Design av fodrade kanaler (med diagram)

Läs den här artikeln för att lära dig om utformningen av fodrade kanaler.

De fodrade kanalerna är inte konstruerade att använda Lacey eller Kennedy Theory eftersom sektionen är styv. Generellt Mannings ekvation används i design. För att bära ett visst utmatningsantal kanalsektioner kan utformas med olika bäddbredder och sidoplatser. Men det är uppenbart att varje sektion inte är lika bra för ändamålet.

Avsnittet som ska antas bör vara ekonomiskt och samtidigt ska det vara funktionellt effektivt. Det har visat sig att det lämpligaste tvärsnittet av en fodrad kanal är en cirkelformig sektion med sluttande sidor. Det vill säga att sängen inte är platt men det är en cirkelbåge. Denna båge är tangentiell mot de sluttande sidorna.

Sida sluttningar:

Sidoslängningen är vald så att den nästan motsvarar jordens vinkel i undergraden. Försiktighet görs för att säkerställa att inget jordstryck utövas på baksidan av fodret. Från kunskapen om hydraulik är det uppenbart att sektionen är ekonomisk när tvärsnittsarean är maximal för minsta vattendimension.

Detta villkor uppnås när centrum av en båge ligger vid kanalens FSL. Det här avsnittet är också effektivt i den meningen att när flödeshastigheten är högre siltbärande också högre än en bred och ytlig sektion. Sålunda elimineras problemet med siltning och funktionen är effektiv.

Det kan nämnas här att en sådan sektion med cirkulär säng kan utformas upp till en utmatning av 85 m 3 / sek. När urladdningen är mer än 85 m 3 / sek är den lämpligaste delen en med en platt säng och sluttande sidor med rundade hörn. Det här avsnittet är säkert bättre än trapesformigt, eftersom det är mer stabilt och ekonomiskt att konstruera. Dimensioner av ett kanalsektion med cirkulär säng kan erhållas från ekvationerna som anges nedan. Figur 10.2 visar kanalavsnitt av denna typ med två standardsidor.

När r = 3, 6 m eller mindre kan sidoplatser tas 1: 1

När r = 3, 6 m sidoslängningar kan tas 1.25: 1

Flödehastighet:

Medelhastighet av flödet kan beräknas med användning av Mannings formel.

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

där N är rugositetskoefficient och kan tas som 0, 018

S är lutningens lutning och uttryckt i fallbädden i m i 10 000 m längd

För det angivna värdet av N formel kan minskas till

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

där V är flödeshastighet i m / sek;

R är hydraulisk medelradie i m; och

S är sänghöjden uttryckt i meter / meter längd,

eftersom (10 000) 1/2 sammanfogas i konstanten 0, 556.

Följande tabell 10.1 ger snittdata för de två sidoplädningarna:

Dimensioner av ett kanalsektion med platt botten kan erhållas från ekvationerna som anges nedan. Figur 10.3 visar tvärsnittet av denna typ med två standardsidor. Det kan nämnas här att i allmänhet maximal hastighetshastighet rekommenderas vara 2 m / s och Laceys 'f är begränsad till 1, 2. När r överstiger 55 m eller vid urladdning är mer än 85 m 3 / sek, ska kanalen utformas med en platt botten med filéer i hörnen. Indiska Standard 4745 föreslår i själva verket inte fodrad kanal med cirkulär botten.

Flödehastighet:

Medelhastighet av flödet kan beräknas från Mannings formel för värdet N = 0, 018.

Därefter V = 0, 556 R 2/3 . S 1/2

Följande tabell 10.2 ger sektionsdata för de två sidoskotten:

Man kan komma ihåg att fodrad kanal kunde ges brant sluttning för att uppnå rekommenderad hastighet på 2 m / sek och värdet av 'f' ca 1, 2. Kritiskt hastighetsförhållande är inte tillämpligt på fodrade kanaler. Men för att undvika möjligheten att sitta ska CVR riktas mot mer än enighet.

Rugositetskoefficient (N):

I allmän praxis för fodrad kanal kan medelvärdet av N tas som 0, 018. För olika typer av foder varierar värdet på W. Värdena för raka kanaler i Indian Standard 4745 ges i Tabell 10.3. När justeringen inte är rak förlust av huvudet ökar och en liten ökning av värdet på W kan göras för att möjliggöra ytterligare energitab.

Fribord:

Fribord mäts från (FSL) hela tillförselnivån till överdelen av foderet. För fodrade kanaler som har mindre än 10 cm utladdning rekommenderas 0, 6 m fri ombord. För större fodrade kanaler är fribord minst 0, 75 m vanligtvis tillhandahållen.

Bankbredder:

Den indiska standarden rekommenderade följande värden för bankbredder för huvud- och grenkanaler:

Huvudkanalen vid skärning och fyllning = 8, 0 m

Grenkanal i skärning = 6, 5 m

Grenkanal i fyllning, vänstra stranden = 6, 5 m

Höger bank = 5, 0 m

Lämplig tillförsel av dowel, roadway, avloppsvattenavlopp, under dränering måste göras för varje kantad kanal. Figur 10.4 visar tre typiska tvärsnitt av den fodrade kanalen i vilken bestämmelse av olika komponenter illustreras.

De visade kanalerna har trapezform. För cirkulär botten kanal arrangemang kommer att likna. Det kan noteras att vinkeln 0 som visas i sektionen varierar med de antagna sidopunkterna. 9 för sidohöjd 1: 1 har 45 ° värde och för 1, 25: 1 är 38 ° 40 'som visas i figur 10.3. Maximal höjd på förstörsbanken är begränsad till 6 m när utgrävningen görs av maskiner. Om arbetet uppnås manuellt ska maxhöjden begränsas till endast 4 m. Även när ett kanalsektion vid fyllning innefattar mer än 10, 5 m fyllning ska varje sektion utformas och testas för stabilitet.

Problem:

Konstruera en bevattningskanterad kanal för att bära en utsläpp av 34 m 3 / sek. Medeldiametern för de genomsnittliga jordpartiklarna är 0, 464 mm. Antag sidoslängningar 1.25: 1 och bredd noll.