Инженерно-строительный журнал, No4, 2013 
АНАЛИЗ
С 
целью 
увеличения 
пропускной 
способности 
канала 
и 
уменьшения 
вероятности
возникновения в нем руслового процесса технологическую шероховатость устраняют с помощью
катков. В этом случае течение воды в канале может оказаться в переходной области, в которой
коэффициент гидравлического трения определяется по формуле [20]:
ИЫ/Я =41в В/А 
+ 9,65 - 32416 ( /Ат; А/В), 
(13)
где Агі=і0„3]23/1/2 
—- критерий Архимеда, в нем У — коэффициент кинематической вязкости
воды. Вводится понятие 
— 
коэффициент неоднородности грунта, слагающего ложе канала:
& = д95 /а; ‚ где й9; 
и @; - размеры частиц, которых в пробе грунта содержится меньше
соответственно 95% и 5% от массы всей пробы. Если грунт однородный, то выполняется условие
& <2,5, и связь высоты выступов шероховатости со средним размером частиц грунта 
@
принимается в виде [21]:
А/а =3,5 Са 0096 
(14)
где 
6&61:361’3/1/2 
- критерий 
Галилея. Для 
несвязных грунтов, у которых 
& >2,5,
рекомендуется принимать А = й0 .
Формулы (12) и (13) должны быть проверены на соответствие области сопротивления.
В частности формула (12) справедлива, если выполняется условие Ке, =и,„Л/и>50, в котором
динамическая скорость потока и„ определяется из зависимости: иі =/П/2/2. Формула (13)
справедлива при условии: 5< Ке, <50.
После определения скорости течения можно найти площадь живого сечения: а)=@/(],
а также глубину потока в канале: И=‚/а)/(‚8+т). Последняя сравнивается с той, которая была
принята 
в 
начале расчетов. Если глубины совпадают с приемлемой точностью, 
расчеты,
связанные с определением величин Х,„ И Гоу› На этом заканчиваются. Если не совпадают, то их
следует продолжить методом последовательных приближений. 
В завершении 
расчетов 
по
формуле (6) находится приведенный объем работ, а по (7) — истинный объем (в ней х =х,,).
Теперь изложим алгоритм решения задачи в случае, когда 70 >0 (земная поверхность имеет
прямой уклон вниз по течению воды в канале). Здесь глубиной воды в канале / приходится
задаваться уже в начале расчетов. Это позволяет определить параметр Х) =7)/ / Й ‚ а также найти
отношение х0т1/(0‚5‚8+т)=а. С тем, чтобы ускорить процесс поиска решения, целесообразно
начать его с определения глубины потока в канале Л при /0 =0 ‚ принимая ее в качестве первого
приближения. В зависимости от величины параметра а возможны два случая решения задачи.
В первом случае а<1,5, и алгоритм решения совпадает с тем, который изложен выше, в
результате приходим 
к квадратному уравнению (9). Его корень, равный ,,, Ннаходим 
из
формулы (11). В ней следует принять:
р=(1-2а/3)(0,5+т)/т, ; 4=(Д+т)/т1+(%а2—а)(0‚5‚8+т)2/т12 .
После того как с приемлемой точностью будет определена глубина потока Й, нужно ввести
поправку в параметр х( 
, заменив в нем принятую в начале расчетов глубину на ту, которая была
определена в результате расчетов. Далее расчеты продолжаются до тех пор, пока глубины
потока, содержащиеся в параметрах Х) и Х, не совпадут с заданной точностью.
Михалев М.А. Расчет магистральных каналов
88