Как было определено выше (рис.5), глубина заложения коллектора составляет на выходе в канал 1,73м. Поскольку устье коллектора должно возвышаться над дном канала не менее, чем на 0,5м, строительная глубина канала составит не менее 2,23м. Принимаем ширину по дну рассчитываемых трапецеидальных каналов b =0,6м.
Определим необходимый коэффициент заложения откосов канала. Для грунта первого слоя, глубиной 0,6м (песок среднезернистый) m1 =1,5 (таблица 6.1); для следующего слоя, глубиной 2,8м (супесь) можно принять m2 =1,9. Таким образом, для всего откоса можно назначить m =1,9. Поскольку основание канала находится в легком суглинке, никаких дополнительных креплений кроме залужения откосов, не требуется.
Определим примерную глубину заложения коллектора1ГДр-1. В соответствии с зависимостью 
его диаметр будет равен примерно 0,15м.Уклоны всех коллекторов принимаем практически одинаковыми. Строим продольный профиль поверхности земли по трассе каналов, используя план осушительной системы; наносим уровни примыкания коллекторов и каналов; разбиваем канал на расчетные участки – в качестве их границ принимаем сечение 1-1, 2-2 и 3-3. Определяем предварительное значение уклонов канала на отдельных участках. Уклон участка 1 может быть назначен по контролирующим коллекторам 1ГДр-2 и 1ГДр-3 и составит в этом случае
Для каналапроходящего в суглинке максимально допустимый уклон 0,003. Уклон поверхности второго участка равен около 0,0015, а уклон третьего участка примем так же 0,0015.
Найдем расчетные расходы в сечениях 1,2,3. Модули дренажного стока принимаем (приложение 1) равными для вегетационного периода qдр.л =0,008м/сут=1,39×10-7м/с= =1,39л/с/га; для весны qдр.в .=0. Модули поверхностного стока равны для лета qп.л.= 1,3л/с/га; для весны qп.в =5,5л/с/га.
Участок
Площадь поверхностного стока для сечения 1 складывается из площади водосбора (Fп1¢= 45,98 га) и площади прилегающего водосбора 30 га, таким образом, Fп1 = 75,98 га. Площадь дренажного стока Fдр.1 = 36,0га. Итак, летне-осенний и весенний расходы в сечении 1 равны:
Q1л =1,39×10-3× 36,0 +1,3×10-3× 75,98 =0,148 м3/с;
Q1в =5,5×10-3× 75,98 =0,418 м3/с.
Далее вычисляем:
- модули расхода
;
- глубины наполнения по графику
К=f(h) на рис.6.5 (для Q <1м3/с, n =0.035)
h1л =0,3м, h1в =0,51 м;
- площади живых сечений
w1л=(b+mh1л); w1л=( 0,6+1,9×0,3)×0,3 =0,36м2;
w1в =(0,6+1,9×0,51)×0,51=0,83 м2;
- скорости течения
V1л=Q1л/w1л =0,148/0,36=0,41м/с;
V1 в=0,418/0,83=0,50 м/с;
- смоченные периметры и гидравлические радиусы
c1=b+2h1л 
c2=0,6+2×0,51× 
R1л=w1л/c1л =0,36/1,89 =0,19м
R1в =0,83/2,79=0,30 м
- допустимые скорости
V1нз = 0.3×R0.251л =0,3×0,190,25=0,2м/с;
V1нр=V0×R0.251в = 0,9×0,300,25=0,66м/с;
V0 = 0,9м/с поскольку откосы канала одерновываются, а основание канала лежит в супесях.
Таким образом, V1л>V1нз и V1в<V1нр, и следовательно устойчивость первого участка на незаиляемость и неразмываемость обеспечивается, корректировка уклона не требуется.
Участок
Площадь поверхностного стока для сечения 2 складывается из площади водосбора Fп2 = Fп1 + Fп2¢= 75,98 + 53,60 = 129,58. Площадь дренажного стока Fдр.1 = 27,9га. Итак, летне-осенний и весенний расходы в сечении 2 равны:
Q1л =1,39×10-3×27,9+1,3×10-3×129,58 =0,207м3/с;
Q1в =5,5×10-3×129,58 =0,713м3/с.
Далее вычисляем:
- модули расхода
;
- глубины наполнения по графику
К=f(h) на рис.6.5 (для Q <1м3/с, n =0.035)
h1л =0,36м, h1в =0,66м;
- площади живых сечений
w1л=(b+mh1л); w1л=( 0,6+1,9×0,36)×0,36=0,46м2;
w1в =(0,6+1,9×0,66)×0,66=1,22м2;
- скорости течения
V1л=Q1л/w1л =0,207/0,36=0,58м/с;
V1 в=0,713/1,22=0,58м/с;
- смоченные периметры и гидравлические радиусы
c1=b+2h1л 
c2=0,6+2×0,66× 
R1л=w1л/c1л =0,46/2,15=0,21м
R1в =1,22/3,44=0,35м
- допустимые скорости
V1нз = 0.3×R0.251л =0,3×0,210,25=0,2м/с;
V1нр=V0×R0.251в = 0,9×0,290,25=0,69 м/с;
Устойчивость второго участка на незаиляемость и неразмываемость обеспечивается, корректировка уклона не требуется.
Участок
Площадь поверхностного стока для сечения 3 складывается из площади водосбора Fп2 = Fп2 + Fп3¢ + Fп3¢’ = 129,58 + 0,32 + 30 = 159,9. Площадь дренажного стока Fдр.1 =
= 13,7га. Итак, летне-осенний и весенний расходы в сечении 2 равны:
Q1л =1,39×10-3×13,7+1,3×10-3×159,9=0,227м3/с;
Q1в =5,5×10-3×159,9=0,879м3/с.
Далее вычисляем:
- модули расхода
;
- глубины наполнения по графику
К=f(h) на рис.6.5 (для Q <1м3/с, n =0.035)
h1л =0,42м, h1в =0,73м;
- площади живых сечений
w1л=(b+mh1л); w1л=( 0,6+1,9×0,42)×0,42=0,59м2;
w1в =(0,6+1,9×0,73)×0,73=1,45м2;
- скорости течения
V1л=Q1л/w1л =0,227/0,59=0,38м/с;
V1 в=0,879/1,45=0,61м/с;
- смоченные периметры и гидравлические радиусы
c1=b+2h1л 
c2=0,6+2×0,73× 
R1л=w1л/c1л =0,59/2,41=0,24м
R1в =1,45/3,74=0,39м
- допустимые скорости
V1нз = 0.3×R0.251л =0,3×0,240,25=0,21м/с;
V1нр=V0×R0.251в = 0,9×0,390,25=0,71м/с;
Устойчивость третьего участка на незаиляемость и неразмываемость обеспечивается, корректировка уклона не требуется. Все результаты вычислений сведены в таблицу 5.
Таблица 5
Результаты гидравлического расчета канала
| Участок | Fп, га | Fдр, га | Qл, м3/с | Qв, м3/с | i×104 | hл, м | hв, м | Vл/Vнз м/с | Vв/Vнр м/с |
| 75,98 | 36,0 | 0, 148 | 0,418 | 0,3 | 0,51 | 0,41/ 0,20 | 0,50/ 0,66 | ||
| 129,58 | 27,9 | 0,207 | 0,713 | 0,36 | 0,66 | 0,58/ 0,20 | 0,58/ 0,71 | ||
| 159,9 | 13,7 | 0,227 | 0,879 | 0,42 | 0,73 | 0,38/ 0,21 | 0,61/ 0,71 |
Список литературы.
1. Справочник. Мелиорация и водное хозяйство, т.3. – М., Агропромиздат, 1985
2. Полетаев Ю.Б. Осушительные системы. Учебное пособие. – СПб, СПбГПУ, 1993
3. Маслов Б.С. и др. Справочник по мелиорации. – М., Росагропромиздат, 1989.
4. СНиП 2.06.03.-85. Мелиоративные системы и сооружения.– М., Госстрой СССР, 1986.
5. Методические указания к составлению проектов осушительных систем. – Л.. Ленгипроводхоз, 1976.
6. Методические рекомендации по проектированию осушительной сети. – Л.. Ленгипроводхоз, 1985.
7. Чугаев Р.Р. Гидравлика. – Л., Энергия, 1970
Приложения.
Таблица 1.
Ориентировочные значения норм осушения.
| Виды севооборотов | Средние нормы осушения, см | |
| предпосевной период, а' | вегетационный период, а | |
| Сенокосы (травы на сено) Пастбища (трава на выпас) Полевые (зерновые) севообороты Овощные севообороты Кормовые севообороты (корнеплоды) | 40-60 50-60 50-70 50-70 60-80 | 60-80 70-90 70-100 80-110 90-110 |
Таблица 2.
Технические характеристики гончарных дренажных труб (ГОСТ 8411-74)
| Внутренний Диаметр, мм | Длина, мм | Толщина стенок, мм | Масса 1 пог.м трубы, кг | Допустимые глубины укладки, м | |
| минимальная | максимальная | ||||
| 50 ± 2 75 ± 2 100 ± 3 125 ± 3 150 ± 3 175 ± 5 200 ± 5 250 ± 5 | 0.7 0.7 0.7 1.0 1.0 1.2 1.2 1.2 | 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 3.0 |
Таблица 3.
Расчетные среднесуточные значения (Р-Е)
для Нечерноземной зоны РФ, мм/сут
(«расчетный» дождь продолжительностью 5-7суток).
| Годовая норма Осадков, мм | Расчетные периоды и угодья | |||
| Предпосевной период | Вегетационный период | |||
| Пашня и пастбища | Сенокосы | Пашня и пастбища | Сенокосы | |
| <600 600-700 700-800 800-900 >900 |
Таблица 4.
Приближенные значения
коэффициентов инфильтрации воды в почву r.
| Почвогрунты | Коэффициенты фильтрации, м/сут | Уклоны поверхности | |
| <0,01 | 0,01-0,05 | ||
| Песок Супесь, суглинок легкий Суглинок средний и тяжелый Торфяники | 3-1 1,5-0,8 0,8-0,5 2-0,8 | 1-0,9 0,9-0,8 0,8-0,7 1,0-0,9 | 0,9-0,8 0,8-0,7 0,7-0,6 1,0-0,8 |
Таблица 5.
Практические рекомендации по выбору междренных расстояний
(Северо-Запад РФ)
| Грунт | Суглинок | Супесь | Песок | Торф со степенью разложения | |
| >50% | <50% | ||||
| Рекомендуемые значения В, м | 10-15 | 15-20 | 20-30 | 10-20 | 20-30 |