Додаток К
(рекомендований)
Коефіцієнти шорсткості п каналів та природних водотоків
Таблиця К.1
Витрати води в каналі, м3/с |
Коефіцієнт шорсткості n зрошувальних каналів у земляному руслі | |
у зв’язних і піщаних грунтах | у гравелисто-галькових грунтах | |
Понад 25 Від 1 до 25 Менше 1 Канали постійної мережі періодичної дії Зрошувачі | 0,0200 0,0225 0,0250 0,0275 0,0300 | 0,0225 0,0250 - - - |
Примітка 1. Для каналів водозбірно-скидної мережі значення коефіцієнта шорсткості збіль- шується на 10% порівняно ізззначенням того ж коефіцієнта для зрошувальних каналів і округлюється до найближчого, прийнятого в таблиці значення. Примітка 2. Для каналів, будівництво яких ведеться підривним способом, значення коефіцієнта шорсткості збільшується на 10-20% залежно від розмірів прийнятої доробки перерізів каналу. |
Таблиця К.2
Характеристика поверхні ложа каналу | Коефіцієнт шорсткості n каналів у скелі |
Добре обробллена поверхня Грубо оброблена поверхня без виступів Те саме, з виступами | 0,020-0,025 0,030-0,035 0,040-0,045 |
Таблиця К.3
Облицювання | Коефіцієнт шорсткості n каналів з облицюванням |
Бетонне добре оброблене Бетонне грубе Збірні залізобетонні лотки Покриття з асфальто-бітумних матеріалів Обдерноване русло | 0,012-0,014 0,015-0,017 0,012-0,015 0,013-0,016 0,030-0,050 |
Таблиця К.4
Характеристика русла | Коєфіцієнт шорсткості n природних водотоків | Характеристика русла | Коєфіцієнт шорсткості n природних водотоків |
Природне русло в сприятливих умовах ( чисте, пряме, незасміче- не, земляне, з вільною течією) Те саме, з камінням Періодичні потоки (великі й малі) при доброму стані поверхні та форми ложа Земляні русла сухих балок у відносно сприятливих умовах Русла періодичних водотоків, що несуть під час паводка значну кількість наносів, з крупногалько- вим або вкритим рослинністю ло- жем; періодичні водотоки, дуже засмічені й завивисті Чисте завивисте ложе з невеликою кількістю вимоїн і обмілин Те саме, злегка вкрите рослинніс- тю і з камінням
| 0,025- 0,033 0,030- 0,040 0,033 0,040 0,050 0,033-0,045 0,035-0,050 | Зарослі ділянки річок з дуже повільною течією і глибокими вимоїнами Зарослі ділянки річок болотного типу (зарості, купини, у багатьох місцях майже стояча вода тощо) Заплави великих та середніх річок, порівняно розроблені, вкриті рослинністю ( трава, чагарники) Густо зарослі запливи зі слабкою течією і великими глибокими вимоїнами Те саме, з неправильною косоструминною течією і великими заводями тощо Заплави лісисті зі значними мертвими просторами, міс- цевими заглибленнями, озе- рами та ін. Глухі заплави,суцільні за- рості(лісові, тайгового типу) | 0,050-0,080 0,075-0,150 0,050 0,080 0,100 0,133 0,200 |
Додаток Л
(рекомендований)
Коефіцієнти закладання т укосів каналів і дамб
Таблиця Л.1
Грунт | Коефіцієнт закладання m укосів каналів залежно від грунту, що складає русло | Грунт | Коефіцієнт закладання m укосів каналів залежно від грунту, що складає русло | ||
укоси | укоси | ||||
підводні | надводні | підводні | надводні | ||
Скельний | 0,00-0,50 | 0,00-0,25 | Пісок дрібний або торф | ||
Напівскельний | 0,50-1,00 | 0,50 | потужністю пласта до 0,7 м, що | ||
що підстилається | |||||
Галька і гравій з піском | 1,25-1,50 | 1,00 | цими грунтами | 1,50-2,50 | 1,00-2,00 |
Глина, суглинок важкий і | Пісок пилоподібний | 3,00-3,50 | 2,50 | ||
середній, торф потужністю пласта до 0,7 м, що підстилається цими грунтами | 1,00-1,50 | 0,50-1,00 | Торф із ступенем розкладання до 50% | 1,25-1,75 | 1,25 |
Суглинок легкий, супісок або торф потужністю пласта до 0,7 м, що підстилається цими грунтами | 1,25-2,00 | 1,00-1,50 | Торф із ступенем розкладання понад 50% | 1,50-2,00 | 1,50 |
Таблиця Л.2
Грунт | Коефіцієнт закладання m зовнішніх укосів дамб, каналів, що влаштовують- ся в насипі або напівнасипі | Грунт | Коефіцієнт закладання m зовнішніх укосів дамб, каналів, що влаштовують- ся в насипі або напівнасипі |
Глина, суглинок важкий і середній Суглинок легкий | 0,75 - 1,00 1,00 - 1,25 | Супісок Пісок | 1,00 - 1,50 1,25 - 2,00 |
Примітка. Перше значення коефіцієнта закладання для каналів з витратою води менше 0,5 м3/с, друге - з витратою води понад 10 м3/с. Коефіцієнти закладання внутрішніх і зовнішніх укосів каналів можуть бути збільшеними порівняно із зазначеними в табоицях, якщо цього вимагають умови застосування прогресивних методів виконання будівельних робіт. |
Додаток М
(рекомендований)
Гідравлічний розрахунок каналів
M.I При рівномірному русі води в каналах витрата Q, м3 /с, визначається за формулою
, (M.I)
де 5 - площа живого перерізу, м2;
v — швидкість течії води, м/с;
С - коефіцієнт Шезі, м0,5/с;
R - гідравлічний радіус, м;
і - гідравлічний уклон.
Для каналів з гідравлічним радіусом К = 5 м коефіцієнт Шезі слід визначати, як правило, за формулою
, (M.2)
(М.З)
де п - коефіцієнт шорсткості, що визначається за
таблицями К.1-К.4.
Допускається визначати коефіцієнт Шезі за формулою
(М.4)
Для практичних розрахунків значення коефіцієнта Шезі у формулі (M.2) допускається приймати з гідравлічних довідників.
Для наближених розрахунків допускається застосування формули
(М.5)
Для каналів з гідравлічним радіусом R > 5 м коефіцієнт Шезі слід визначати, як і для каналів, що працюють в аналогічних умовах.
M.2 При нерівномірному русі води в каналах потрібно визначати співвідношення побутової hо і критичної dcr глибин, при яких можливі криві підпору або спаду.
Критичну глибину dcr, м, потрібно визначати методом підбору за рівнянням:
(М.б)
де Scr - площа живого перерізу, щo
відповідає критичній глибині, м2,
Вcr - ширина каналу по урізу води при кри
тичній глибині, м,
- коефіцієнт, що вводиться для
врахування кінетичної енергії й
дорівнює 1,1;
Q - витрата води в каналі, м3 /с;
g - прискорення вільного падіння, м/с2.
Критичну глибину dcr, м, для каналів трапецеїдального перерізу потрібно визначати за формулою
, (М.7)
( М.8)
( М.9)
де dcrf - критична глибина в умовному
прямокутному перерізі, ширина по дну
якого дорівнює ширині дна каналу
трапецеїдального перерізу, який
розраховується, м;
т- коефіцієнт закладання укосу.
Критичну глибину dcrf, м, в умовному прямокутному руслі потрібно визначати за формулою
( М.10)
де Q - витрата, що дорівнює витраті каналу трапецеїдального перерізу, який розраховується, м3/с;
1,1.
Критичний ухил ісr слід визначати за формулою
( М.11)
де Сcr - коефіцієнт Шезі для каналу з критичною
глибиною dcr,
cr - змочений периметр каналу при критичній
глибині, м.
Решта позначень такі самі, як і в формулі (М.б).
Виходячи з одержаних значень dcr та іск , установлюють значення глибини наповнення та уклону дна каналу.
Близький до критичного режим роботи каналу не допускається.
М.З Параметри каналів з нестаціонарним рухом води при автоматизованому водорозподілі слід визначати з урахуванням динамічних характеристик автоматичних регуляторів і споживачів.
Параметри нестаціонарного руху води потрібно визначати за спеціальними номограмами і графіками з остаточною перевіркою методами чисельного інтегрування системи диференційних рівнянь або наближеними інженерними методами.
Додаток Н
(обов'язковий)
Допустимі нерозмиваючі швидкості
Таблиця H.I
Середній розмір частинок грунту, мм | Допустима нерозмиваюча середня швидкість потоку, м/с, для однорідних незв’язних грунтів, якщо вміст в них глинистих частинок становить менше0,1 кг/м3, при глибині потоку, м | Середній розмір частинок грунту, мм | Допустима нерозмиваюча середня швидкість потоку, м/с, для однорідних незв’язних грунтів, якщо вміст в них глинистих частинок становить менше 0,1 кг/м3, при глибині потоку, м | ||||||
0,5 | 1,0 | 3,0 | 5,0 | 0,5 | 1,0 | 3,0 | 5,0 | ||
0,05 | 0,52 | 0,55 | 0,60 | 0,62 | 10,00 | 1,10 | 1,23 | 1,42 | 1,51 |
0,15 | 0,36 | 0,38 | 0,42 | 0,44 | 15,00 | 1,26 | 1,42 | 1,65 | 1,76 |
0,25 | 0,37 | 0,39 | 0,41 | 0,45 | 20,00 | 1,37 | 1,55 | 1,84 | 1,96 |
0,37 | 0,38 | 0,41 | 0,46 | 0,48 | 25,00 | 1,46 | 1,65 | 1,93 | 2,12 |
0,50 | 0,41 | 0,44 | 0,50 | 0,52 | 30,00 | 1,56 | 1,76 | 2,10 | 2,26 |
0,75 | 0,47 | 0,51 | 0,57 | 0,59 | 40,00 | 1,68 | 1,93 | 2,32 | 2,50 |
1,00 | 0,51 | 0,55 | 0,62 | 0,65 | 75,00 | 2,01 | 2,35 | 2,89 | 3,14 |
2,00 | 0,64 | 0,70 | 0,79 | 0,83 | 100,00 | 2,15 | 2,54 | 3,14 | 3,46 |
2,50 | 0,69 | 0,75 | 0,86 | 0,90 | 150,00 | 2,35 | 2,84 | 3,62 | 3,96 |
3,00 | 0,73 | 0,80 | 0,91 | 0,96 | 200,00 | 2,47 | 3,03 | 3,92 | 4,31 |
5,00 | 0,87 | 0,96 | 1,10 | 1,17 | 300,00 | 2,90 | 3,32 | 4,40 | 4,94 |
Примітка. В таблицях Н.1-Н.4 величини допустимих нерозмиваючих швидкостей наведено для грунтів, щільність у яких становить 2650 кг/м3 , при коефіцієнті умов роботи Кс = 1 . При іншій щільності грунтів та інших значеннях коефіцієнта умов роботи допустимі нерозмиваючі швидкості визначаються шляхом множення величин, наведених у таблицях Н.1-Н.4, на коефіцієнт, що дорівнює |
Таблица Н.2
Середній розмір частинок грунту, мм | Допустима нерозмиваюча середня швидкість потоку,м/с для неоднорідних незв’язних грунтів, при глибині розмивання до 5% глибини наповнення каналу і при коефіцієнті однорідності грунту ko, що складає ложе канал | |||||||||||||||
ko = 0,50 | ko = 0,30 | ko = 0,20 | ko = 0,15 | |||||||||||||
при глибині потоку, м | ||||||||||||||||
0,5 | 1,0 | 3,0 | 5,0 | 0,5 | 1,0 | 3,0 | 5,0 | 0,5 | 1,0 | 3,0 | 5,0 | 0,5 | 1,0 | 3,0 | 5,0 | |
0,25 0,37 0,50 0,75 1,00 2,00 2,50 3,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 40,00 75,00 100,00 150,00 | 0,44 0,48 0,53 0,59 0,63 0,79 0,84 0,88 1,01 1,18 1,29 1,38 1,44 1,50 1,59 1,79 1,87 1,98 | 0,47 0,52 0,57 0,65 0,70 0,89 0,96 1,02 1,18 1,42 1,57 1,68 1,76 1,83 1,95 2,22 2,35 2,52 | 0,52 0,58 0,64 0,73 0,79 1,04 1,13 1,21 1,45 1,82 2,05 2,22 2,36 2,47 2,64 3,05 3,24 3,54 | 0,55 0,61 0,67 0,77 0,83 1,10 1,20 1,28 1,56 2,00 2,28 2,48 2,65 2,79 3,01 3,51 3,75 4,09 | 0,53 0,59 0,63 0,68 0,71 0,83 0,87 0,90 0,98 1,00 1,17 1,23 1,28 1,32 1,39 1,51 1,56 1,60 | 0,58 0,64 0,70 0,79 0,83 1,01 1,06 1,11 1,23 1,38 1,48 1,55 1,61 1,66 1,74 1,94 2,02 2,14 | 0,64 0,72 0,79 0,89 0,96 1,26 1,36 1,44 1,67 1,97 2,13 2,24 2,33 2,40 2,52 2,79 2,93 3,14 | 0,68 0,75 0,83 0,94 1,02 1,34 1,46 1,56 1,86 2,26 2,48 2,64 2,75 2,84 2,99 3,31 3,48 3,71 | 0,62 0,65 0,67 0,70 0,70 0,76 0,78 0,80 0,86 0,95 1.02 1,07 1,11 1,15 1,20 1,28 1,30 - | 0,67 0,75 0,81 0,87 0,89 0,99 1,02 1,04 1,11 1,21 1,29 1,35 1,40 1,44 1,52 1,68 1,74 - | 0,76 0,84 0,92 1,05 1,13 1,41 1,48 1,54 1,68 1,83 1,92 1,99 2,05 2,10 2,19 2,43 2,55 - | 0,80 0,89 0,97 1,11 1,20 1,56 1,70 1,78 1,98 2,22 2,34 2,42 2,48 2,54 2,63 2,88 3,02 - | 0,65 0,66 0,66 0,66 0,66 0,70 0,71 0,73 0,78 0,86 0,93 0,98 1,01 1,04 1,07 1,13 - - | 0,75 0,83 0,86 0,88 0,87 0,93 0,94 0,96 1,01 1,10 1,17 1,23 1,27 1,31 1,38 1,51 - - | 0,85 0,94 1,03 1,17 1,26 1,44 1,48 1,51 1,58 1,67 1,74 1,80 1,85 1,90 1,99 2,20 - - | 0,89 1,00 1,09 1,24 1,34 1,72 1,79 1,84 1,95 2,07 2,14 2,20 2,25 2,30 2,38 2,62 - - |
Примітка 1. ko = d5 /d95 , де d5 і d95 - діаметри частинок , дрібніше яких в грунті міститься відповідно 5% та 95%. Примітка 2. Дивись примітку до таблиці Н.1. |