Гидравлический расчет канав

Гидравлически наивыгоднейшее сечение канав характеризует­ся наименьшей площадью живого сечения (площадь сечения водного потока) ω, м². Канава гидравлически наивыгоднейшего сечения при прочих равных условиях способна пропускать максимальные расходы.

В практике проектирования дорожных канав используются сечения двух геометрических фигур - трапеции и треугольника; при этом гидравлические элементы канав определяют расчетом. Для трапецеи­дальных сечений русел (канав) площадь сечения потока равна:

(6.1)

где  m₁ и m₂ - коэффициенты крутизны откосов русла (канавы); b - ширина канавы по дну, м; h - глубина наполнения канавы, м

Для треугольного и прямоугольного сечений русел формула (6.1) имеет вид:

и ω=b*h (6.2)

Глубину наполнения канавы (глубину воды) в расчетах при­нимают равной h=h_K - 0,2 м, т.е. предусматривают запас от поверхно­сти воды до бровки, равный 0,2 м.

Основной формулой для гидравлического расчета канав для установившегося равномерного движения воды является уравнение Шези, согласно которому скорость водного потока в канаве V, м/с, равна:

где  С - скоростной множитель (коэффициент Шези); R - гидравлический радиус, м; i - уклон дна канавы, доли ед.

Значение коэффициента С определяют по формуле академика Павловского (6.4), специальным графикам (прил. 7, рис. 5) или табли­цам.

где п - коэффициент шероховатости русла (табл. 6.2);

у - показатель степени в формуле Павловского, зависящий от коэффициента шероховатости n и гидравлического радиуса R.

Значение гидравлического радиуса вычисляют по отношению

где х - смоченный периметр, м, зависящий от глубины наполнения канавы h:

для трапецеидального сечения русла с разной крутизной откосов

Для треугольного сечения при крутизне откосов m1=m2=m имеем:

Тип укрепления канав выбирают на основе результатов гидравлич. расчета. При уклоне дна до 5-10% канаву устраивают без укрепления , при больших уклонах принимают типы укреплений - засев травой , одерновка плашмя, одерновка ''в стенку'' ,одиночное мощение на щебне , двойное мощение ,бетонные плиты, перепады.Также применяют глинобетон и обрабатывают грунт вяжущими материалами

Одерновку плашмя и реже в стенку прим. для укрепл-я откосов.Укрепление грунтом обработанным методом смещения вяжущими м-лами целесообр. при стр-ве д. на песчаных и супесчаных грунтах . Выбор типа укрепления зависит от скорости протек. воды , назнач-я канавы и наличия местных м-лов