Гидравлические расчеты канала и выбор допустимых скоро­стей течения

Гидравлические расчеты канала производят в пред­положении равномерного движения в нем потока. Кроме того, вы­полняются поверочные расчеты на неравномерные режимы движе­ния потока в канале, возникающие при подпорах и спадах поверх­ности воды вследствие изменения по длине уклона, шероховатости, площади и формы поперечного сечения, а также в случае возникно­вения волн наполнения и излива в энергетических каналах при сбросе или набросе нагрузки.

Гидравлические расчеты на неравно­мерный режим движения воды в канале излагаются в специаль­ных курсах.

Для определения скорости и расхода при равномерном движе­нии используют известные формулы Шези:

     и            (26.2)

где С - коэффициент Шези;

R - гидравлический радиус;

i - гид­равлический уклон;

Q - расход воды в канале;  

 - площадь живо­го сечения.

Расход воды Q задается исходя из водохозяйственных и техни­ко-экономических расчетов. Уклон i зависит от отметки места во­дозабора, потребителя воды и расположения трассы канала, которая выбирается после технико-экономического сравнения не­скольких вариантов. В отечественной практике обычно уклоны боль­ших самотечных каналов равны i =0,00008-0,0002. Во французской технической литературе рекомендуется принимать i = 0,0001-0,0005. Во всяком случае для заданного варианта трассы канала уклон i известен. Задачей расчета является определение площади, формы поперечного сечения канала и скорости течения воды в нем. Соображения по выбору формы сечения изложены выше. Площадь живого сечения и скорость потока определяются при решении урав­нений (26.2) путем подбора.

При выборе скорости течения воды следует стремиться к тому, чтобы канал не заиливался наносами, грунт его ложа не размы­вался и чтобы обеспечивались благоприятные гидравлические ре­жимы по биологическим и эксплуатационным условиям. Поэтому диапазон варьирования скоростями течения воды в канале обычно весьма ограничен.