Zasady projektowania przekroju poprzecznego i podłużnego doprowadzalnika-opracowanie

Zasady projektowania przekroju poprzecznego i podłużnego doprowadzalnika.
Mając ustaloną trasę doprowadzalnika i niezbędne położenia wysokościowe zwierciadła wody w profilu podłużnym, można przystąpić do projektowania przekroju poprzecznego. Przepływy miarodajne do obliczania wymiarów doprowadzalnika na poszczególnych jego odcinkach, wyznacza się na podstawie uprzednio opracowanych harmonogramów nawodnień, uwzględniając potrzeby wodne o określonym prawdopodobieństwie występowania.
Poprawnie zaprojektowany przekrój doprowadzalnika powinien zapewnić:
minimum strat na przesiąki,
maksimum przepustowości przy minimum powierzchni przekroju,
stabilność dna i skarp, tj. nie przekroczenie dopuszczalnych prędkości maksymalnych i minimalnych.
Należy podkreślić, że dobranie przekroju gwarantującego jednoczesne i całkowite spełnienie wszystkich warunków, częściowo się wykluczających, byłoby bardzo trudne, a niekiedy wręcz niemożliwe. Dlatego też zależnie od: jakości wody, celu i systemu nawodnień, rodzaju gruntu, przewidywanych umocnień itd. wysuwamy na pierwszy plan jeden lub dwa główne postulaty, które będą zasadniczymi kryteriami przy wyborze optymalnych wymiarów przekroju. Podobnie jak w rowach odwadniających, tak i w doprowadzalnikach prędkość wody charakteryzujemy zazwyczaj jednym wskaźnikiem - prędkością średnią:
V = Q/F,
która nie powinna przekraczać pewnych wartości krytycznych zależnych od:
właściwości gruntu i rodzaju umocnień,
kształtu koryta (promień hydrauliczny, napełnienie),
ilości i rodzaju zawiesin w wodzie.
Prędkości dopuszczalne podawane w literaturze, odnoszą się przede wszystkim do sieci odwadniającej i są przez analogię stosowane w doprowadzalnikach.
W doprowadzalnikach powinny być również wytworzone warunki nie zagrażające zamuleniu. W celu ochrony doprowadzalnika przed zamuleniem prędkość wody (średnia w przekroju) nie może być mniejsza od dopuszczalnej prędkości minimalnej.
Obliczenia hydrauliczne doprowadzalników wykonuje się w sposób analogiczny do obliczania kanałów odwadniających. Są one oparte są na założeniu ustalonego ruchu równomiernego. Przepływ i parametry kanału obliczamy z następujących zależności:
gdzie:
Q - objętość przepływu (m3s-1),
F - powierzchnia przekroju poprzecznego (m2),
R - promień hydrauliczny (m),
J - spadek hydrauliczny przyjęty jako równy spadkowi dna,
V - średnia prędkość w przekroju (m. s-1),
C - współczynnik zależny od szorstkości, spadku i promienia hydraulicznego.
Tok obliczeń jest tu jednak bardziej skomplikowany, gdyż przy projektowaniu doprowadzalnika, wskutek rozbiorów wody na trasie przepływy w miarę odległości od ujęcia maleją i dlatego przekroje poprzeczne na poszczególnych odcinkach będą różne. Można by przyjąć jedną z następujących zasad, jako wytyczną do obliczeń:

(…)

… uwzględnić funkcję spełnianą przez dany odcinek w całokształcie sieci doprowadzającej. Doprowadzalnik główny usytuowany poza obiektem nawadnianym i biegnący w wykopie (rys. 29) powinien mieć przekrój zwarty - przeważa tu postulat maksymalnego przepływu przy minimum kubatury robót ziemnych.
Rys. 29. Przekrój poprzeczny doprowadzalnika biegnącego w wykopie
System smug nazywany też nawodnieniem pasmowym nadaje się przede wszystkim do nawadniania płaskich gruntów ornych (spadki 0,5-20%), chociaż jego zastosowanie możliwe jest i na łąkach. Zasada tego systemu polega na rozplanowaniu sieci doprowadzającej wzdłuż spadków terenu a sieci rozdzielczej wzdłuż warstwic. Sieć rozdzielczą stanowią rowy wykonane częściowo w nasypie tak, aby zwierciadło wody górowało 5-10 cm nad terenem. Zamiast sieci otwartej mogą być stosowane rurociągi stałe…
... zobacz całą notatkę