Приложение 16 (рекомендуемое). Гидравлический расчет каналов

Приложение 16
Рекомендуемое

Гидравлический расчет каналов

1. При равномерном движении воды в каналах расход Q, , следует определять по формуле

, (1)

где S - площадь живого сечения, ;

v - скорость течения воды, м/с;

C - коэффициент Шези, ;

R - гидравлический радиус, м;

i - гидравлический уклон.

Для каналов с гидравлическим радиусом м коэффициент Шези следует определять, как правило, по формуле

, (2)

; (3)

где n - коэффициент шероховатости, определяемый по таблицам 1-4 рекомендуемого приложения 14.

Допускается определять коэффициент Шези по формуле

. (4)

Для практических расчетов значение коэффициента Шези в формуле (2) допускается принимать по гидравлическим справочникам.

Для приближенных расчетов допускается использование формулы

. (5)

Для каналов с гидравлическим радиусом R > 5 м коэффициент Шези следует определять по каналам, работающим в аналогичных условиях.

2. При неравномерном движении воды в каналах необходимо определять соотношение бытовой и критической глубин, при которых возможны кривые подпора или спада.

Критическую глубину , м, следует определять подбором по уравнению

, (6)

где - площадь живого сечения, соответствующая критической глубине, ;

- ширина канала по урезу воды при критической глубине, м;

- коэффициент, вводимый для учета кинетической энергии и равный 1,1;

Q - расход воды в канале, ;

g - ускорение свободного падения, .

Критическую глубину , м, для каналов трапецеидального сечения следует определять по формуле

, (7)

где

; (8)

, (9)

- критическая глубина в условном прямоугольном сечении, ширина по дну которого равна ширине по дну рассчитываемого канала трапецеидального сечения, м;

b - ширина трапецеидального канала по дну, м;

m - коэффициент заложения откоса.

Критическую глубину в условном прямоугольном русле следует определять по формуле

, (10)

где Q - расход, равный расходу рассчитываемого канала трапецеидального сечения, ;

.

Критический уклон следует определять по формуле

, (11)

где - коэффициент Шези для канала с критической глубиной ;

- смоченный периметр канала при критической глубине, м;

остальные обозначения те же, что и в формуле (6).

Исходя из полученных значений и назначаются значения глубины наполнения и уклона дна канала.

Околокритический режим работы канала не допускается.

3. Параметры каналов с нестационарным движением воды при автоматизированном водораспределении следует устанавливать с учетом динамических характеристик автоматических регуляторов и потребителей.

Параметры нестационарного движения воды необходимо определять по специальным номограммам и графикам с окончательной проверкой методами численного интегрирования системы дифференциальных уравнений или приближенными инженерными методами, базирующимися на применении ЭВМ.