В курсовом проекте проектируется глубина уровня воды в канале 1,0 м, т.к. глубина магистрального канала после осадки торфа равна 1,3 м.
Коэффициент откоса для магистрального канала равен 1,0.
Задаём ширину канала по дну 1,0 м, тогда
ω=(1,0 + 1,0 • 1,0)• 1,0=2 м2
2. Смоченный периметр (χ) определяем по формуле:
χ = b + 2hпр•
χ = 1,0 + 2•1,0•
=3,83 м3. Гидравлический радиус определяем по формуле:
м4. Скоростной коэффициент (с) определяем по формуле Н.Н.Павловского:
, гдеn – коэффициент шероховатости русла, принимаем для торфяников равным 0,3;
y – переменная величина показателя степени при радиусе меньше метра, определяем по формуле:
y=1,5•
y=1,5•
=0,26 , тогда =28,125. Скорость течения воды определяем по формуле равномерного движения воды в открытых водотоках (формула Шизи):
υ=
, гдеυ – скорость течения воды, м/с;
R – гидравлический радиус, м;
i – уклон дна канала в рассчитываемом сечении.
υ=
=0,79 м/с6. Расход воды (м3/сек) канала рассчитываем по формуле:
Qк=ω•υ , где
ω – поперечное живое сечение канала, м2;
υ – скорость течения воды в канале, м/с.
Qк=2•0,79=1,58 м3/сек
Полученный расход сравниваем со значением расчётного значения воды с водосборной площади Qв. При сравнении этих значений допускается расхождение ±10%. В наших расчётах эта разница составила:
Qв – Qк=1,68 – 1,58=0,10 м3/сек и составила 6%.
IX. Определение объёмов земляных работ
Объём выемки грунта собирателя №2 вычисляем между каждой парой последующих пикетов по формуле:
V=(F1+ F2)•l/2 , где
F1,F2 – площади поперечных сечений канала на двух соседних пикетах, м2;
l – расстояние между пикетами, м;
V– объём выемки грунта, м3.
Площади поперечных сечений на каждом пикете вычисляем как площади трапеции по формуле:
F=(B+ b)•Tпр/2 , где
B,b – ширина канала по верху и по дну, соответственно, м;
Тпр – проектная глубина канала, м.
Ширину каналов по верху на каждом пикете вычисляем по формуле:
В=2•m•Тпр+ b
Полученные данные по собирателю №2 приведены в таблице 5.
Ведомость объёмов земляных работ по устройству собирателя №2
Таблица 5
№№ пикетов | Глубина канала, м | Ширина канала, м | Площадь поперечного сечения, м2 | Средняя площадь поперечного сечения, м2 | Растояние между пикетами, м | Объём выемки грунта, м3 | Коэффициент откоса | |
по дну (b) | по верху (В) | |||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | 1,45 1,43 1,41 1,39 1,39 1,39 1,39 1,40 1,41 1,43 1,45 | 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 | 2,58 2,55 2,52 2,49 2,49 2,49 2,49 2,50 2,52 2,55 2,58 | 2,45 2,11 2,06 2,01 2,01 2,01 2,01 2,02 2,06 2,11 2,45 | 2,28 2,09 2,04 2,01 2,01 2,01 2,02 2,04 2,09 2,28 | 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 | 228 209 204 201 201 201 202 204 209 228 | 0,75 |
∑=2087 м3
Объём земляных работ по устройству собирателей №№ 1,3,4 рассчитываем по формуле:
V=(В+ b)• Тпр•L/2 , где
L – длина канала, м
Vс1=Vс3=2151 м3 , Vc4=2160 м3
Всего объём земляных работ по собирателям равен:
Vобщ= Vс1+ Vс2+ Vс3+ Vc4
Vобщ=8549 м3
Объём земляных работ по устройству осушителей рассчитываем аналогично собирателям.
Объём земляных работ осушителям впадающим в собиратель №1 равен 11879 м3.
Объём земляных работ осушителям впадающим в собиратель №2 равен 11879 м3.
Объём земляных работ осушителям впадающим в собиратель №3 равен 10074 м3.
Объём земляных работ осушителям впадающим в собиратель №4 равен 11879 м3.
Общий объём земляных работ по осушителям равен 45711 м3.
Расчёт объёма земляных работ по устройству магистрального канала.
Сначала находим ширину канала по верху по формуле:
В=2•m•Тпр+ b
Затем вычисляем объём по формуле:
V=(В+ b)• Тпр•L/2
Таким образом объём земляных работ по магистральному каналу составляет:
В=2•1,0•1,72+ 1,0=4,44 м
V=(4,44+ 1,0)• 1,72•1140/2=5333 м3
Объём земляных работ по устройству водоёмов определяем по формуле:
Vв=a•b•c , где
a,b,c – ширина, длина и глубина водоёма, соответственно, м.
В курсовом проекте запроектировано строительство трёх водоёмов глубиной 3 м, шириной 20 м, длиной 20 м.
Следовательно, объём земляных работ по ним равен
Vобщ= V1+ V2+ V3
V1=V2=V3
V1=20•20•3=1200 м3
Vобщ= V1+ V2+ V3=3600 м3
Общие данные по объёмам земляных работ приведены в таблице 6.
Сводная ведомость объёмов земляных работ по всей осушительной сети
Таблица 6
№ пп | Наименование канала | Длина канала, м | Глубина канала, м | Ширина канала, м | Площадь поперечного сечения, м2 | Объём выемки грунта, м3 | Коэффициенты откосов | |
по дну (b) | по верху (В) | |||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
1 2 | Магистральный канал Собиратели:1 2 3 4 | 1140 995,6 1000 995,6 1000 | 1,72 1,45 1,45 1,45 1,45 | 1,00 0,4 0,4 0,4 0,4 | 4,44 2,58 2,58 2,58 2,58 | 4,68 2,16 2,16 2,16 2,16 | 5333 2151 2087 2151 2160 | 1,0 0,75 0,75 0,75 0,75 |
Итого по проводящей сети: 13882 | ||||||||
3 | Осушители: квI квII квIII квIV | 6981,8 6981,8 5984,4 6981,8 | 1,32 1,32 1,32 1,32 | 0,3 0,3 0,3 0,3 | 2,15 2,15 2,15 2,15 | 1,62 1,62 1,62 1,62 | 11879 11879 10074 11879 | 0,7 0,7 0,7 0,7 |
Итого по регулирующей сети: 45711 | ||||||||
Всего по проводящей и регулирующей сети 59593 |
После того как мы суммарное количество объёмов земляных работ которое равно 59593 м3, определяем объём выемки грунта на 1га осушаемой площади. Поскольку общая площадь осушаемой территории составляет 400га, объём выемки грунта на 1га составит:
Vобщ/F
По магистральному каналу 5333/400=13,33 м3/га
По собирательным каналам 8549/400=21,37 м3/га