15$М 0321-2653 | ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ РЕГИОН. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ. 2013. No 5 пропускной способности вследствие влияния неучтен- ных факторов (изменение сечения, локальные размы- вы, заиление русел, обрушение откосов, зарастание в береговой зоне) при эксплуатации; (, Окез» Онер средняя, допускаемая незаиляющая и неразмывающая скорости движения воды в каналах; 1, Пнор — фактиче- ский и нормативный (по СП 100.13330.2012) коэффи- циенты полезного действия (КПД) каналов; В’ — по- казатель снижения КПД вследствие влияния неучтен- ных факторов при эксплуатации; Р, Ртстр — показате- ли технического состояния канала — фактический и требуемый; с’ — коэффициент снижения показателя технического состояния. Рассмотрим теперь определение показателей о, ' и о’, используя с этой целью имеющиеся данные на- турных наблюдений по каналам юга России [6, 7]. Для оценки показателя снижения пропускной спо- собности крупных каналов а’ при наличии данных наблюдений за расходами используем следующее соотношение: о’ = О/Ор (где О — замеренный расход в канале при нормальном уровне воды; Ор — проектный расход) [7]. При неизвестном расходе О показатель @а’ можно рассчитать приближенно по коэффициентам шерохо- ватости русел каналов, используя известные формулы гидравлики для расходов О и Ор при равномерном движении потока ‚О° оСУ/В = — — , 9Пр СОпр Спр \/Кпріпр где @, Фпр — площадь живого сечения потока при экс- плуатации и проектная при нормальном уровне воды в канале; С, Ср — коэффициент Шези соответственно при эксплуатации и проектный; &, &р — гидравличе- ский радиус при эксплуатации и проектный; , %р — уклон дна канала при эксплуатации и проектный. Подставляя в уравнение (1) вместо коэффициента Шези Си С» соответствующие выражения, например по формуле Н.Н. Павловского, и принимая допущение о том, что при нормальном состоянии канала пара- метры @, & и { будут близки к пректным, т.е. прибли- женно можно считать © = Фр В = К, Ё = Тер, ПОСЛе Ра — -, где л, Ипр — КоЭф- @ () сокращений будем иметь а/ ® фициент шероховатости русла канала соответственно при эксплуатации и проектный. Показатель снижения КПД каналов ' найдем из соотношения ' = шЫВ ‚ где 1, Ипр — КПД канала соот- 1/]Пр ветственно при эксплуатации и проектный. Показатель снижения технического состояния ка- налов о’ можно найти согласно СП 58.13330.2012 из условия общей прочности и устойчивости по соотно- шению ‚ Е о = УУ Е , 63 где у1с» /„ — коэффициенты соответственно сочетания нагрузок и надежности (СП 58.13330.2012); К, К — расчетное значение соответственно обобщенного си- лового воздействия или деформации при эксплуата- ции и обобщенной несущей способности или дефор- мации по нормам проектирования. В табл. 1 приведены сводные натурные данные гидравлических показателей (О, л, п) эксплуатации каналов переброски стока юга России, расположенных в ЮФО и СКФО. На основании проведенной нами статистической обработки представленных данных получены — следующие значения показателей: по 10 каналам — среднестатистическое значение показа- теля снижения пропускной способности @а’= 0,958 0,00452; по 23 каналам — среднестатистическое значение показа- теля снижения КПД. В = 0,935 при оу— 0,0121. при среднеквадратичной ошибке со= Показатель о', ввиду отсутствия данных по обоб- щенному силовому воздействию, не устанавливался. Ориентировочно его можно принимать в первом при- ближении в диапазоне от 0,920 до 0,940. При эксплуатации каналов переброски стока ос- новной гидравлической характеристикой является пропускная способность или расход О. Обычно расход для установившегося равномерного движения потока в канале определяется по формуле Шези, где важным параметром является коэффициент Шези С. Параметр С играет определяющую роль при вы- числении пропускной способности канала, поскольку учитывает суммарно все гидравлические сопротивле- ния при движении потока по руслу. Для вычисления параметра С известно большое количество эмпириче- ских формул, среди которых ряд формул, рекомендо- ванных нормами (по СНиП 2.06.03-85) — это формулы Н.Н. Павловского, И.И. Агроскина и Маннинга. Од- нако эти формулы применимы только для квадратич- ной области сопротивления. Как показано в работах [8, 9], для подавляющего количества земляных русел каналов России наблюдается переходная (доквадра- тичная) область сопротивлений. Поэтому для таких русел могут применяться полуэмпирические формулы, например, А.П. Зегжды [10], И.И. Агроскина [4], степенная формула А.Д. Альтшуля [11], которые спра- ведливы не только в квадратичной, но и в переходной области сопротивлений. Однако эти формулы нужда- ются в уточнении применительно к земляным руслам крупных каналов переброски стока юга России. Для уточнения расчетных формул А.П. Зегжды — И.П. Агроскина и А.Д. Альтшуля для переходной области сопротивлений используем данные натурных гидравлических исследований канала переброски стока БСК-1 на головном участке протяженностью 27 км [6], которые приведены в табл. 2 во всем диапа- зоне изменения расходов от максимального до мини- мального значения на данном участке.