Основи проектування канав
При проектуванні канав повинні виконуватись слідуючі основні вимоги:
- канави повинні пропускати весь розрахунковий розхід води без переповнення. Щоби канави не переповнювалися, бровка канави повинна на 0,2м вища від рівня води. Окрім того, при проектуванні довгих канав вони розбиваються на ділянки за топографічними умовами і умовив пропуску розрахункової розливу без переповнення перевіряють на кожній ділянці.
- будівельні витрати повинні бути мінімальні. Для цього треба прагнути досягти гідравлічно найбільш вигідного перетину канав, при якому пропускається найбільший розхід при заданій площі перетину, а периметр мінімальний. Тому і об’єми земляних робіт і укріплення дна і укосів, що визначають будівельну вартість, будуть мінімальними. Необхідно також прагнути до зниження потужності кріплення. Для цього поздовжні уклони канав не повинні бути великими, але не менше 0,003 для водовідвідних і нагірних канав, 0,002- на болотах і річкових заплавах і 0,001- у виключних випадках виходячи з вимог мінімальних витрат на очищення канав.
- експлуатаційні витрати, що складаються з затратна ремонти кріплень і прочистку канав, повинні бути мінімальні. Для цього при проектуванні канав на всіх ділянках канави необхідно добиватися виконання умов.
Де ,
-допустимі швидкості води в канаві з умови розливу і з умов замулювання відповідно
, залежить від виду ґрунту або типу укріплення канави, а також глибини води в ній,
=0,25 м/с при мулистих суспензіях і
=0,5м/с при дрібнопіщаних суспензіях.
Гідравлічні розрахунки канав при виконанні вказаних вище умов базується на основних законах і положеннях рівномірного руху води у відкритих руслах.
де – розхід води через даний перетин канави,
- площа живого перетину,
(рис 6.37)
- середина швидкості потоку при рівномірному русі, м/с
- коефіцієнт Шезі, м
- гідравлічний радіус, м
- уклон дна канави
- коефіцієнт жорсткості
- змочений периметр, м
при
і
при
Для найбільш розповсюдженого трапецієвидного перетину канави (рис 6.37).
При гідравлічно найбільш вигідному перетині буде
Тоді
або
де - площа найвигіднішого перетну,
Проектування канави зводиться до наступного. Довга канава з умов топографії ділиться на ділянки довжиною 50-100м. Для кожної ділянки визначається розход води. По цьому розходу при прийнятому типі кріплення підбирають такі розміри перетину канави (ширини дна і глибини), при яких вона без зайвої площі перетину буде пропускати розхід води з швидкістю . При цьому перетин канави повинен бути не менше типового, тобто
і
для звичайних умов і
і
на болотах. Бажано, щоб перетин був гідравлічно найбільш вигідним або близьким до нього.
Проектування може вестись знизу догори і навпаки. Щоб не було зайвих об’ємів земляних робіт і укріплень, розрахунковий розхід не повинен відрізнятися від фактичного більше 5%.