Поздовжній профіль провідних каналів

Для визначення розмірів каналів (ухил дна, глибина, ширина каналу та ін) по трасах всіх каналів складають поздовжні профілі, які використовують для гідравлічних розрахунків. При проектуванні осушувальних систем пікетаж по трасі каналу розбивають від його гирла до витоку, нульовий пікет розміщують у місці впадіння каналу в інший канал або водоприймач.

Поздовжній профіль по горизонтальній осі каналу зазвичай складають у масштабі плану. На профілі показують: номери пікетів, відстані між пікетами, відмітки поверхні землі, відмітки гирла всіх впадають каналів і колекторів. Проектне дно каналу, а отже, і його глибину встановлюють з урахуванням ухилу поверхні по трасі каналу на основі гідравлічного розрахунку і так званих правил вертикального сполучення.

Провідні канали розраховують тільки великих (площа водозбору понад 500 га). Розрахунку підлягають також канали, якщо ухил місцевості за їх трасі перевищує 0,0015 для піщаних, 0,003 для суглинних і 0,005 для глинистих грунтів.

Правила вертикального з'єднання використовують при призначенні глибин як гідравлічно розраховуються, так і не розраховуються каналів.

Для безперешкодного відведення води з каналів і колекторів (без підпору рівнів в них) глибина провідних каналів повинна бути більше, ніж впадають в них каналів і колекторів:

1) при впадінні одного каналу на інший, якщо розміри кожного визначені гідравлічним розрахунком, їх поєднують за правилом «рівень в рівень». Іншими словами, рівні води в каналах влітку (побутової період) повинні збігатися;

2) при впадінні невеликого (не розраховується) каналу в гідравлічно розраховується їх поєднують за правилом «дно в рівень», тобто дно каналу повинна збігатися з побутовим рівнем у приймаючому каналі;

3) якщо обидва канали не розраховують, то глибину приймаючого каналу беруть на 20 см більше впадає, а іноді їх поєднують за принципом «дно на дно»;

4) при впадінні закритого колектора в канал передбачають запас між нижньою поверхнею колекторної труби і побутовим рівнем в каналі не менше 20 див. Якщо канал не розраховують і рівень води в ньому не відомий, перепад (запас) відмірюють від дна, і він повинен бути не менше 40 см;

5) при виведенні у відкритий колектор дрен їх гирла повинні бути вище дна каналу не менше ніж на 50 див.

Перераховані правила дозволяють визначити мінімально допустиму глибину каналів провідної мережі в конкретних умовах. При сполученні елементів осушувальної мережі у вертикальній площині перепади дна можуть перевищувати наведені значення (0...50 см) і становити 0,7... 1 м і більше. У цьому випадку гарантований бесподпорный відведення води. У таких місцях дно і укіс каналу кріплять каменем для захисту від розмиву.

Правила вертикального сполучення не обмежуються вимогами відведення мінімальних витрат води в літній період. У передпосівної і літньо-осінній періоди рівні води у приймаючих каналах повинні бути на 10...15 см нижче рівнів води у впадають каналах (ці цифри визначаються втратами напору при злитті потоків) і як мінімум на 30...50 см нижче бровок каналів для забезпечення необхідної норми осушення.

Виходячи з цих вимог на поздовжній профіль наносять спочатку побутовий рівень каналу (якщо останній розраховують) або відразу ж його дно. При цьому запас (перепад) відраховують від найбільш глибоко врізаного колектора або каналу, для інших каналів (колекторів) у цьому випадку запас буде більше мінімально допустимого. Побутовий рівень води і дно каналу проектують з ухилом, приблизно рівним нахилу поверхні землі. Якщо по трасі каналу ухили поверхні різко змінюються, то на поздовжньому профілі виділяють 2...3 ділянки і більше з приблизно однаковим ухилом. У цьому випадку канал буде мати змінюється по довжині ухил. Важливо, щоб від витоку до гирла ухил не зменшувався.

Ухил дна каналу повинен забезпечити необхідні швидкості руху води в ньому, не допускають замулення русла і особливо його розмиву. Мінімально допустимі ухили провідних каналів 0,0002...0,0003. Максимально допустимі ухили залежать від ґрунтів, глибин каналів і витрат води в них. При ухилах каналів від 0,0015 (в піщаних грунтах) до 0,005 (у глині) дно каналу проектують з ухилом, рівним поверхні землі. При великих значеннях допустимий ухил визначають гідравлічним розрахунком при проектуванні.

Якщо за розрахунком ухил каналу перевищує максимально допустимий і зменшити його неможливо, передбачають кріплення дна і укосів каналів у відповідності з діючими типовими рішеннями.

Зменшення ухилів дна до допустимих значень, можна домогтися пристроєм по його довжині перепадів і быстротоков. Оптимальне рішення — кріпити канал або будувати перепад — знаходять на основі техніко-економічних розрахунків.

Виходячи з правил вертикального сполучення і глибин залягання регулюючої мережі орієнтовно можуть бути встановлені глибини елементів провідної мережі. При наявності ухилів поверхні не менше 0,001...0,002 зазвичай мають такі середні глибини: закриті колектори — 1,2...1,4 м; відкриті колектори 1,4...1,7 м; транспортуючі збирачі — 1,2...1,8 м; магістральні канали — 1,5...2,5 м.

При осушенні безуклонных і малоуклонних рівнин для забезпечення елементами регулювальної мережі (дрени, збирачі та ін) і провідної мережі (колектори, канали) необхідні хоча б мінімально допустимих ухилів, виникає необхідність пристрою більш глибоких каналів.

Глибину каналів і колекторів в даний час обмежують вимогами охорони природи, щоб уникнути переосушення прилеглих до осушувальних систем земель глибина магістральних каналів не повинна перевищувати 2,2 м, а выправляемых річок — 2,5 м. Застосування великих глибин допускається тільки при відповідному економічному обґрунтуванні з урахуванням екологічних наслідків.