Допустимые скорости
При больших скоростях движения жидкости в открытых каналах появляется опасность размыва стенок и дна канала. Поэтому скорость приходится ограничивать до определенных предельных значений, устанавливаемых в каждом отдельном случае в зависимости от рода грунта или способа укрепления русла, т.е. от материала стенок и дна канала. В табл.1 приведены примерные значения предельных скоростей для различных грунтов при м.
Таблица 1.
Грунт | Скорость , м/с |
Супесь слабая, пылеватый песок Супесь уплотненная Суглинки легкие (в том числе лессовидные) Суглинки средние Суглинки плотные Глины мягкие Глины нормальные Глины плотные Илистые грунты | 0,7-0,8 1,0 0,7-0,8 1,0 1,1-1,2 0,7 1,2-1,4 1,5-1,8 0,5-0,6 |
Однако при очень малых скоростях взвешенные частицы, (наносы) влекомые потоком (муть, мелкий песок и т. д.), могут выпадать и откладываться на дне канала. Для предотвращения образования осадков на дне капала или, как говорят, заиления канала оказывается необходимым ограничивать также и наименьшую величин средней скорости. Так, средняя скорость для воды, несущей муть должна быть не менее 0,25 м/с, а для воды с мелким песком не менее 0,5 м/с.
Наименьшая допустимая скорость для каналов значительной ширины определяется по эмпирической формуле (8.15), которая может быть представлена также и в более общем виде (8.16):
, (8.15)
, (8.16)
В этой формуле h –глубина наполнения капала, –некоторый коэффициент, значение которого выбирают в зависимости от состава наносов (см.табл.2).
Таблица 2.
Характеристика наносов | Коэфифциенты |
Крупные песчано-илистые Средние Мелкие Очень мелкие | 0,60-0,71 0,54-0,57 0,39-0,41 0,34-0,37 |
Для определения величины, пригодная для каналов гидравлически наивыгоднейшего сечения; предельного уклона, при котором может начаться заиление канала, применяется формула
(8.17)
где п –коэффициент шероховатости по Маннингу.
Необходимо учесть, что ввиду большой сложности указанных явлений приведенные здесь данные следует рассматривать как весьма приближенные, пригодные лишь для ориентировочных (прикидочных) расчетов.