Водоподающие каналы
Super Sait-1

В прудовых хозяйствах водоснабжение прудов осуществляют по открытым земляным каналам и реже по трубопроводам. Водоподающие каналы делят на магистральные и ветви. В том случае, когда пруды располагают на одной стороне поймы водоисточника, магистральный канал один, а при расположении прудов по обеим сторонам поймы устраивают два магистральных канала. Вода из магистрального канала по боковым ветвям поступает в отдельные пруды хозяйства.
Трассирование магистрального канала, т.е. нанесение его оси на топографический план с заданным уклоном, начинают, когда все пруды на нем обозначены и выбрана наиболее выгодная их компоновка. Трассирование начинают от самого дальнего пруда. Первую точку магистрального канала определяют путем нахождения превышения в 0,2 м над уровнем воды в дальнем пруде. Затем через каждые 100 м трассу канала поднимают на 0,2 м до плотины головного пруда.
Магистральный канал должен начинается в головном пруде на уровне нужного горизонта воды в нем. Если в водоисточнике расход воды обеспечивает нужды рыбхоза во все сезоны года, то магистральный канал начинается на уровне НПУ с учетом глубины воды в канале. В том случае, когда водоисточник мелеет или совсем пересыхает, начало магистрального канала назначают на таком уровне, чтобы объем воды выше уровня обеспечивал нормальную работу прудов до следующего паводка, т. е. поднимают уровень воды в головном пруде выше отметки водозабора в магистральный канал. Водоснабжение прудов бывает чаще самотечным и реже механическим. При самотечном водоснабжении вода из головного водоема поступает в магистральный канал вследствие разности уровней в них воды. Далее вода движется по уклону дна канала в пруды разных категорий. При механическом водоснабжении воду из водоисточника при помощи насосной станции подают в магистральный канал, а дальше она движется по каналу и его боковым ветвям, как и в первом случае.
В рыбоводных хозяйствах каналы устраивают в выемке, полувыемке - полунасыпи и в насыпи. Водопадающие каналы имеют трапецеидальное поперечное сечение с боковым откосом разного уклона. Уклон откосов (заложение) зависит от грунтов и скорости течения воды в канале (табл. 4).

Водоподающие каналы

Ширина канала по дну и его глубина зависят от подачи воды к прудам и сроков их заполнения (табл. 5).
Глубину канала складывают из глубины воды в канале и сухого запаса (расстояние от уровня воды до верхних бровок канала). Сухой запас зависит от расхода воды в канале и характера крепления его дна и откосов (табл. 6).
Водоподающие каналы

При определении пропускной способности магистрального канала определяют динамику расхода воды по отдельным прудам в зависимости от времени наполнения и сезона года (рис. 41).
Водоподающие каналы

Пропускную способность магистрального канала определяют по формуле
Водоподающие каналы

где Q - объем воды, подаваемый в единицу времени, м3/с;
W - объем воды в рыбоводных прудах, м3;
t - время заполнения прудов, с.
Для расчета параметров канала используют следующее выражение:
Водоподающие каналы

где Q - расход воды, м3/с;
ω - площадь живого сечения потока, м2;
V - средняя скорость течения воды в канале, м/с. Скорость течения зависит от уклона канала (i), гидравлического радиуса (R) и сил трения, которые выражаются коэффициентом Шези (С):
Водоподающие каналы

где V - скорость течения воды в канале, м/с;
С - коэффициент Шези;
R - гидравлический радиус;
i - уклон дна канала.
Коэффициент Шези находят по формуле
Водоподающие каналы

где n - коэффициент шероховатости;
R - гидравлический радиус;
у - переменный показатель степени.
Переменный показатель степени определяют по приближенным формулам:
y = 1,5√n при R менее 1 м;
у = 1,3√n при R более 1 м.
Гидравлический радиус рассчитывают по формуле
Водоподающие каналы

где R - гидравлический радиус, м;
ω - площадь живого сечения, м2;
P - смоченный периметр - длина подводной части периметра.
Коэффициент шероховатости (n) для земляных каналов определяют по табл. 7.
Водоподающие каналы

Коэффициент Шези (С) можно определить по табл. 8.
Смоченный периметр канала (в) (сумма длины по дну по откосам по поверхности воды) определяют по формуле
Водоподающие каналы

где р - ширина канала по дну, м;
h - глубина воды в канале, м;
m - коэффициент заложения откосов (обычно 1,5).
Водоподающие каналы

Заложение откосов зависит от свойств грунтов, в которых проходит канал. Основными свойствами грунтов являются: угол внутреннего трения, коэффициент сцепления, объемная масса. В связи со сложностью определения коэффициента сцепления (m) для каналов, применяемых в рыбоводных хозяйствах, используют табличный материал (табл. 9).
Площадь живого сечения канала определяют по формуле
Водоподающие каналы

где p - ширина канала по дну, м;
m - коэффициент заложения откосов;
h - глубина воды в канале, м.
Водоподающие каналы

Для проектных расчетов ширины канала по дну (в) и глубины воды в канале (К) сравнивают расход воды (Q) по запроектированным прудам по сезонам года и расчетный расход воды в канале по примерной его ширине (в) и глубине воды в канале. Расход воды по прудам определяют согласно рис. 41.
Например, в выростные пруды в период их заполнения следует подавать 0,68 м3/с. Ширину канала по дну (p) принимают 0,5 м, глубину слоя воды в канале - 0,6 м, уклон канала - 0,003, коэффициент заложения откосов - 1,5, коэффициент шероховатости (n) - 0,03.
1. Вычисляют живое сечение канала при этих условиях:
Водоподающие каналы

2. Определяют смоченный периметр:
Водоподающие каналы

3. Определяют гидравлический радиус:
Водоподающие каналы

4. Вычисляют коэффициент Шези (по Н.Н. Павловскому):
Водоподающие каналы

По табл. 8 коэффициент Шези (C) равен 24,0.
5. Вычисляют скорость течения воды (V) в канале:
Водоподающие каналы

6. Вычисляют расход воды в канале по приближенным параметрам. Полученную величину расхода воды в магистральном канале сравнивают с фактическим расходом воды при заполнении прудов. Если полученная величина расхода воды в канале менее необходимой, то увеличивают ширину дна канала или глубину в нем воды.
Водоподающие каналы

В земляных каналах наблюдаются значительные потери воды за счет фильтрации через дно и откосы. Они зависят от грунта, в котором выполнен канал, его длины и расхода воды. Для среднепроницаемых грунтов можно пользоваться табл. 10.
Водоподающие каналы

Для уменьшения фильтрации воды в канале применяют экраны из глины, суглинка, полимерных пленок, кольматаж, облицовку из бетона и железобетона.


Super Sait-1