Продольный профиль проводящих каналов
Для определения размеров каналов (уклон дна, глубина, ширина канала и др.) по трассам всех каналов составляют продольные профили, которые используют для гидравлических расчетов. При проектировании осушительных систем пикетаж по трассе канала разбивают от устья его к истоку, нулевой пикет размещают в месте впадения канала в другой канал или водоприемник.
Продольный профиль по горизонтальной оси канала обычно составляют в масштабе плана. На профиле показывают: номера пикетов, расстояния между пикетами, отметки поверхности земли, отметки устьев всех впадающих каналов и коллекторов. Проектное дно канала, а следовательно, и его глубину устанавливают с учетом уклона поверхности по трассе канала на основе гидравлического расчета и так называемых правил вертикального сопряжения.
Проводящие каналы рассчитывают только крупные (площадь водосбора более 500 га). Расчету подлежат также каналы, если уклон местности по их трассе превышает 0,0015 для песчаных, 0,003 для суглинистых и 0,005 для глинистых грунтов.
Правила вертикального сопряжения используют при назначении глубин как гидравлически рассчитываемых, так и не рассчитываемых каналов.
Для беспрепятственного отвода воды из каналов и коллекторов (без подпора уровней в них) глубина проводящих каналов должна быть больше, чем впадающих в них каналов и коллекторов:
1) при впадении одного канала в другой, если размеры каждого определены гидравлическим расчетом, их сопрягают по правилу «уровень в уровень». Другими словами, уровни воды в каналах летом (в бытовой период) должны совпадать;
2) при впадении небольшого (не рассчитываемого) канала в гидравлически рассчитываемый их сопрягают по правилу «дно в уровень», то есть дно канала должно совпадать с бытовым уровнем в принимающем канале;
3) если оба канала не рассчитывают, то глубину принимающего канала принимают на 20 см больше впадающего, а иногда их сопрягают по принципу «дно в дно»;
4) при впадении закрытого коллектора в канал предусматривают запас между нижней поверхностью коллекторной трубы и бытовым уровнем в канале не менее 20 см. Если канал не рассчитывают и уровень воды в нем не известен, перепад (запас) отмеряют от дна, и он должен быть не менее 40 см;
5) при выводе в открытый коллектор дрен их устья должны быть выше дна канала не менее чем на 50 см.
Перечисленные правила позволяют определить минимально допустимую глубину каналов проводящей сети в конкретных условиях. При сопряжении элементов осушительной сети в вертикальной плоскости перепады дна могут превышать приведенные значения (0…50 см) и составлять 0,7… 1 м и более. В этом случае гарантирован бесподпорный отвод воды. В таких местах дно и откос канала крепят камнем для защиты от размыва.
Правила вертикального сопряжения не ограничиваются требованиями отвода минимальных расходов воды в летний период. В предпосевной и летне-осенний периоды уровни воды в принимающих каналах должны быть на 10…15 см ниже уровней воды во впадающих каналах (эти цифры определяются потерями напора при слиянии потоков) и как минимум на 30…50 см ниже бровок каналов для обеспечения необходимой нормы осушения.
Исходя из этих требований на продольный профиль наносят сначала бытовой уровень канала (если последний рассчитывают) или сразу же его дно. При этом запас (перепад) отсчитывают от наиболее глубоко врезанного коллектора или канала, для других каналов (коллекторов) в этом случае запас будет больше минимально допустимого. Бытовой уровень воды и дно канала проектируют с уклоном, примерно равным уклону поверхности земли. Если по трассе канала уклоны поверхности резко меняются, то на продольном профиле выделяют 2…3 участка и более с примерно равным уклоном. В этом случае канал будет иметь изменяющийся по длине уклон. Важно, чтобы от истока к устью уклон не уменьшался.
Уклон дна канала должен обеспечить необходимые скорости движения воды в нем, не допускающие заиление русла и особенно его размыв. Минимально допустимые уклоны проводящих каналов 0,0002…0,0003. Максимально допустимые уклоны зависят от грунтов, глубин каналов и расходов воды в них. При уклонах каналов от 0,0015 (в песчаных грунтах) до 0,005 (в глине) дно канала проектируют с уклоном, равным поверхности земли. При больших значениях допустимый уклон определяют гидравлическим расчетом.
Если по расчету уклон канала превышает максимально допустимый и уменьшить его невозможно, предусматривают крепление дна и откосов каналов в соответствии с действующими типовыми решениями.
Уменьшения уклонов дна до допустимых значений можно добиться устройством по его длине перепадов и быстротоков. Оптимальное решение — крепить канал или строить перепад — находят на основе технико-экономических расчетов.
Исходя из правил вертикального сопряжения и глубин заложения регулирующей сети ориентировочно могут быть установлены глубины элементов проводящей сети. При наличии уклонов поверхности не менее 0,001…0,002 обычно имеют следующие средние глубины: закрытые коллекторы — 1,2…1,4 м; открытые коллекторы 1,4…1,7 м; транспортирующие собиратели — 1,2…1,8 м; магистральные каналы — 1,5…2,5 м.
При осушении безуклонных и малоуклонных равнин для обеспечения элементам регулирующей сети (дрены, собиратели и др.) и проводящей сети (коллекторы, каналы) необходимых хотя бы минимально допустимых уклонов, возникает необходимость устройства более глубоких каналов.
Глубину каналов и коллекторов в настоящее время ограничивают требованиями охраны природы, во избежание переосушения прилегающих к осушительным системам земель глубина магистральных каналов не должна превышать 2,2 м, а выправляемых рек — 2,5 м. Применение больших глубин допускается только при соответствующем экономическом обосновании с учетом экологических последствий.
Сколько стоит художественная ковка перил, кованые калитки, откатные ворота, мангалы с крышей.