محاسبه ابعاد کانال

محاسبه ابعاد کانال

در محاسبه ابعاد کانال معمولاً از معادله مانينگ استفاده مى‌شود. قدم اول در اين راستا تخمين ضريب زبرى مانينگ (n) براساس موادى است که جنس کانال از آن ساخته شده است. قدم بعد انتخاب شيب کف کانال (S0) با توجه به توپوگرافى زمين و عملى بودن آن است. انتخاب دبى (Q) براساس نياز آبيارى است که در بحث‌هاى قبل به آن اشاره شد با داشتن اين سه عامل ضريب مقطع (SF) کانال (Section Factor) از فرمول (۸) محاسبه مى‌شود:

(معادله ۸):

SF = A(Rn)2/3 = nQ/(so)1/2

با حل معادله (۸) عمق جريان (yn) به‌دست مى‌آيد اما براى حل اين معادله (۸) مى‌بايست از روش‌هاى آزمون و خطا مانند روش نيوتن سود جست. تخمين اوليه عمق آب و عرض کف در کانال‌هاى ذوزنقه‌اى از روش شکل (منحنى‌هاى تجربى به‌منظور تخمين اوليه عرض کف و عمق در کانال‌هاى ذوزنقه‌اى پوشش‌دار) توسط کارشناسان USBR تهيه شده است انجام يم‌شود. پس از اينکه ابعاد کانال محاسبه و در معادله ضريب شکل صدق کرد مى‌بايست از نظر حداقل سرعت مجاز نيز کنترل گردد. همچنين عمق آب در کانال بايستى از عقم بحرانى بزرگ‌تر باشد تا جريان به‌صورت زير بحرانى باشد. معمولاً در طراحى‌ها مى‌بايست عدد فرود از ۸/۰ کمتر باشد (FN < 0.8).

آخرين مرحله پس از تعيين ابعاد و عمق کانال محاسبه ارتفاع آزاد و افزودن آن به ارتفاع کانال است.

آبراهه‌هاى فرسايشى

کانال‌هائى که بدون پوپ سخت در خاک‌هاى چسبنده معمولى حفر مى‌شوند به‌نام کانال‌هاى فرسايشى معروف هستند. پايدارى بدنه اين کانال‌ها نيز مى‌بايست به‌نحوى تأمين شود تا کانال شکل و کشش خود را حفظ نمايد. شکل (يک کانال فرسايشى بزرگ که در زمين معمولى حفر شده است) نمونه‌اى از يک کانال فرسايشى را نشان مى‌دهد. کانال‌هاى فرسايشى براساس حداکثر سرعت مجاز طراحى مى‌شود.