Рекомендації щодо форми та похилу дна каналів
Дотримуючись прийнятих глибин каналу, визначають похил його дна, бажано, щоб похил каналу відповідав похилу поверхні траси каналу.
Для каналів, які гідравлічно не розраховують, ширину по дну приймають залежно від обладнання екскаватора, що влаштовує канал: зі зворотною лопатою – 0,4 м;з ковшем драглайн – 0,6 м. Похили дна провідних каналів призначають з таким розрахунком, щоб швидкість течії не зменшувалася від витоку до гирла. Похили дна каналів, що гідравлічно не розраховують, слід приймати не менше за 0,0003; як виняток, при осушенні рівнинних територій допускається приймати похил 0,0002 [1, п.3.78].
Форму поперечного перерізу провідних каналів з витратою води до 10 м³/с приймають трапецеподібною з параметрами відповідно до табл. 5 [1, табл. 2.6]. При витратах води, які перевищують 10 м³/с, форма поперечного перерізу може бути трапецеподібною (полігональною, параболічною, комбінованою), при цьому закладення укосів слід обґрунтовувати розрахунками залежно від геотехнічних властивостей грунтів та гідрогеологічних умов [1, п.3.78].
Для регулювальної мережі похили дна каналів, які гідравлічно не розраховують, слід приймати, як правило, не менше за 0,0003 (як виняток, при плоскому рельєфі – 0,0002) і не більше ніж 0,0005 – для піщаних, 0,003 – для суглинкових і 0,005 – для глинистих ґрунтів. Прийняті похили повинні забезпечувати нерозмиваючі швидкості влди при пропусканні розрахункових витрат (табл. 6). При розмиваючих швидкостях води необхідно передбачати кріплення русла або споруди, які дають можливість зменшити похил дна каналу, – перепади, швидкотоки [1, п.3.26].
Таблиця 5
Параметри перерізів каналів
| Ч/ч | Будівельна глибина, м | Ширина по дну, м | Закладання укосів |
| 1. | від 0,50 до 1,00 | 0,40; 0,60; 0,80 | 1,00; 1,25; 1,50 |
| 2. | від 1,25 до 1,50 включно | 0,80; 1,00 | 1,00; 1,25; 1,50 |
| 3. | від 1,75 до 2.00 | 1,00; 1,50 | 1,25; 1,50; 1,75; 2,00 |
| 4. | від 2,25 до 2,50 | 1,50; 2,50 | 1,50; 1,75; 2,00 |
| 5. | від 2,75 до 3,00 | 1,50; 2,50 | 1,50; 1,75; 2,00 |
| Примітка. Розрахункову глибину каналів зі збірним залізобетонним облицюванням заокруглюють з кроком 0,25 м згідно розмірів плит, а для каналів з монолітним бетонним облицюванням – 0,1 м з урахуванням технічних характеристик бетоноукладальних машин. |
Таблиця 6
Нерозмиваючі швидкості для незакріпленого русла
| Ч/ч | Грунти | Нерозмиваючі швидкості Vдоп , м/с |
| 1. | Піщані | 0,4…0,9 |
| 2. | Суглинкові | 0,4…0,7 |
| 3. | Глинисті | 0,6…1,0 |
Сполучення у вертикальній площині провідних каналів між собою та водоприймачами слід проектувати по рівнях води з дотриманням таких вимог [1, п.3.80]:
• каналів, які гідравлічно розраховують, – горизонт у горизонт;
• дно каналу, який гідравлічно не розраховують, повинно бути не більше ніж на 10 см нижче розрахункового побутового рівня у приймальному каналі, який гідравлічно розраховують;
• канали, що гідравлічно не розраховують, приїднують дно в дно.
Дно регулювальних каналів, які впадають у канали, що гідравлічно не розраховують, повинно бути вище дна приймального каналу на 10 см, а дно регулювальних каналів, які впадають у канали, які гідравлічно розраховують (з витратою води понад 0,5 м³/с), допускається розміщувати нижче рівня меженних вод у них не більше, ніж на 10 см [1, п.3.28].
Гідравлічні розрахунки
Розрахунковою витратою води для всіх відкритих каналів є максимальний стік з п.4.1 та п.4.2 забезпеченністю 10% Гідравлічний розрахунок каналів виконується, як правило, за формулами рівномірного руху води для таких створів [1, п.3.77]:
а) в гирлі каналу;
б) вище впадання кожного каналу, що гідравлічно розраховують;
в) вмісцях перелому похилів (для обох похилів);
г) на ділянках з постійними похилами при зміні площі водозбору на 20%.
Розрахунок каналів проводять методом послідовних наближень, наприклад згідно з [5]. Він полягає у визначенні основних параметрів: похил дна І; глибини Н та ширини по дну b.
Розрахункова формула для обчислення витрати рідини при рівномірному русі:
 , м³/с
| (14) |
де – площа живого перерізу, м²;
C – коефіцієнт швидкості, м0,5/с;
R – гідравлічний радіус, м.
Повна глибина каналу при пропуску розрахункових витрат води повинна мати запас від бровки каналу до розрахункового рівня.
Якщо поперечний перетин канала не забезпечує потрібного запасу, то необхідно змінити ширину каналу по дну, глибину або похил до отримання задовільного результату.
Для визначених розмірів і похилу каналу визначають максимальні і мінімальні швидкості води і порівнюються з допустимими на розмив (табл. 6) і замулення.