Miscarea permanenta a lichidelor in canale

Miscarea permanenta a lichidelor in canale

1. Generalitati

Canalele asigura transportul lichidelor prin gravitatie, cu nivel liber, avand o panta continua longitudinala.

Linia piezometrica a canalelor coincide cu linia suprafetei apei, care se afla in contact direct cu atmosfera.

Lichidul, care se afla in miscare in canale, formeaza curenti cu o suprafata libera, in contact cu aerul. Suprafata libera este deformabila, modificandu-se atunci cand se schimba conditiile de miscare.

Canalele pot fi deschise (descoperite) sau inchise (acoperite).

Desi sunt mai putin costisitoare, aductiunile deschise se adopta numai in cazuri bine justificate din punct de vedere tehnico-economic, datorita dezavantajelor pe care le prezinta in exploatare: pierderi prin evaporare sau prin infiltratii; impurificarea apei cu corpuri straine peste limitele admise; posibilitatea de inghetare sau inzapezire, ocuparea unor suprafete mari de teren etc.

Forma sectiunii transversale a canalelor deschise poate fi trapezoidala, dreptunghiulara, semicirculara, triunghiulara sau albii compuse. Canalele se executa, de obicei, cu imbracaminti de beton, piatra sau alte materiale adecvate.

Prin utilizarea canalelor inchise se inlatura neajunsurile mentionate mai sus si se pot obtine solutii mai economice in comparatie cu conductele care functioneaza sub presiune, datorita faptului ca se pot utiliza materiale mai ieftine.

Forma sectiunii interioare a canalelor inchise cu nivel liber poate fi circulara, dreptunghiulara, cu albie semicirculara, suprainaltata, ovoidala, clopot etc.

Sectiunea cea mai avantajoasa, din punct de vedere hidraulic si economic, este cea circulara. Ea se adopta in special pentru canale mici nevizitabile.

Canalele inchise se executa din beton simplu, beton armat, bazalt artificial, zidarie de piatra sau caramida.

La alimentarile cu apa, canalele se utilizeaza in special pentru aductiuni si numai in cazurile izolate pentru distributia apei.

2. Calculul hidraulic al canalelor

Pentru calculul hidraulic al canalelor se recomanda folosirea relatiei urmatoare:

Q = A ∙ k ∙ R^2/3 J^1/2

in care:

Q este debitul de apa, in m³/s;

A - aria sectiunii transversale a canalului, ocupata de apa, in m;

k - coeficient care are urmatoarele valori:

- pentru conducte metalice ...........83

- pentru canale de beton, caramida etc. .......74

- pentru canale deschise pereate cu beton.......59

- pentru canale din pamant brazduite........40

R - raza hidraulica (R = A/p in care A este aria sectiunii transversale ocupata de apa si p este perimetrul udat al acestei arii), in m;

J - panta suprafetei apei, in mm/m.

Pentru calculul hidraulic al canalelor circulare cu diametrul interior pana la 1,5 m se pot utiliza valorile din tabela 18.

Valorile din aceasta tabela sunt date pentru un grad de umplere cu apa h/D, cuprins intre 0,50 si 0,75

Debitul si viteza apei la umplerea completa cu apa a sectiunii canalelor, in functie de panta, se pot stabili cu diagrama data in anexa 2.

Tabela 18

Panta, viteza si debitul apei in canalele circulare (k = 74)