Progettazione di canali allineati (con diagramma)

Leggi questo articolo per conoscere il design dei canali foderati.

I canali allineati non sono progettati facendo uso di Lacey o Kennedy Theory perché la sezione è rigida. Generalmente l'equazione di Manning è utilizzata nel design. Per trasportare un certo numero di scarichi di sezioni di canali può essere progettato con diverse larghezze del letto e pendenze laterali. Ma è chiaro che ogni sezione non è ugualmente buona per lo scopo.

La sezione da adottare dovrebbe essere economica e allo stesso tempo dovrebbe essere funzionalmente efficiente. È stato trovato che la sezione trasversale più adatta di un canale rivestito è una sezione circolare con lati inclinati. Cioè, il letto non è piatto ma è un arco di cerchio. Questo arco è tangente ai lati inclinati.

Pendenze laterali:

L'inclinazione laterale è selezionata in modo tale da essere quasi uguale all'angolo di riposo del terreno nel sottofondo. Si presta attenzione per garantire che non venga esercitata alcuna pressione sulla parte posteriore del rivestimento. Dalla conoscenza dell'idraulica è chiaro che la sezione è economica quando l'area della sezione trasversale è massima per il perimetro del minimo bagnato.

Questa condizione si ottiene quando il centro di un arco si trova a livello del canale. Questa sezione è anche efficiente nel senso che, poiché la velocità del flusso è un trasporto di limo più elevato, è anche più alta di una sezione ampia e poco profonda. Quindi il problema dell'essiccamento è completamente eliminato e il funzionamento è efficiente.

Si può qui ricordare che tale sezione con letto circolare può essere progettata fino ad uno scarico di 85 m 3 / sec. Quando lo scarico è superiore a 85 m 3 / sec, la sezione più adatta è quella con un letto piano e lati inclinati con angoli arrotondati. Questa sezione è sicuramente migliore della sezione trapezoidale, perché è più stabile ed economica da costruire. Le dimensioni di una sezione del canale con letto circolare possono essere ricavate dalle equazioni riportate di seguito. La Figura 10.2 mostra le sezioni del canale di questo tipo con due pendenze laterali standard.

Quando r = 3, 6 m o meno, le pendenze laterali possono essere prese 1: 1

Quando r = 3, 6 m di pendenze laterali possono essere prese 1, 25: 1

Velocità del flusso:

La velocità media del flusso può essere calcolata utilizzando la formula di Manning.

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

dove N è il coefficiente di rugosità e può essere preso come 0, 018

S è la pendenza del letto ed è espressa nella caduta del letto in m in 10.000 m di lunghezza

Per il valore dato di N formula può essere ridotto a

V = 0.556 R 2/3 . S 1/2

dove V è velocità di flusso in m / sec;

R è il raggio medio idraulico in m; e

S è la pendenza del letto espressa in metri / metro di lunghezza,

poiché (10.000) 1/2 viene unito nella costante 0.556.

La seguente tabella 10.1 fornisce i dati di sezione per le due pendenze laterali:

Le dimensioni di una sezione del canale con fondo piatto possono essere ricavate dalle equazioni riportate di seguito. La Figura 10.3 mostra le sezioni trasversali di questo tipo con due pendenze laterali standard. Si può qui ricordare che generalmente la massima velocità di flusso è raccomandata di 2 m / sec e quella di Lacey è limitata a 1, 2. Quando r supera i 55 m o quando lo scarico è superiore a 85 m 3 / sec, il canale deve essere progettato con un fondo piatto con filetti agli angoli. L'Indian Standard 4745 infatti non suggerisce un canale interno con fondo circolare.

Velocità del flusso:

La velocità media del flusso può essere calcolata dalla formula di Manning per il valore di N = 0, 018.

Quindi V = 0.556 R 2/3 . S 1/2

La seguente tabella 10.2 fornisce i dati di sezione per le due pendenze laterali:

Si può ricordare che il canale rivestito poteva essere sottoposto a forti pendenze per raggiungere la velocità raccomandata di 2 m / sec e il valore di "f" circa 1, 2. Il rapporto di velocità critico non è applicabile ai canali allineati. Ma per evitare la possibilità di sedersi, il CVR dovrebbe mirare più all'unità.

Coefficiente di rugosità (N):

Nella pratica generale per il valore medio del canale rivestito di N può essere preso come 0, 018. Per diversi tipi di rivestimenti il ​​valore di W varia. I valori dati per i canali dritti nella norma indiana 4745 sono riportati nella tabella 10.3. Quando l'allineamento non è rettilineo, la perdita di testa aumenta e si può ottenere un piccolo aumento del valore di W per consentire una ulteriore perdita di energia.

freeboard:

Il bordo libero è misurato dal livello di rifornimento completo (FSL) fino alla parte superiore del rivestimento. Per i canali rivestiti con meno di 10 scatti, si consiglia una scheda libera da 0, 6 m. Per i canali più grandi, il bordo libero non è inferiore a 0, 75 m.

Larghezze bancarie:

Lo standard indiano raccomandava i seguenti valori per le larghezze delle banchine per i canali principali e secondari:

Canale principale in taglio e riempimento = 8.0 m

Canale di diramazione nel taglio = 6, 5 m

Canale di diramazione in riempimento, sponda sinistra = 6, 5 m

Riva destra = 5, 0 m

Per ogni canale rivestito deve essere predisposta un'adeguata disposizione di tasselli, carreggiate, scarico dell'acqua di raccolta, sotto drenaggio. La figura 10.4 mostra tre tipiche sezioni trasversali del canale rivestito in cui è illustrata la disposizione di vari componenti.

Le sezioni del canale mostrate hanno forma trapezoidale. Per la disposizione dei canali a fondo circolare sarà simile. Si può notare che l'angolo 0 mostrato nella sezione varia con le pendenze laterali adottate. 9 per la pendenza laterale 1: 1 ha un valore di 45 ° e per 1, 25: 1 è di 38 ° 40 'come mostrato in Fig. 10.3. L'altezza massima del banco di scarico è limitata a 6 m quando lo scavo viene effettuato con macchinari. Nel caso in cui il lavoro venga eseguito manualmente, l'altezza massima deve essere limitata a soli 4 m. Inoltre, quando una sezione del canale nel riempimento richiede più di 10, 5 m di riempimento, ciascuna sezione deve essere progettata e testata per verificarne la stabilità.

Problema:

Progettare un canale rivestito di irrigazione per trasportare uno scarico di 34 m 3 / sec. Il diametro medio delle particelle medie del suolo è 0, 464 mm. Assumi pendenze laterali 1, 25: 1 e larghezza zero.