Гидравлический расчет подводящего канала

Определим основные соотношения размеров канала. Поперечное сечение принимается трапециидальное соотношение

(1)

где b – ширина канала по дну, м;

h – глубина воды в канале при расчетном расходе, м.

Глубина воды в канале:

, м (2)

где Q – максимальный расход воды в канале, м³/с;

V_p – допускаемая неразмывающая скорость (табл.6.1), м/с.

По таблице 6.1. принимаем V_p= 1 м/с, n=0,0225 (грунт средний суглинок). Q=1,2 м³/с.

Площадь живого сечения канала . (3)

Ширина канала по дну определяется из формулы (4)

Коэффициент заложения откосов “m” принимается из табл.6.2 в зависимости от грунтов и глубины наполнения. Принимаем m = 1.5.

; (5)

Полученное значение “b” увязывается с рекомендованной шириной канала по дну

b_cm= 0,8; 1,0; 1,5; 2;2,5; 3; 3,5; 4; 4,5; 5; 6; 7; 8; 9; !0; м

Принимаем b_cm=0,4м.

Уточняем при принятом стандартном значении “b_cm” глубину воды в канале, используя формулу ;

; м (6)

Проверяем ; . Полученное значение “ ” меньше рекомендуемого = 2,2…5, то принимаем b= 2,2h, следовательно , принимаем b_cm=1,5м

- удовлетворяет условию.

=1,5*0,5+1,5*0,5^2=1,13

Вычисляем смоченный периметр сечения

, м (7)

м

и гидравлический радиус , м (8)

Уклон дна канала определяем из формулы Шези:

; (9)

где ; (10)

при R < 1 м;

при R > 1 м;

Дальнейший расчет ведем в табличной формуле:

h			R	C
0,1	0,17	1,86	0,09	25,77	0,4	0,07
0,3	0,59	2,58	0,23	31,82	0,79	0,46
0,5	1,13	3,3	0,34	34,88	1,06	1,19
0,7	1,79	4,02	0,44	37,02	1,28	2,29
0,9	2,57	4,74	0,54	38,7	1,48	3,79

По таблице строим график наполнения канала h=f(Q).

Превышение уровня воды в источнике над уровнем воды в подводящем канале принимается 0,07 м как для оконного подтопленного водослива с широким порогом. Принимаем равномерное течение воды в канале, а отметку его дна определяем по отметкам уровня воды в источнике .

Определение отметки дна канала

№ п/п	Периоды с одинаковыми отметками уровней воды в источнике	Расход канала Q. М3/с	Глубина наполнения h
1.	0,4	0,85	0,43	57,4	56,48
2.	0,5	0,9	0,44	58,8	57,83
3.	0,6	1,0	0,47	59,5	58,43
4.	0,7	1,2	0,5	60,4	59,13
5.	0,8	1,0	0,47	59,5	58,43
6.	0,9	0,9	0,44	58,8	57,83
7.	1,0	0,85	0,43	57,4	56,48

№	Число дней периодов ti	Отметка УВ в отв. канала	Отметка УВ в источнике	Нpi геодез сост. В данный период	Произведение Нpi*ti
		160,43	57,4	103,03	3090,9
		160,44	58,8	101,64	3150,84
		160,47	59,5	100,97	3029,1
		160,5	60,4	100,1	3103,1
		160,47	59,5	100,97	3130,07
		160,44	58,8	101,64	3049,2
		160,43	57,4	103,03	3193,93
					21747,14

(11)

=21747,14/214=101,62 м

Суммарные гидравлические потери напора состоят из гидравлических потерь на трение по всасывающего и трубопроводов и гидравлических потерь на местные сопротивления ,т.е.

∑h_т = h_тв+ h_тн + H_{m ,}м (12)

Потери насоса на трение по длине во всасывающем трубопроводе принимают предварительно равным = 0,5…0,75 м, а в напорном трубопроводе их рекомендуют вычислять следующим образом:

h_т.н = i · L_т.н ,м (13)

h_т.н=4·0.14=0.56 м

где: i – удельное сопротивление по длине трубопровода, м

L_т.н – длина напорного трубопровода, определяемая предварительно по продольному профилю;км.

∑h_т = 0,75+0,56+1,5=2,81 (м)

Определение расчетного расхода насоса и числа агрегатов

Число рабочих агрегатов определяется по формуле:

n_P = Q_max / Q_min (14)

n_P = 1,2 / 0,85 = 2

где : Q_min , Q_max – минимальная и максимальная ордината графика водопотребления, м^з/c.

Число установленных агрегатов с учетом резервного агрегата:

n_y = n_p + 1 (15)

n_y = 2 + 1=3