Gestaltung gefütterter Kanäle (mit Diagramm)
Lesen Sie diesen Artikel, um mehr über die Gestaltung von Kanälen zu erfahren.
Die ausgekleideten Kanäle sind nicht mit Lacey oder Kennedy Theory ausgelegt, da der Abschnitt starr ist. Im Allgemeinen wird die Manning-Gleichung im Design verwendet. Zur Mitführung einer bestimmten Abgabeanzahl können Kanalabschnitte mit unterschiedlichen Bettbreiten und Seitenschrägen ausgebildet sein. Es ist jedoch klar, dass nicht jeder Abschnitt für diesen Zweck gleich gut ist.
Der zu übernehmende Abschnitt sollte wirtschaftlich sein und gleichzeitig funktional effizient sein. Es hat sich herausgestellt, dass der geeignetste Querschnitt eines ausgekleideten Kanals ein kreisförmiger Abschnitt mit geneigten Seiten ist. Das Bett ist also nicht flach, sondern ein Kreisbogen. Dieser Bogen ist tangential zu den geneigten Seiten.
Seitenneigungen:
Die Seitenneigung wird so gewählt, dass sie nahezu dem Ruhewinkel des Bodens im Untergrund entspricht. Es wird darauf geachtet, dass kein Erddruck auf die Rückseite der Auskleidung ausgeübt wird. Aus dem Wissen über die Hydraulik geht klar hervor, dass der Querschnitt wirtschaftlich ist, wenn der Querschnitt für den minimal benetzten Umfang maximal ist.
Diese Bedingung wird erreicht, wenn der Mittelpunkt eines Bogens bei FSL des Kanals liegt. Dieser Abschnitt ist auch dahingehend effizient, dass bei einer höheren Strömungsgeschwindigkeit des Schlickers auch der Schlickertransport höher ist als bei einem breiten und flachen Abschnitt. Dadurch wird das Verschlammungsproblem vollständig beseitigt und das Funktionieren ist effizient.
Es kann hier erwähnt werden, dass ein solcher Abschnitt mit einem kreisförmigen Bett bis zu einem Auslass von 85 m 3 / s ausgelegt werden kann. Wenn der Abfluss mehr als 85 m 3 / s beträgt, eignet sich der Abschnitt am besten mit flachem Bett und geneigten Seiten mit abgerundeten Ecken. Dieser Abschnitt ist sicherlich besser als der trapezförmige Abschnitt, da er stabiler und kostengünstiger ist. Die Abmessungen eines Kanalabschnitts mit kreisförmigem Bett können den nachstehenden Gleichungen entnommen werden. Abbildung 10.2 zeigt die Kanalabschnitte dieses Typs mit zwei Standard-Seitenneigungen.
Wenn r = 3, 6 m oder weniger ist, können die Seitenneigungen 1: 1 genommen werden
Wenn r = 3, 6 m ist, können Seitensteigungen von 1, 25: 1 genommen werden
Strömungsgeschwindigkeit:
Die mittlere Strömungsgeschwindigkeit kann unter Verwendung der Manning-Formel berechnet werden.
V = 1 / N, R 2/3 . S 1/2
wobei N der Robustheitskoeffizient ist und als 0, 018 angenommen werden kann
S ist die Steigung des Betts und wird in Fall in 10.000 m Länge ausgedrückt
Für den angegebenen Wert von N kann die Formel auf reduziert werden
V = 0, 556 R 2/3 . S 1/2
wobei V die Strömungsgeschwindigkeit in m / s ist;
R ist der mittlere hydraulische Radius in m; und
S ist die Steigung des Bettes, ausgedrückt in Meter / Meter Länge.
da (10.000) 1/2 in der Konstante 0, 556 zusammengeführt wird.
In der folgenden Tabelle 10.1 sind die Schnittdaten für die beiden Seitensteigungen aufgeführt:
Die Abmessungen eines Kanalabschnitts mit flachem Boden können den nachstehenden Gleichungen entnommen werden. Abbildung 10.3 zeigt die Querschnitte dieses Typs mit zwei Standardseitensteigungen. Es kann hier erwähnt werden, dass im Allgemeinen eine maximale Strömungsgeschwindigkeit von 2 m / s empfohlen wird und Laceys f auf 1, 2 begrenzt ist. Wenn r 55 m überschreitet oder wenn der Abfluss mehr als 85 m 3 / s beträgt, sollte der Kanal mit einem flachen Boden mit Rundungen an den Ecken ausgeführt werden. Der indische Standard 4745 legt in der Tat keinen gefütterten Kanal mit rundem Boden nahe.
Strömungsgeschwindigkeit:
Die mittlere Strömungsgeschwindigkeit kann aus der Manning-Formel für den Wert von N = 0, 018 berechnet werden.
Dann ist V = 0, 556 R 2/3 . S 1/2
In der folgenden Tabelle 10.2 sind Schnittdaten für die beiden Seitensteigungen aufgeführt:
Es kann daran erinnert werden, dass der ausgekleidete Kanal eine steile Neigung erhalten kann, um eine empfohlene Geschwindigkeit von 2 m / s und einen Wert von 'f' von 1, 2 zu erreichen. Das kritische Geschwindigkeitsverhältnis gilt nicht für ausgekleidete Kanäle. Um die Möglichkeit des Sitzens zu vermeiden, sollte CVR jedoch auf mehr als nur auf Einheit ausgerichtet sein.
Rugositätskoeffizient (N):
In der allgemeinen Praxis für den ausgekleideten Kanal kann der Durchschnittswert von N als 0, 018 angenommen werden. Bei verschiedenen Auskleidungstypen variiert der Wert von W. Die Werte für gerade Kanäle in Indian Standard 4745 sind in Tabelle 10.3 angegeben. Wenn die Ausrichtung nicht gerade ist, nimmt der Kopf zu und es kann eine kleine Erhöhung des Wertes von W erfolgen, um einen zusätzlichen Energieverlust zu ermöglichen.
Freibord:
Das Freibord wird vom vollen Füllstand (FSL) bis zur Oberkante des Futters gemessen. Bei ausgekleideten Kanälen mit weniger als 10 cm³ Austragung wird ein 0, 6 m freies Brett empfohlen. Für größere, gefütterte Kanäle ist in der Regel ein Freibord von mindestens 0, 75 m vorgesehen.
Bankbreiten:
Der indische Standard empfahl folgende Werte für Bankbreiten für Haupt- und Zweigkanäle:
Hauptkanal beim Schneiden und Füllen = 8, 0 m
Abzweigkanal im Schnitt = 6, 5 m
Abzweigkanal in Füllung, linkes Ufer = 6, 5 m
Rechte Bank = 5, 0 m
Geeignete Bereitstellung von Dübel, Fahrbahn, Auffangwasserablauf, Entwässerung muss für jeden ausgekleideten Kanal erfolgen. Abbildung 10.4 zeigt drei typische Querschnitte des ausgekleideten Kanals, in denen die Bereitstellung verschiedener Komponenten dargestellt ist.
Die gezeigten Kanalabschnitte haben eine Trapezform. Bei kreisförmigen Bodenkanälen wird die Anordnung ähnlich sein. Es kann bemerkt werden, dass der Winkel 0, der in dem Abschnitt gezeigt ist, mit den angewandten Seitenneigungen variiert. 9 für die seitliche Neigung 1: 1 hat einen 45 ° -Wert und für 1, 25: 1 38 ° 40 ', wie in Abb. 10.3 gezeigt. Die maximale Höhe der Abraumbank ist auf 6 m begrenzt, wenn der Aushub durch Maschinen erfolgt. Bei manueller Arbeit ist die maximale Höhe auf 4 m begrenzt. Wenn ein Kanalabschnitt in der Befüllung mehr als 10, 5 m umfasst, muss jeder Abschnitt entworfen und auf Stabilität geprüft werden.
Problem:
Legen Sie einen Kanal mit Bewässerung für einen Auslass von 34 m 3 / s an. Der mittlere Durchmesser der durchschnittlichen Bodenteilchen beträgt 0, 464 mm. Nehmen Sie die Seitensteigungen 1, 25: 1 und die Breite Null an.
