Практические способы гидравлического расчета канав

При гидравлических расчетах канав могут быть поставлены задачи следующих типов.

Первый тип: задан расход вод и продольный уклон дна канавы. Требуется определить размеры ее поперечного сечения и при необходимости выбрать соответствующее укрепление дна и откосов.

Второй тип: задан расход воды, продольный клон дна канавы и допускаемая скорость протекания воды в канаве. Необходимо определить размеры поперечного сечения канавы.

Третий тип: задан расход воды и ширина канавы по дну. Нужно определить расчетную глубину канавы, продольный уклон и при необходимости выбрать тип укрепления дна и откосов канавы.

Наиболее распространенным является третий тип.

Рассмотрим расчет такого типа задач, в которых задается расход Q и ширина канавы b. Такие задачи обычно решаются методом подбора.

Порядок расчета в этом случае следующий:

1) задаются глубиной канавы h и уклоном i;

2) определяют площадь живого сечения w;

3) вычисляют смоченный периметр c ;

4) подсчитывают гидравлический радиус R ;

5) определяют скорость течения воды u ;

6) сравнивают полученную скорость течения с допускаемой неразмывающей, используя справочные данные. Если полученная расчетом скорость оказалась больше допускаемой неразмывающей дно и откосы канавы следует укрепить. После выбора типа укрепления заново пересчитывают расчетную скорость течения воды и опять сравнивают с допускаемой неразмывающей. В конечном итоге выбранный тип укрепления должен обеспечить исключение размыва дна и откосов канавы.

7) вычисляют расчетный расход воды Q_р и сравнивают его с заданным Q_з. Если разница между Q_р и Q_з не превышает 5%, считают, что h и i выбраны удачно.

8) по итогам расчета строят продольный профиль водоотводной канавы, пример которого представлен на рис. 3.10.

Рис. 3.10 Пример продольного профиля водоотводной канавы

Проектирование дренажа в выемке

Общие положения

При проектировании и расчете дренажа и его элементов обычно решают следующие основные вопросы:

- выбор типа дренажа и места его заложения;

- расчет глубины заложения дренажа и уточнение его типа;

- проектирование трассы и продольного профиля дренажа;

- расчет расхода воды в дренаж;

- гидравлический расчет дренажа (подбор дрены и расчет дрени­рующего заполнителя).

Тип дренажа и место его заложения выбирают на основе ана­лиза данных геологического и гидрогеологического обследований, на­значаемых сроков осушения, экономических соображений и дру­гих данных технико-экономического характера.

Чаще всего дренажи проектируют в выемках с целью понижения уровня подземных вод под основной площадкой земляного полот­на или для перехвата этих вод, выходящих на откосы. В последнем случае обычно закладывают откосные дренажи (рис. 3.11). Для осушения основной площадки устраивают подкюветные или закюветные дренажи, которые могут быть односторонними или двусторон­ними (рис. 3.11).

Рис. 3.11 Типы дренажей а) – откосный перехватывающий дренаж; б) – подкюветный дренаж; в) – закюветный дренаж

В рамках курсового проекта тип и место заложения дренажа указано в задании, а при выполнении задания необходимо определить глубину заложения дренажа, рассчитать расход воды в дренаж (дебит дренажа), подобрать диаметр дрены.