Проектирование осушувальної системы

У цьому курсової роботі запроектована осушувальна мережу з прискорення поверхового стока.

1. Вихідні данные.

Осушаемая площа, з якою приходить поверховий стік, F=190 га. Верхній шар грунту — супесь, потужністю 0,8 м, з коефіцієнтом фільтрації кф=0,4 м/сут, другий грунту — пісок, потужністю 3,3 м, з коефіцієнтом фільтрації кф=0,6 м/сут.

2. Проводить і огороджувальні частини осушувальної системы.

Проводить частина осушувальної системи складається з закритих колекторів і великих відкритих каналів. Огороджена мережу системи представлена нагорными каналами, службовців для перехоплення поверхневих вод з прилеглої территории.

2.1. Закриті коллекторы.

Для рассчитываемой мережі приймаємо гончарні труби. Швидкість потоку участь у закритому колекторі у межах 0,3−1,5 м/с, мінімально припустимий ухил колектора i=0,002.

Закриті колектора обладнані оглядовими колодязями, службовців для контролю над роботою колекторів і граючих роль відстійників. Місця установки оглядових криниць — на зміну ухилу колектора, при повороті більше, ніж 60?, при поєднанні двох колекторів і крізь кожні 500−600 м.

2.2. Відкриті каналы.

Канали мають трапецеидальное перетин. Ширина каналу на дні 0,5 м, мінімальний ухил i=0,003. Для каналів з більшими на ухилами і швидкостями течії характерний тазмыв русла, у зв’язку з цим виробляється зміцнення дна каналу та укосів. Для захисту укосів виробляється їх одерновка, що забезпечує їх стійкість і довговічність. Для захисту каналів від замулення в посушливі періоди необхідно очищати канали від наносів і заиления.

3. Дренаж.

Використовуються закриті дренажі по возожности рівномірно розподілені на території. Для осушення використовується поздовжнє і поперечне розташування дрен у плані. Дрени впадають у закриті колектори. Дренаж виконано із горіхового гончарних труб з внутрішнім діаметром 100 мм довжиною 333+5 мм. Притік води ввозяться щілини між трубками. Глибина закладення дрен в=1,1 м, междренное відстань В=10 м. Дрени перебувають у нижньому шарі грунту і є недосконалими, т.к. перебувають вище водоупора. Для захисту дренажу від надходження у нього разом із водою частинок грунту використовуються рулонні фильтры.

4. Визначення глибини закладення дрен і междренного расстояния.

Коли Піночета призначили глибини закладення дрени «в» враховується, що в>hпромерзания, в>тах норми осушення, тобто. дренаж повинен підтримувати норму осушения.

У нашій випадку в=1,1 м.

Визначимо середньодобову приточность води в дрену при атмосферному типі осадков:

qp%=(P-E)p% ?+?,.

де (Р-Е)р% - середньодобова інтенсивність перевищення опадів над испарением,.

(Р-Е)р%=10 мм/сут — для весняного периода,.

(Р-Е)р%=17 мм/сут — для літнього периода,.

? — коефіцієнт поглинання грунтом атмосферних опадів, для піску ?=0,9,.

? — складова водного балланса, враховує влагозаносы в осушаемом грунті і культурний рівень грунтових вод, на початок періоду осушения,.

?=0 — для літнього периода,.

— для весняного периода,.

де а'=0,6 м,.

?=0,056кф½а'1/3 — коефіцієнт водоотдачи,.

t=5 сут — період осушения,.

.

Отже, середньодобова приточность води в дрену.

для літа: qp%= 0,017*0,9 + 0 = 0,0153 м/сут = 15,3 мм/сут,.

для весни: qp%= 0,01*0,9 + 0,0044 = 0,0134 м/сут = 13,4 мм/сут.

Для визначення междренных відстаней, скористаємося такими формулами:

— відстань між дренами,.

де — коефіцієнт висячести дрены.

Для літнього периода:

а = 0,8 м.

Нd=1,1−0,6*0,8=0,63 м.

с=0,4 м.

м.

Задаємось значенням В=11 м:

м.

Для весняного периода:

а «=0,6 м.

Нd=1,1−0,6*0,6=0,74 м.

с=0,4 м.

5. Гідравлічний розрахунок закритого коллектора.

Розрахунковий витрата закритого колектора визначається по формуле:

Q=qF,.

де q=0,008 м/сут — для песка,.

F — площа водосброса.

Попередньо визначається глибина закладення кінця дрен. І тому складається відомість дрен, які впадають у закритий колектор (табл. 1).

За результатами таблиці малюнку 1 наносимо позначки початку дрен. Виділяємо два розрахункових ділянки закритого коллектора.

Q1=0,008*78 900 = 631,2 м3/сут = 631,2/86 400=0,0073 м3/с.

Q2=0,008*78 950 + Q1=631,6 м3/сут+631,2 м3/сут =6316,7/86 400+0,0073 =0,0146 м3/с.

Діаметр труб расчитывается за такою формулою Шези (повне перетин, безнапорный режим):

де Q — розрахунковий расход,.

? — площа живого сечения,.

і - проектний ухил коллектора,.

R — гідравлічний радиус,.

з — коефіцієнт Шези.

?=2?r=?d.

де п=0,016 — коефіцієнт шорсткості для гончарних труб.

Висловлюємо з формули Шези диаметр:

Призначаємо такі стандартні значення: d1=100 мм і d2=125 мм.

Швидкість в колекторі має перевершувати 1,5 м/с (умови забезпечення стійкості) і бути більш 0,3 м/с (умова забезпечення незаиления).

м/с.

м/с.

Cкорости води у зачиненому колекторі на аналізованому ділянці відповідають потребам. Остаточно приймаю діаметр колектора рівний: d1=100 і d2=125 мм.

6. Гідравлічний розрахунок відкритого канала.

Визначаємо витрата відкритого каналу. У нашому випадку розглядаємо чотири перерізу. Розрахунок ведеться для літнього і весняного періодів. Для літа на більшою мірою розглядається дренажний стік, для весни — поверхностный.

Qок=qдрFдр+qповFпов.

Для літа: Qок1−1=(79,5+27,1) 0,8+(60,4+21,2)*1=166,88=0,166 м3/с.

Qок2−2=(12,68+0,63) 0,8+(4,23+1,35)*1+166,88=183,11=0,183 м3/с.

Qок3−3=(17,98+2,97) 0,8+18,25*1+183,11=218,12=0,218 м3/с.

Qок4−4=(15,55+1,08) 0,8+14,58*1+218,12=246,002=0,246 м3/с.

Для весни: Qок1−1=(60,4+21,2)*7=571,2=0,571 м3/с.

Qок2−2=(4,23+1,35)*7+571,2=610,26=0,61 м3/с.

Qок3−3=18,25*7+610,26=738,01=0,738 м3/с.

Qок4−4=14,58*7+738,01=840,07=0,84 м3/с.

З допомогою формули Шези і складення графіка к=f (h), визначаємо глибину, відповідальну літньому і весняного расходу.

Модуль витрати визначається за такою формулою:

.

де і - ухил каналу, i=0,003 — для перерізу 1−1, 2−2; i=0,0033 для перерізу 3−3; i=0,003 — для перерізу 4−4.

Знаючи модулі витрати за графіком визначаємо глибину h:

Для літнього периода:

h=0,22 м.

h=0,23 м.

h=0,25 м.

Для весняного периода:

h=0,33 м.

h=0,34 м.

h=0,36 м.

Перевірка за швидкостями в канале.

Швидкість в каналі повинно перевищувати заиляющей Vзаил=0,3м/с і від размывающей Vразм=0,6 м/с.

Для лета:

м/с.

м/с.

Для весни:

i=0,9 — для перерізу 1−1, 2−2; i=0,6 для перерізу 3−3, 4−4.

Знаючи модулі витрати за графіком визначаємо глибину h:

Для літнього периода:

h=0,39 м w=0.536.

h=0,40 м w=0.56.

h=0,45 м w=0.686.

h=0,47 м w=0.713.

Для весняного периода:

h=0,56 м w= 1.01.

h=0,565 мw=1.024.

h=0,631 мw=1.25.

h=0,655 мw=1.35.

Перевірка за швидкостями в канале.

Швидкість в каналі повинно перевищувати заиляющей Vзаил=0,3м/с і від размывающей Vразм=0,6 м/с.

Для лета:

Як очевидно з розрахунку завжди cкорость в каналі більше заиляющей Vзаил=0,3м/с і менше размывающей Vразм=0,6 м/с.

Перевірка выполнена!