Проект осушения болота в Мурманской области
5.2 Гидравлический расчет
Гидравлический расчет заключается в определении поперечных размеров магистрального канала. Магистральный канал имеет трапецеидальную форму, для которой существует зависимость, определяющая некоторые его размеры.
Подбор ширины по дну b начинают обычно с минимального значения - 0,4 м. При этой ширине определяют скорость течения и расход воды, для чего находят следующие величины:
1) Площадь живого сечения щ, м2:
щ = (b+m*hp)*hp, (5.3)
где b = ширина по дну канала;
m = 1,25 - коэффициент;
hp - расчетная глубина воды в канале.
2) Смоченный периметр x, м:
х = b+2*hp* (5.4)
3) Гидравлический радиус R, м:
R = (5.5)
4) Скоростной коэффициент С по формуле Н. Н. Павловского:
С = * RY, (5.6)
Где n - коэффициент шероховатости русла, равный 0,03;
y - переменный показатель степени
у = 1,5 при R<1 м,
5) Скорость течения воды U, м/с, по формуле Шези:
х = C, (5.7)
где i - уклон дна в рассчитываемом сечении.
6) Расход воды по каналу, м3/с:
Qк = * х (5.8)
По вышеприведенным формулам произведем гидравлический расчет при значении h = 1 и 1,5 м.
1) щ = (0,4+1,25*1)* 1 = 1,65 м2
щ = (0,4+1,25*1,5)* 1,5 = 3,41 м2
2) х = 0,4+2*1 = 3,6 м.
х = 0,4+2*1,5 = 5,2 м.
3) R = = 0,46 м.
R = = 0,66 м.
у = 1,5 = 0,26
4) С = * = 27,23
С = * = 30
5) х = 27,23 = 0,81 м/с.
х = 30 = 1,06 м/с.
6) Qк = 1,65*0,81 = 1,34 м3/с
Qк = 3,41*1,06 = 3,61 м3/с
h, м. |
b м. |
щ, м2. |
ч, м. |
R, м. |
х, м/с |
Qk, м3/с |
|
1,0 |
0,4 |
1,65 |
3,6 |
0,46 |
0,81 |
1,34 |
|
1,5 |
0,4 |
3,41 |
5,2 |
0,66 |
1,06 |
3,61 |
Таблица 5.1 - Результаты гидравлического расчета
По результатам расчетов вычерчиваем график зависимости Q = h, по которому определяем расчетную глубину воды в канале hp (рисунок 1).