременный отвод воды в водоприемник.

Средняя глубина канала на рассматриваемом участке (между створами) и продольные уклоны дна принимаются с продольных профилей. Коэффициент шероховатости для вновь строящихся каналов можно принять равным 0,03 .

Скорости течения воды в каналах не должны быть более 0,2м /с и менее 1,0 м/с. Гидравлический расчет проводится по формулам равномерного движения для каждого расчетного створа. Могут быть использованы различные способы, например способ П.И. Агроскина, линейка Пояркова, различные номограммы и графики.

Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru ,

Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru ,

Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru ,

Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru ,

Расход канала:

Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru

Площадь поперечного сечения: Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru

Смоченный периметр: Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru

Гидравлический радиус: Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru

Скоростной коэффициент: Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru

Расчеты сведем в таблицу:

Таблица 2.

h,м Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru R C Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru Q
0,5
0,5 0,75 2,74 0,27 17,32 0,60 0,45
1,0 2,5 4,97 0,50 23,57 1,12 2,80
1,5 5,25 7,21 0,73 28,48 1,63 8,56
2,0 9,0 9,44 0,95 32,49 2,12 19,08

График зависимости h=f(Q) представлен на рис.10.

Проверка скоростей течения воды в канале:

створы Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru Гидрологический расчет магистрального канала. - student2.ru
ПК0 0,10 0,25 0,25 0,40 0,36 0,40 0,52 0,69
ПК1+90 0,075 0,20 0,18 0,20 0,27 0,35 0,42 0,64
ПК3+70 0,05 0,175 0,15 0,33 0,18 0,33 0,37 0,49
ПК5+50 0,025 0,125 0,09 0,28 0,09 0,25 0,25 0,36

Значения скоростей течения воды не выходят за рамки допустимых 0,2.

Расположение дорожной сети в плане и сооружений на осушительной сети.

Осушительная система должна быть оборудована достаточным количеством различных сооружений и устройств, предназначенных для проведения эксплуатационных работ на системе. В местах впадения закрытых коллекторов в каналы предусмотрены устьевые сооружения типовых конструкций.

На коллекторах имеются смотровые колодцы, которые устанавливаются в истоках, местах сопряжения закрытых коллекторов различных порядков, в местах поворота трасс и изменения уклона дна. В других случаях они устанавливаются не реже, чем через 400 — 500м. Смотровые колодцы служат для контроля за работой закрытой регулирующей сети, для очистки и ремонта коллекторов, устройства запорной арматуры, осаждения взвешенных наносов и их удаления. Колодцы могут быть потайными (заглубленными в грунт) и открытыми.

В целях нормальной эксплуатации осушительной системы, заездов на поля запроектирована дорожная сеть, предусмотрены трубопереезды на открытых каналах. Вдоль магистрального канала дороги выполнены с твердым покрытием. В остальных случаях предусмотрены полевые дороги с песчано-гравийным покрытием.


Наши рекомендации