З метою виключення надходження на територію полігону поверхневого стоку з боку водозбору влаштовують нагірні канали. Довжину горішніх каналів приймають з умови захисту території полігону з нагірній боку. Поверхневий стік, що збирається нагірними каналами, відводять у водойму, водотік, або в ставки-випаровувачі або водовбирні колодязі. Вибір приймача поверхневого стоку залежить від гідрологічних і геологічних умов територій.
Траса нагорного каналу щоб уникнути занесення його піском по можливості повинна співпадати з напрямом потоку паводкових вод. Прокладку слід здійснювати з незначним числом поворотів. Канал сполучають з водоприймачем під кутом 45-60 °. Мінімальний ухил дна каналу 0,002 - 0,003, а максимальний приймають з умов, що не допускають розмив русла. Літньо-осінні паводкові витрати повинні повністю вміщуватися в руслі, а рівень води в ньому повинен бути на 10 - 30 см нижче бровки.
Гідравлічний розрахунок нагірної каналів проводять з метою визначення пропуску розрахункових паводкових вод.
Приймаємо трапецеидальную форму поперечного перерізу нагорного каналу, закладення укосів, з урахуванням піщаного ґрунту, приймаємо рівним 1: 2,5.
З одного боку витрата води каналу в весняний період визначається за формулою 57, а з іншого за формулою 58
де
- площа водозбору, га; - модуль поверхневого і грунтового стоку, л / с га.Далі визначаємо глибину води в каналі методом послідовних спроб, порівнюючи значення витрат води в каналі за формулами 57 і 58.
визначимо витрата
, на який розраховують габарити каналуде
- площа живого перетину каналу, м 2;v - швидкість руху води в каналі, м / с.
Живе перетин каналу, тобто частина площі поперечного перерізу каналу, зайнята рухомий водою, визначається за формулою
де
- глибина води в каналі, м; - ширина каналу по дну, м (приймаємо b = 0.4 м); - коефіцієнт закладення укосу каналу.Глибина води в каналі
= 2 м і коефіцієнт закладення укосу каналу= 2,5, так як грунт нагорного каналу - пісок [3].Швидкість руху води v в каналі знаходять за формулою Шезі
де С - швидкісний коефіцієнт;
- гідравлічний радіус, м; - ухил дна каналу.Гідравлічний радіус R (м) визначають по залежності:
де Р - змочений периметр (м), визначається за формулою:
Швидкісний коефіцієнт С можна визначити за графіком Н.Н.Павловского, знаяR і коефіцієнт шорсткості русла каналу
. Так какR = 0,97 м і = 0,011, ТОС = 91 [3].Обчислений за формулою 58 витрата води в нагірнім каналі
м 3 / с при заданому= 2 м вийшов більше, ніж витрата води в каналі в весняний період за формулою 57м 3 / с, отже, робимо другу примірку глибини води в каналі, зменшуючи первісне значеннядо= 0,7 м. Далі повторюємо розрахунки.Так як R2 = 0,35 м і
= 0,011, ТОС = 78 [3].Будуємо графік залежності глибини води в каналі і витрати води і по ньому визначаємо, що глибина води в нагірнім каналі в весняний період
= 0,6 м.Малюнок 1 - Залежність глибини води в нагірнім каналі від розходу води
Загальна глибина каналу визначається за формулою 63
де h - глибина води в каналі (розрахункова), м;
- глибина підпору води по довжині каналу, м; - запас глибини каналу на випадок подачі по ньому форсованого витрати, м; - запас глибини для уникнення переливу води з каналу, м;Приймаємо глибину каналу 1 м.