Theory of Canal System di Kennedy: Concept, Limitazioni e Design

Leggi questo articolo per conoscere il concetto, i limiti e il design dei canali di irrigazione nel sistema del sistema canalare di Kennedy.

Concetto di teoria di Kennedy:

Il sistema di canali Upper Bari Doab è uno dei più antichi sistemi di irrigazione. Il signor RG Kennedy, ingegnere esecutivo del Punjab, nel 1895 fu incaricato di questo sistema di canali. Il canale non fu liberato dal limo per un lungo periodo. Ha riconosciuto che il canale ha raggiunto uno stadio stabile e quindi ha sostenuto che anche la velocità del flusso ha raggiunto uno stadio critico. Studiò circa 20 siti sulla portata stabile di questo sistema di canali e alla fine sviluppò una teoria che è conosciuta dopo il suo nome.

I sedimenti nei canali fluenti sono tenuti in sospensione unicamente dai componenti verticali dei vortici costanti che possono essere sempre osservati su tutta la larghezza di qualsiasi flusso, facendo bollire delicatamente fino alla superficie. (La ragione per la produzione di vortici è la ruvidità del letto). Al fine di ottenere un'espressione per il potere di supporto del limo del flusso, si può presumere che la quantità di limo supportato sia proporzionale alla larghezza del letto, tutte le altre condizioni restano invariate.

Varia anche con la velocità del flusso V ₀ . Può essere preso proporzionale a V ₀ ^n-1 . È chiaro che maggiore è la velocità, la forza dei vortici sarà maggiore. La forza diventa zero quando la velocità è zero. Il fattore "n" è un indice.

Secondo Kennedy, sebbene la profondità sia la terza variabile, non potrebbe influenzare né il numero né la forza dei vortici.

Quindi la quantità di limo supportato nel flusso può essere espressa da A - B- V ₀ - V ₀ ^n-1 .

Dove, A è un po 'costante;

B è larghezza del letto del canale; e

V ₀ è la velocità in stato stabile.

La quantità di limo trasportato è data da

AB V ₀ ^n-1 x V ₀ = AB V ₀ ⁿ

È essenziale riconoscere qui che tutti i sedimenti di sedimenti vengono posti in sospensione. Naturalmente non vi è alcun dubbio sul fatto che una piccola quantità di limo più pesante viene trasportata come un carico letto che rotola lungo il letto. Tale importo varierebbe direttamente come BV ₀ invece BV ₀ ⁿ .

Per includere anche il limo rotante, il valore di n dovrebbe essere preso meno, di quanto sarebbe, se il limo sospeso fosse considerato da solo.

Kennedy ha tracciato vari grafici tra V ₀ e la profondità del flusso e alla fine ha dato una formula per calcolare V ₀ . La formula è

V ₀ = C. D ⁿ

Dove

V ₀ è la velocità critica in m / sec;

D è piena profondità di alimentazione in m;

e C è costante. Dipende dal carattere del limo. Più grosso è il materiale, maggiore è il valore della costante.

n è un indice. Dipende anche dal tipo di limo.

Per lo stato del Punjab ha dato valori di C e n e quindi la formula è

V ₀ = 0.546 D ^0.64 ... (1)

Dopo aver riconosciuto il fatto che anche il grado del limo svolge un ruolo importante, ha modificato la formula (1). La nuova forma è

V = 0, 546 m. D ^0.64 ... .. (2)

Dove m è CVR o V / V ₀

Per il valore di sabbia grossa di m può essere preso come da 1.1 a 1.2. Mentre per materiali più fini può essere tenuto tra 0, 8 e 0, 9.

Sulla base della teoria di Kennedy le formule di natura simile, V = C. D ⁿ, furono avanzate in varie regioni.

Limitazioni della teoria di Kennedy:

io. In assenza di una relazione B / D, la teoria di Kennedy non fornisce una base facile per fissare le dimensioni del canale in modo univoco.

ii. Non sono fornite definizioni perfette di grado di limo e carica di limo.

iii. Il fenomeno complesso del trasporto del limo non è completamente considerato e solo il concetto di velocità critica (m) è considerato sufficiente.

iv. Non vi è alcuna disposizione per decidere la pendenza longitudinale nell'ambito della teoria.

v. Usando la formula di Kutter, le limitazioni intrinseche rimangono applicabili nella procedura di progettazione del canale di Kennedy.

Progettazione di canali di irrigazione facendo uso della teoria di Kennedy:

Quando un canale di irrigazione deve essere progettato dalla teoria di Kennedy, è essenziale conoscere in anticipo FSD (Q), coefficiente di rugosità (N), CVR (m) e pendenza longitudinale del canale (S).

Quindi, utilizzando le seguenti tre equazioni, la sezione può essere progettata mediante prove:

V = 0, 546 m. D ^0.64

Q = AV; e

V = C√RS

La procedura di progettazione può essere delineata nei seguenti passaggi:

io. Assumere la ragionevole profondità di alimentazione completa, D.

ii. Usando l'equazione (1) scopri il valore di V.

iii. Con questo valore di V, usando l'equazione (2) scopri A.

iv. Supponendo pendenze laterali e dalla conoscenza di A e D, scopri la larghezza del letto B.

v. Calcola R che è il rapporto tra area e perimetro bagnato.

VI. Utilizzando l'equazione (3) trova il valore della velocità effettiva V.

Quando il valore assunto di D è corretto, il valore di V nel passaggio (f) sarà uguale a V calcolato nel passaggio (b), se non si assume un altro valore adatto di D e si ripete la procedura fino a quando entrambi i valori di velocità vengono visualizzati su essere lo stesso.

Qui si può riconoscere che per gli stessi valori di Q, N e m ma con valori diversi di S possono essere progettate varie sezioni di canale. È inutile ricordare che tutti non sarebbero ugualmente soddisfacenti. Per dare una guida per il fissaggio di una particolare pendenza (b). Woods ha dato una tabella (tabella 9.9) sulla base dell'esperienza in cui fornisce rapporti B / D adatti per vari valori di Q, S, N, m. Inoltre, adottando un opportuno rapporto BID, è possibile evitare di eseguire prove.

Pertanto, quando viene dato il rapporto Q, N, me BID usando le tre formule sopra indicate, l'equazione di Kennedy, l'equazione di continuità e la formula di Chezy, il canale può essere progettato in modo univoco senza fare prove.

La procedura di progettazione può essere delineata nei seguenti passaggi:

io. Usando l'equazione (1) esprimi V solo in termini di D.

ii. Dal dato rapporto BID e pendenze laterali calcolare l'area A solo in termini di profondità D (se le pendenze laterali non sono indicate, prendere ½: 1 come pendenze laterali per il tratto alluvionale).

iii. Usando l'equazione (2) si ottiene solo un'altra relazione tra V e D.

iv. Risolvi due equazioni che danno la relazione tra F e D come equazioni simultanee e scopri il valore di D.

v. Calcola il valore di B dal rapporto BID noto.

VI. Calcola V dall'equazione di Kennedy (1).

vii. Utilizzando l'equazione di Chezy calcolare il valore di S.