Визначення ефективних конструктивних характеристик збірних дренажних трубопроводів меліоративних систем

Abstract

В роботі на основі проведеного аналізу диференційних рівнянь, що описують рух рідини зі змінною витратою в напірних збірних дренажних трубопроводах, запропоновано методику розрахунку ефективних конструктивних характеристик розглядуваних труб. Вважається, що зміна витрати вздовж шляху за довжиною збірника здійснюється безперервно. Досліджувана система диференційних рівнянь складається з рівняння гідравліки змінної маси і модифікованого рівняння фільтрації. Шляхом введення нових оригінальних змінних вихідна система зводиться до безрозмірного вигляду. Під ефективними характеристиками дренажного трубопроводу в роботі розуміються параметри, при яких ґрунтові води надходять в трубу на всій її довжині з інтенсивністю не меншою за величиною ніж задана за технологічними вимогами. Показано, що величина ефективних параметрів в основному залежить від величини трьох важливих факторів: коефіцієнта опору збірного дренажного трубопроводу «ζl»; відстані між дренажними трубами «E»; узагальненого параметра «A», який комплексно враховує конструктивні і фільтраційні характеристики розглядуваного потоку. При проведенні аналізу використано поняття фіктивного дренажного трубопроводу нескінченної довжини або трубопроводу з нескінченною фільтруючою спроможністю його бічної поверхні. При цьому забезпечується необхідний перепад напорів між рівнем ґрунтових вод і п’єзометричним напором всередині реального і фіктивного трубопроводів. Отримані розрахункові формули досить прості і зручні для використання. Приведено приклад розрахунку ефективних характеристик реального напірного збірного дренажного трубопроводу. Представлена методика розрахунку безумовно буде корисною при реальному проектуванні збірних дренажних труб меліоративних систем, оскільки її використання дозволить раціонально розраховувати їх параметри і за рахунок цього суттєво зменшити вартість будівництва і забезпечити оптимальні умови експлуатації меліоративних систем.