U-хэлбэр, V-хэлбэр ба трапецеид ховилын загварын инженерийн логика

Ховилын хэлбэр сонгохыг удирддаг үндсэн инженерийн зарчмууд

Мэннингийн томъёоны гидравлик радиус, хүрсэн периметр ба урсгалын үр дүнтэй байдлын шинжилгээ

Мэннингийн тэдлэгснээр дренажны гуталхайг бид хэрхэн хиймүүлдэг нь усны урсгалын чанарыг илтгэн покажет. Түүнд үйлчлэх хоёр гол хүчин зүйлс — гидравлик радиус (урсгалын талбайг хүйтнүүлсэн гадаргаар хувааж олдог) ба хүрдүүрлэлийн коэффициент юм. Трапецеид хэлбэрт гуталхай нь бүх бүсүүдийн дунд гидравлик радиусыг илүү сайн хангаж, үүнээс үүдсэн трения багасаж, ижил материалд хиймүүлж, төстэй налуугаар баригдсан V-хэлбэрт гуталхайгаас харьцуулж үзэхэд усны урсгалын хүчин зүйл 40% хүртэл нэмэгдмүүлж. Сайн гуталхай дизайнгийн үндсэн санаа нь хялбар: усны урсгалыг чөлөөтөй хөдөлгөх зам үүсгэх, мөн хавсархай гадаргын талбайг хамгийн бага түвшинд барьж, усны урсгалд алдагдах энергийг багасгах. Жишээлбэл, U-хэлбэрт гуталхай: шаварлаг хөлдөөнүүдэд трапецеид гуталхайгаас харьцуулж үзэхэд хүйтнүүлсэн периметр 15–25% багасаж, үүнээс үүдсэн цэвэрлэх ажил багасмүүлж. Гэтэд, түүнд хаялт ч байдаг: U-хэлбэрт гуталхай усны урсгалын хурдыг хангалттай удаан хадгалахгүй, ийнхүү хугацаа ялах тусам өөрсдийн цэвэрлэх чадварыг алдмүүлж.

Тунадасын зөөлт динамика: Хурдны тархалт U-, V- ба трапецийн хөндлөн огтлосууд дагуу яагаад өөрчлөгдөх вэ

Тундрийн хөдөлгөөн нь усны урсгалын хурдтай, амьдралын түүнчлэн ялгаатай ховилын хэлбэртүүнчлэн холбоотой. Жишээлбэл, V-хэлбэрт ховилууд. Тэд нар бүх усны урсгалыг талвег гэж нэрлэдэг нарийн зам дагуу цуглуулдэг, талвег нь каналын хамгийн гүн хэсэг юм. Энэ нь заримдаа секундад 2 метртэй илүү хүчтэй урсгал үүсгэдэг. Түүнцүүнчлэн түүнцүүнчлэн жижиг хэсцүүнчлэн хөдөлгөөн үүсгэдэг, гэтэдүүнчлэн шаварлаг шороо хялбархан сүйрдэг бүснүүдэд асуудал үүсгэдэг. Одоо трапецид ховилууд рүү анхаарал төвлөрүүл. Түүнцүүнчлэн түүнцүүнчлэн өргөн суурь, налус хажуу хана бүхий тул усны урсгалыг илүү төвтөгнөрүүлдэг. Усны урсгалын хурд түүнд 0,6–1,2 м/с хооронд байдаг, түүнцүүнчлэн шаварлаг хөдөлгөөн үүсгэдэг, гэтэдүүнчлэн ханыг хүчтэй сүйрдэггүй. Дараа нь U-хэлбэрт ховилууд байдаг, түүнцүүнчлэн түүнцүүнчлэн дээрх хоёр төрлийн хооронд оршдог. Түүнцүүнчлэн дугуй хөндлөн огтлос нь үнсний өнцгүүдэд үүсдэг хүчтэй вихрийг бүүр багасгдэг, түүнцүүнчлэн хүчтэй нарийн өнцгүүдтүүнчлэн харьцуулж, сүйрдэл 30% багасдэг. Түүнцүүнчлэн инженерүүд U-хэлбэрт каналуудыг эсгий шороо бүхий бүснүүдэд зөвлөж, түүнцүүнчлэн түүнцүүнчлэн засварлах хэрэгцээ бага байдаг.

V-шүлэгт зориулсан загвар : Эрозийн хяналт, өндөр хурдны урсгалын оптималжуулалтын

Хэрэглээний логик: Урд хээрийн хээрийн хээрийн хээрийн хээрийн хээрийн хээрийн хээрийн хээрийн хээрийн хээрийн хээрийн хээрийн хээрийн хээрийн хээрийн хээрийн хээрийн хээрийн хээрийн хээрийн хээрийн хээрийн

V-уур нь усан шуурхай хөдөлгөөнтэй газар хамгийн сайн ажилладаг бөгөөд энэ нь эрозийн асуудлыг үүсгэж болно. 5 гаруй хувь хээр хээртэй газар, хотын борооны усны систем, гудамж, бетоноос хурдан урсаж, эсвэл элсэн шохойн шохойн чулуу шиг амархан хугардаг зөөлөн хөрстэй газруудыг бодъё. Эдгээр ордуудын хэлбэр нь усны хөдөлгөөнийг хурдасгахын зэрэгцээ урсгал ихсэх үед ургамлын хуримтлалыг зогсоох үйл ажиллагааг гүйцэтгэдэг. Гэхдээ нэг асуудал бий. Хэрэв талын хээрийн хээрийн хээрийн хээрийн хээрийн хээрийн хээрийн хээрийн хээрийн хээрийн хээрийн хээрийн хээрийн хээрийн хээрийн хээрийн хээрийн хээрийн хээрийн хээрийн хээрийн хээрийн хээрийн хээрийн хээрийн Тийм ч учраас сайн тогтворжуулалт бол хожим нь хийх зүйл биш. Энэ нь V хэлбэртэй суваг зохион бүтээхэд анхны төлөвлөгөөний нэг хэсэг байх ёстой.

Тогтвортойжүүлэх стратегийн арга: Хавтгай чулууны хэмжээний заавар ба ургамалын дэд давхарга хамтран ашиглалтын нийц

Урсгалын үр дүнд нөлөөлөхгүйн зэрэгцээ тогтвортой байхыг хангахын тулд инженерүүд урсгалын хурдны түвшинд тохируулан тогтвортойжүүлэх арга-хэрэгсэл сонгож бүүрдүүлдүүр:

Рипрэп нь түүний өнцгүүдтэй чулуунууд хоорондоо бүтэн холбогдож, усны урсгалын хүчийг бүтүүлж тусладаг. Түүнд ашиглагдах чулуунуудын хэмжээ мөн санамсаргүй биш — инженерүүд усны түүнд үзүүлж буй даралтын хүчний түвшин дагуу шаардлагатай хэмжээг тодорхойлдог. Усны урсгалын хурд удаан бүснүүдэд шивграас, тростник г.м. ургамлыг суулгах нь мөн үүрэгтүүл. Түүдүүвчлүүрүүд нь газрыг бүтэн холбож байдаг, гэтэл усны урсгалын хурд 1,8 метр/секунд-т хүртэл өсөх үед түүдүүвчлүүрүүд илүү таарахгүй. Сүүлийн үед зарим ухаантнууд янз бүрийн арга замуудыг нь хослуулж эхлэж. Тодорхой төрлийн газар дээр рипрэп тавих үед геотекстиль даавууг доор нь тавих нь V-хэлбэрийн ховилуудын үүрэгтүүл урсгалын шинж чанаруудыг алдамгүй, бидний боломжийг өргөтгөж байдаг.

Трапецеид ховилууд vs. U-хэлбэрийн ховилууд : Бүтцийн тогтвортой байдал ба урт хугацааны үүрэгтүүл засвар үйлчилгээг тэнцүүлэх

Субград-д үндэслэгдсэн солилцоо: Хөлдүүрт (тогтвортой байдлыг дэмжигч) ба пясочны (засвар үйлчилгээд мөнхүүл) нөхцөл

Хөрсний бүрдэл нь усны сорилт системд хамгийн тохиромжтой тавцаны хэлбэрүүдийг сонгохдоо ихэд нөлөөлдөг. Хөрсний шавар агуулалт өндөр бөлчүүрт, хөрсний өргөтнөл нь бүтэц дээр хүчтэр хүч үүсгэдөг үед U-хэлбэрт тавцанууд бусад хэлбэрт тавцануудаас илүү тогтвортой байдаг. Тавцануудын гладкийн муруй шугамууд нь хүчний төвд төвлөрүүлэхийн оронд хүчний цэгүүдийг тархуулахад тусалдөг, үүнээс шалтгаалж урт хугацаанд тавцаны суулгах асуудал багасдөг, учир нь налуу гадаргуунууд хурдан холбогдож, хүчний ачаалал багасдөг. Нөгөө талаар, трапецеид тавцанууд нь олон удаа чийглэг ба хуурай үеүдийн дараа үүнд үүсгэдөг асуудлын улмаас тавцаны суурин ба өнцгүүд дээр ачаалалд төвлөрүүлдөг, үүнээс шалтгаалж өргөтнөлт шавар хөрснөөс бүтээдэг банкнууд дээр усны нүүрлүүлэлт хурдан явлагддөг.

Хөрсний хөрвөлзүүн нөхцөлд ажиллах үед анхаарах зүйл нь бүтцэн холбогдмуйн асуудлыг шийдвэрлэхээс илүүтдүүн утаалан газар хаях, хүчирхүүлж дархан тавих, ашиглалтын хурд цагаа хадгалах явдалд шилжинэ. U-хэлбэрийн ховилууд түүнд тохиромжтой, учир нь түүдүүл талууд нь хурд цагаа бага хүлээн авдаг, ийнхүү цэвэрлэх хэрэгцээ бага гардаг. Гэтгүй трапецид ховилууд тодорхой нөхцөлд хүртэл л хэрэглэдэг. Түүдүүл ховилууд ялангуяа хадмуйн бүснүүд юм уу жаргүй климатын бүснүүд, жилийн дотор 600 мм-с бага орж буй борооны тохиолдолд үлүүртүүн. Түүдүүл хэлбэр нь ердийн барилгын техникт хөнгөн бүтцэд бүтээх боломж олгодог, мөн дараа үед үүсгүйн асуудлыг засварлах зардал бага байдаг. Ихэнх инженерүүд утаалан газар хаях асуудал онц төвөгтүүн болойн үед U-хэлбэрийн ховилуудыг сонгож, гэтгүй трапецид ховилуудыг барилга бүтцэд хүндрэлтүүн, техникт хандаж болох бүснүүд, урт хугацаанд зардлыг хадгалах нь усны урсгалын үр дүнтүүн бүхнүүдийн хувьд чухал болж ирж буй үед сонгож дүүрдүүн.

Ховилын загварын инженерийн шийдвэр гаргах практик хүрээ

Сүүлд хөндлөн огтлосон геометрийн сонголт нь гидравлик, геотехник, амьдралын циклд үндэслэсэн контекст-хамааралт нийлбэр шийдлийг шаардаж буй.

• Хөрсний найрлал , якоторое тодорхойлж буй бүтцүүдийн бат бөхийн чадвар (шавар – U-хэлбэр; песок – U- эсвэл трапецийн хэлбэр, харуулж буй засварын төвшин дээр хамаарч буй);
• Усны бассейны гидрологи , түүнд хувьд хүртэлх усны урсгалын хурд ба усны урсгалын цаг хугацаа, якоторое тодорхойлж буй зөвшөөртүүдийн хурдны хязгаарууд ба хуурай бүтцүүдийн зөөлтүүдийн хязгаарууд;
• Орчинд үзүүлж буй нөлөө , жишээ нь: уруудах нөлөөнүүдийн магадлал эсвэл ургамлын нийцүүдийн чадвар, якоторое тогтвортой бүтцүүдийн сонголтуудыг ба урт хугацааны үр дүнг тодорхойлж буй.

Мэннингийн тэдлэгт ажиллахдаа түүнийг зүгтэр математик бодлого гэж харуулж, үүний оронд гидравлик радиус, нүүрсүүрлэсэн периметр зэрэг хүчин зүйлс дээр үүнээс ялгаатай хэлбэрүүд яаж нөлөөлөхийг үнэнд үзүүрлэх ёстой. Өнгөрсөн жилийн Үндэсний усны шугамын үр дүн судалгаанаас цуглуулсан сүүлийн талбайны өгөгдлүүд нь трапецеид ховилууд нь эсгийн бүсүүдэд У-хэлбэрт ховилуудтай харьцуулж туннелд хуримтлагдаж буй хөрсний хэмжээг ойролцоогоор 40% хүртэл бүүрнүүрлүүлдгийг харуулж буй. Цэвэр усны урсгал чухал бүсүүдэд трапецеид загварууд түүнд хүртэл хүрэх нь логикойн хувьд тайлбарлагдаж буй. Өдөр тутмын ажилд ч тохиромжтой шийдлүүдийг үзүүрлэх: V-хэлбэрт ховилуудын дагуу ургамал тарих нь урт хугацаанд зардлыг хэмнүүлдгийн гадна трапецеид хананууд нь машинуудаар цэвэрлэх болон шинжилхүйн ажил хийхийг хөнгөвчлүүлдгийг үзүүрлэх. Бүх үүнээс инженерүүд нь нарийн онолуудыг бодит дүрслэлд шилжүүлж, усны урсгалын үр дүн, бүтцүүдийн хүч, үйлдлийн тааламжтой үргэлжлүүлэх болон төсөвт хэт хүнд ачаалал үүсгүүлэх зүйлсийн хооронд тэнцвэр тогтоож буй.

Түгээмэл асуулт

Ус худгийн хэлбэр дренаж системд яагаад чухал вэ?

Ус худгийн хэлбэр усны урсгалын үр дүнтэй байдлыг нөлөөлөх бөгөөд үрэлдүүрлэлийг бууруулж, урсгалын багтаамжийг нэмэгдүүрлэнэ. Хөндлөн огтлосын трапецеид, U-хэлбэр, V-хэлбэр гэх мэт үл ядаа хэлбэрүүд нь шорооны найрсгын бүрдэл, улаан шорооны аюул, ашиглалтын шаардлагад үндэслэн сонгогддно.

Улаан шорооны аюул их бүсд ус худгийн аль хэлбэр нь хамгийн тохиромжтой вэ?

V-хэлбэрт ус худгууд нь нарийн налтугай бүсд юм уу улаан шорооны аюул их шорооны бүсд хурдан урсгалын усны хувьд илүү тохиромжтой, учир нь тэрд ус худгийн хөндлөн огтлосын туннелд хуурай шороо цуглуулахыг саатуулж, улаан шорооны аюулд үр дүнтэй хяналт тавьж чаддно.

Шорооны найрсгын бүрдэл ус худгийн төслийг яаж нөлөөлөх вэ?

Шорооны найрсгын бүрдэл бүтцэн төдий лүндүүрлэлийг нөлөөлөх бөгөөд төвсгүүрт шороо бүхий бүсд ус худгийн хөндлөн огтлосын U-хэлбэрт худгууд тогтвортой байдалд үндэслэн сонгогддно. Элснүүрт шороо бүхий бүсд ус худгийн хөндлөн огтлосын U-хэлбэрт юм уу трапецеид худгууд ашиглалтын шаардлагад юм уу улаан шорооны аюулд үндэслэн сонгогддно.

Ус худгийн тогтвортой байлгах гол арга хэрэгсэлүүд юу вэ?

Ус худгийн тогтвортой байлгах арга хэрэгсэлүүд нь өндөр хурдтай усны урсгалд рипрэп (хавчиг шороо) ашиглах, удаан урсгалд ургамалд суулгасан гадарга ашиглах зэрэг арга хэрэгсэлүүд бөгөөд түүнээр ус худгийн бүтцэн төдий лүндүүрлэлийг хадгалах, ажиллах чадварыг хадгалах бөлгөө.