Design af fodrede kanaler (med diagram)

Læs denne artikel for at lære om design af foret kanaler.

De foret kanaler er ikke designet ved at bruge Lacey eller Kennedy Theory, fordi sektionen er stiv. Generelt Mannings ligning bruges i design. For at bære et bestemt udløbsantal kanalsektioner kan være udformet med forskellige sengebredder og sideskråninger. Men det er klart, at hver sektion ikke er lige så god til formålet.

Det afsnit, der skal vedtages, skal være økonomisk, og det skal samtidig være funktionelt effektivt. Det har vist sig, at det mest egnede tværsnit af en foret kanal er en cirkelformet sektion med skrånende sider. Det vil sige, at sengen ikke er flad, men det er en cirkelbue. Denne bue er tangentiel til de skrånende sider.

Side skråninger:

Sideskråningen er valgt på en sådan måde, at den næsten svarer til jordens vinkel i undergraden. Der tages omhu for at sikre, at der ikke udøves jordtryk på bagsiden af ​​foringen. Af viden om hydraulik er det klart, at sektionen er økonomisk, når tværsnitsarealet er maksimalt for minimum fugtet omkreds.

Denne betingelse opnås, når midten af ​​en bue ligger ved kanalens FSL. Dette afsnit er også effektivt i den forstand, at da strømningshastigheden er højere, er siltbæren også højere end en bred og lavvandet sektion. Således er problemet med siltning helt elimineret, og funktionen er effektiv.

Det kan her nævnes, at en sådan sektion med cirkulær seng kan udformes op til en udledning på 85 m3 / sek. Når udladningen er mere end 85 m 3 / sek, er det bedst egnede med en flad seng og skrånende sider med afrundede hjørner. Dette afsnit er bestemt bedre end trapezformet sektion, fordi det er mere stabilt og økonomisk at konstruere. Dimensioner af en kanalsektion med cirkulær seng kan opnås ud fra ligningerne angivet nedenfor. Figur 10.2 viser kanalafsnittene af denne type med to standard sideskråninger.

Når r = 3, 6 m eller derunder, kan sidehældninger tages 1: 1

Når r = 3, 6 m sideskråninger kan tages 1.25: 1

Flowhastighed:

Gennemsnitlig strømningshastighed kan beregnes under anvendelse af Mannings formel.

V = 1 / N, R 2/3 . S 1/2

hvor N er rugositetskoefficient og kan tages som 0, 018

S er skråningen af ​​sengen og udtrykkes i fald i sengen i m i 10.000 m længde

For den givne værdi af N formel kan reduceres til

V = 0, 556 R 2/3 . S 1/2

hvor V er strømningshastighed i m / sek;

R er hydraulisk middelradius i m; og

S er sengen hældning udtrykt i meter / meter længde,

siden (10.000) 1/2 er fusioneret i konstanten 0, 556.

Efter tabel 10.1 gives sektionsdataene for de to sideskråninger:

Dimensioner af en kanalafsnit med flad bund kan opnås ud fra ligningerne angivet nedenfor. Figur 10.3 viser tværsnit af denne type med to standard sideskråninger. Det kan her nævnes, at den maksimale hastighedshastighed generelt anbefales til at være 2 m / sek, og Laceys 'f er begrænset til 1, 2. Når r overskrider 55 m eller når udladningen er mere end 85 m 3 / sek, skal kanalen være udformet med en flad bund med fileter i hjørner. Den indiske standard 4745 antyder faktisk ikke fodret kanal med cirkulær bund.

Flowhastighed:

Gennemsnitlig strømningshastighed kan beregnes ud fra Mannings formel for værdi af N = 0, 018.

Derefter V = 0, 556 R 2/3 . S 1/2

Følgende tabel 10.2 giver sektionsdata for de to sideskråninger:

Man kan huske, at den forrevne kanal kunne få en stejl hældning for at opnå en anbefalet hastighed på 2 m / sek og værdien af ​​'f' omkring 1, 2. Kritisk hastighedsforhold er ikke relevant for fodrede kanaler. Men for at undgå muligheden for at sidde CVR bør være rettet mod mere end enhed.

Rugositetskoefficient (N):

I almindelig praksis for fodret kanal kan gennemsnitsværdien af ​​N tages som 0, 018. For forskellige typer foringer varierer værdien af ​​W. Værdierne angivet for lige kanaler i indisk standard 4745 er angivet i tabel 10.3. Når justeringen ikke er lige tab af hovedet stiger, og en lille stigning i værdien af ​​W kan laves for at tillade yderligere tab af energi.

fribord:

Fribord måles fra (FSL) fuld forsyningsniveau til overdelen af ​​foringen. For fodrede kanaler, der har mindre end 10 cumec udladning, anbefales 0, 6 m frit bord. For større foret kanaler kan fribord ikke mindst 0, 75 m leveres generelt.

Bankbredder:

Den indiske standard anbefalede følgende værdier for bankbredder for hoved- og grenkanaler:

Hovedkanal i skæring og påfyldning = 8, 0 m

Grenkanal i skæring = 6, 5 m

Grenkanal i påfyldning, venstre bredde = 6, 5 m

Højre bank = 5, 0 m

Egnet levering af dowel, kørebane, vanddræn, under afløb skal foretages for hver foret kanal. Figur 10.4 viser tre typiske tværsnit af den foretede kanal, hvori bestemmelsen af ​​forskellige komponenter er illustreret.

Kanalsektionerne har trapezformet form. For cirkulært bundet kanal arrangement vil være ens. Det kan bemærkes, at vinkel 0 vist i afsnittet varierer med de vedtagne sideskråninger. 9 til sidehældning 1: 1 har 45 ° værdi og for 1, 25: 1 er 38 ° 40 'som vist i figur 10.3. Maksimal højde på spoilbanken er begrænset til 6 m, når udgravningen er udført af maskiner. Hvis arbejdet udføres manuelt, skal maksimum højden begrænses til kun 4 m. Også når en kanalafsnit i påfyldning indebærer mere end 10, 5 m påfyldning, skal hvert afsnit konstrueres og testes for stabilitet.

Problem:

Design en kunstvandingskanal med en udledning på 34 m 3 / sek. Middeldiameteren af ​​de gennemsnitlige jordpartikler er 0, 464 mm. Antag sidehældninger 1.25: 1 og bredde nul.