1.4 Гидрологические и гидравлические расчеты

Определяем потребный расход магистрального канала (Qмк.потр_.):

1. Расчет модуля поверхностного стока и притока воды с водосбора по формулам:

, л/с с 1 га.

, л/с.

где Sвод – водосборная площадь =900 га.

л/с с га.

л/с.

2. Расчет модуля дренажного стока и расход дренажного коллектора по формулам:

, л/с с 1 га.

, л/с.

где A – расчетная интенсивность атмосферных осадков =15 мм/сут;

µ – коэффициент поглощения воды почвой = 0,7 в долях от объема;

γ – коэффициент дренажного стока = 0,5 в долях от объема;

Fколл – водосборная площадь коллектора = 11,5 га.

л/с с га.

л/с.

3. Расчет диаметра основного коллектора по формуле:

, м

где Qколл – расход дренажного коллектора = 0,007 м³/с;

iколл – уклон коллектора, который рассчитывается по формуле:

,

где НВ – высота верхней точки коллектора = 110,4 м;

НН – высота нижней точки коллектора = 108,8м;

Lколл – длина коллектора = 535 м.

м.

К поучившемуся результату необходимо прибавить 0,03 м (толщину стенок коллектора), тогда dосн.колл будет = 0,18 м.

4. Определение суммарного количества дренажного стока по формуле:

, л/с.

где Sуч – площадь всего участка орошения дождевальными машинами ДФ –

120 и ДКШ – 64, которая = 200 га;

qдрен – модуль дренажного стока = 0,6 л/с с 1 га.

л/с.

5. Определение потребного расхода магистрального канала по формуле:

, л/с.

где Qвод – приток воды с водосбора = 570 л/с;

ΣQколл – суммарное количество дренажного стока = 120 л/с.

л/с.

Полученный результат необходимо перевести в м³/с разделив его на 1000 л/м³, тогда Qмк.потр будет = 0,7 м³/с.

Определяем расчетный расход магистрального канала (Qмк.расч) :

При расчете необходимо учесть что Qмк.расч > Qмк.потр на 5 %.

1. h – глубина канала = 0,9 м;

j – коэффициент заложения откоса = 1

2. Расчет заложения откоса по формуле:

, м.

м.

3. b – ширина канала по дну, равна ширине ковша экскаватора = 0,4 м.

4. Расчет ширины канала по верху по формуле:

, м.

м.

5. Расчет длины откоса по формуле:

, м.

м.

6. Расчет смоченного периметра по формуле:

, м.

м.

7. Расчет площади поперечного сечения канала по формуле:

, м².

м².

8. Расчет гидравлического радиуса по формуле:

, м.

м.

9. Расчет скоростного коэффициента Базена по формуле:

,

где γ – коэффициент шероховатости русла канала = 1,5

10. Расчет скорости течения воды в канале по формуле:

, м/с.

где iмаг.кан – уклон магистрального канала, который рассчитывается по

формуле:

,

где НВ – высота верхней точки магистрального канала = 110,4 м;

НН – высота нижней магистрального канала = 108,8 м;

Lмаг.кан – длина магистрального канала = 1200 м.

м/с.

11. Определение расчетного расхода магистрального канала по формуле:

, м³/с.

м³/с.

Условие соблюдается так как Qмк.расч = 1,77 > Qмк.потр = 0,7 на 5 %.

12. Определение глубины магистрального канала в устье по формуле:

,м.

где hдр – глубина заложения дрен = 0,9 м;

Δhдр – 0,4 м;

dосн.колл – диаметр основного коллектора = 0,18 м;

dтр.колл – диаметр транспортирующего коллектора = 0,4 м;

Δhмаг.кан – глубина канала = 0,9 м.

м.

Для облегчения расчетов ниже приводятся ориентировочные значения коэффициентов заложения откосов (x) и глубин канала (h), соответствующие механическому составу грунта.

Механический состав грунта	h, м	j
Тяжелый суглинок	0,9	1,00
Средний суглинок	0,8	1,25
Легкий суглинок	0,7	1,50

Поперечный профиль канала.

Вычерчиваем продольные профили:

а) двух дрен, впадающих в начале и в конце коллектора;

б) одного коллектора, впадающего в транспортирующий собиратель;

в) одного транспортирующего собирателя, впадающего в магистральный

канал;

г) магистрального канала.

Построение профиля следует вести с увязкой их в вертикальной плоскости на одном листе миллиметровой бумаги шириной 0,3 и длиной 0,8 - 1,0 м. с одной вертикальной шкалой отметок поверхности земли и одним основанием.

Схема продольных профилей дрен, основного коллектора, транспортирующего коллектора и магистрального канала приведена в приложении № 2.