Проектирование нагорных каналов

С целью уменьшения поступления на территорию полигона поверхностного стока со стороны водосбора устраивают нагорные каналы. Длину нагорных каналов принимают из условия защиты территории полигона с нагорной стороны, рис.3.1. Поверхностный сток, собираемый нагорными каналами, отводят в сторону от полигона. В случае благоприятных гидрогеологический условий на территории полигона (неглубокое залегание водопроницаемых горных пород и низкое залегание грунтовых вод) при незначительном загрязнении поверхностного стока, применяют сброс собираемых поверхностных вод нагорным каналом в водопоглощающие колодцы, размещающие в хвостовой части нагорных каналов.

Поперечное сечение нагорного канала принимают трапецеидальной формы (рис. 3.19).

Рис. 3.19. Поперечное сечение нагорного канала

В курсовом проекте ширину канала по дну (в_к) можно принимать равной ширине рабочего органа экскаватора в_к=0,5…1,0 м, и в зависимости от ожидаемого расхода воды. Глубину канала (h_к) определяют расчетным путем. Заложение откосов канала (m) принимают в зависимости от их устойчивости.

При заложении незакрепленных откосов канала m=1,5 отношение =0,61.

Тогда h_к= = =0,98 м.

Уклон дна нагорного канала принимают с учетом рельефа местности, но не менее 0,003.

Для равнинных районов при водосборной площади бассейна < 0,5 км² расчетный расход поверхностного стока определяют по формуле:

Q_стока = 0,56 hFbgs,

где h – толщина слоя поверхностного стока при продолжительности ливня 30 мин, h = 24 мм; F – площадь водосборного бассейна, F = 0,2 км²; b - коэффициент расплывания паводка, b = 1; g - коэффициент неравномерности выпадения осадков, g = 1; s - коэффициент озёрности бассейна, s = 0,8.

Q_стока = 0,56×24×0,2×1×1×0,8 = 2,15 м³/с.

Далее определяют скорость течения воды ( ) в канале и пропускную его способность (Q_к) запроектированного сечения канала (в_к=0,6м, h_к=0,98м и m=1,5), его продольном уклоне i=0,003 и коэффициенте шероховатости n=0,025.

Скорость течения воды , = ,

где - скорость течения воды в канале, м/c; - коэффициент Шези; R – гидравлический радиус, м; у – показатель русла (у= =0,167).

Гидравлический радиус R определяется по формуле:

R= =0.66 м

- площадь живого сечения, м²; - смоченный периметр живого сечения канала, м.

= = 1,66 м/сек

Тогда пропускная способность канала Q_к= =2,029·1,66=3,43 м³/с.

Q_стока = 2,15 м³/с Q_к=3,43 м³/с. Таким образом канал с запроектированным сечением способен отвести расчетный расход стока, равный 2,15 м³/с.