Co pokazuje wykres
Kanały deszczowe zwykle nie płyną pełnym przekrojem. Wykres pracy kanału mówi, jaką część przepływu Q0 i prędkości V0 pełnego kanału daje dane napełnienie. Wystarczy policzyć kanał raz przy pełnym przekroju, a resztę odczytać z wykresu. Krzywe zależą głównie od kształtu przekroju, a prawie wcale od średnicy, spadku i szorstkości.
Model liczy każdy punkt wykresu wprost: pole A i obwód zwilżony P przy danym napełnieniu, promień hydrauliczny R = A/P, prędkość z wybranego wzoru i przepływ Q = vA.
Wzory
Colebrook–White, w postaci jawnej dla ruchu grawitacyjnego (średnica zastępcza 4R):
Manning:
Lepkość przyjęto dla wody o temperaturze 10 °C (ν = 1,31·10⁻⁶ m²/s). Wartości charakterystyczne dla przekroju kołowego:
| Colebrook–White | Manning | |
|---|---|---|
| napełnienie, przy którym Q = Q0 | 82,5–82,8 % | 82,0 % |
| największy przepływ | ok. 107 % Q0 przy 94 % | 107,5 % Q0 przy 93,8 % |
| największa prędkość | ok. 113 % V0 przy 81 % | 114 % V0 przy 81,3 % |
| V = V0 | przy 50 % i ponownie ok. 100 % | |
Przekroje
- Kołowy: najczęstszy, najmniejszy obwód przy danym polu.
- Jajowy 2:3 (jajo normalne, H = 1,5 B): wąskie dno daje większą głębokość i prędkość przy małych przepływach, co pomaga w samooczyszczaniu kanałów ogólnospławnych i deszczowych.
- Prostokątny zamknięty: przy dotknięciu stropu obwód skokowo rośnie, a przepływ maleje.
Kiedy wykres obowiązuje
- Ruch jednostajny: spadek zwierciadła równy spadkowi dna, bez cofki i bez wpływu studzienek.
- Stała szorstkość na całym obwodzie. Osady w dnie zmieniają kształt krzywych.
- Górna, przerywana część krzywych jest niestabilna. W praktyce kanał przechodzi tam w przepływ pod ciśnieniem, więc nie projektuje się na napełnienie bliskie maksimum.
Pole i obwód przekroju jajowego liczone są numerycznie z jego konstrukcji z łuków (zgodność z tablicami: 1,1485 B², 3,965 B). Wymiarowanie przewodów z doborem średnic handlowych umożliwia kalkulator Darcy–Colebrook–White.