Настоящая книга посвящена вопросам проектирования, строительства и эксплуатации крупных и средних каналов различного назначения. В книге приведены главнейшие расчетные методы, необходимые при определении основных размеров каналов и их отдельных элементов, причем значительное внимание уделено технико-экономическим расчетам. Специальный раздел монографии посвящен организации и производству работ по сооружению каналов. Дано также описание сооружений, возводимых на каналах, приведены методы определения их основных размеров и даны примеры построенных сооружений. В заключение рассмотрены основные вопросы эксплуатации каналов и даны рекомендации по организации службы наблюдений за их состоянием. При составлении настоящей работы использованы новейшие достижения советской науки в области гидравлики и гидротехники, а также опыт строительства и эксплуатации крупных гидротехнических сооружений. Книга рассчитана на инженеров-проектировщиков и строителей крупных и средних каналов.

Предисловие
Введение

Глава первая. Классификация каналов и принципы назначения их основных размеров
§ 1. Классификация каналов
§ 2. Формы и основные размеры поперечных сечений каналов
§ 3. Определение средней скорости течения воды в каналах
§ 4. Гидравлический расчет каналов с использованием формулы акад. H.Н. Павловского для коэффициента С
§ 5. Допускаемые скорости течения воды в каналах
§ 6. Принципы проектирования каналов экономичного поперечного сечения
§ 7. Расчеты каналов и приканальных дамб на фильтрацию
§ 8. Заложение откосов канала
§ 9. Облицовки каналов

Глава вторая. Судоходные каналы
§ 10. Классификация судоходных каналов
§ 11. Поперечные сечения судоходных каналов
§ 12. Основные размеры судоходных каналов
§ 13. Выбор трассы судоходного канала
§ 14. Продольный профиль судоходного канала, уклоны дна, допускаемые скорости
§ 15. Крепление откосов судоходных каналов
§ 16. Приканальные дамбы и борьба с фильтрацией из судоходных каналов
§ 17. Питание судоходных каналов водой
§ 18. Примеры сооруженных судоходных каналов

Глава третья. Оросительные каналы
§ 19. Классификация оросительных каналов
§ 20. Поперечные сечения оросительных каналов
§ 21. Определение основных размеров оросительных каналов
§ 22. Уменьшение размеров поперечных сечений каналов и борьба с фильтрацией при помощи бетонирования дна и откосов
§ 23. Принципы трассирования оросительных каналов
§ 24. Судоходно-оросительные каналы

Глава четвертая. Энергетические каналы
§ 25. Классификация энергетических каналов
§ 26. Трассирование деривационных каналов, формы поперечных сечений, уклоны
§ 27. Технико-экономический расчет деривационных каналов
§ 28. Пример технико-экономического расчета деривационного энергетического канала
§ 29. Указания о некоторых конструктивных размерах деривационных энергетических каналов и рекомендуемых скоростях течения
§ 30. Оросительно-энергетические каналы

Глава пятая. Производство и организация работ по сооружению каналов
§ 31. Основные схемы производства работ сухим способом
§ 32. Основные землеройные механизмы, применяемые при сооружении каналов
§ 33. Производство работ прямыми лопатами
§ 34. Производство работ драглайнами
§ 35. Производительность экскаваторов
§ 36. Транспортные средства, применяемые на механизированных земляных работах
§ 37. Характеристика скреперов и производство работ скреперами
§ 38. Вспомогательные и отделочные земляные работы при строительстве каналов
§ 39. Выбор оборудования для производства земляных работ
§ 40. Сооружение каналов при помощи гидромеханизации
§ 41. Основные схемы производства работ при помощи гидромеханизации
§ 42. Механизмы, применяемые при гидромеханизации
§ 43. Транспортирование пульпы
§ 44. Выбор механизмов для производства работ при помощи гидромеханизации и основные расчетные схемы
§ 45. Производство работ землечерпанием
§ 46. Производство работ по креплению откосов
§ 47. Влияние механизированных способов производства работ на выбор поперечного профиля каналов

Глава шестая. Сооружения на каналах
§ 48. Классификация сооружений, возводимых на каналах
§ 49. Специальные сооружения на судоходных каналах
§ 50. Специальные сооружения на оросительных, обводнительных и водопроводных каналах
§ 51. Сооружения общего назначения, связанные с эксплуатацией каналов
§ 52. Сопрягающие сооружения
§ 53. Сооружения в местах пересечений канала с водотоками и путями сообщения

Глава седьмая. Вопросы эксплуатации каналов
§ 54. Наблюдения за состоянием каналов
§ 55. Организация службы наблюдений за состоянием каналов
§ 56. Основные эксплуатационные мероприятия, обеспечивающие нормальную работу каналов

Приложения
Приложение I. Таблицы коэффициентов шероховатости для каналов, проходящих в различных руслах, выполненных с различной тщательностью и находящихся в различных условиях содержания
Приложение II. Таблицы скоростных характеристик W = f(R)
Приложение III. Таблицы значений h/χ = ʄ(R/χ) для каналов трапецоидального сечения при различных коэффициентах заложения откосов
Приложение IV. Допускаемые (неразмывающие) средние скорости течения воды в каналах
Приложение V. Таблица коэффициентов A и B для расчета устойчивости откосов по методу проф. М.Н. Гольдштейна
Приложение VI. Таблицы характеристик машин и механизмов, применяемых при сооружении каналов

Предисловие

XIX съезд КПСС в своих директивах по пятому пятилетнему плану развития СССР на 1951—1955 годы поставил перед советскими гидротехниками ряд ответственных задач, при решении которых каналам будет принадлежать весьма значительная роль. С целью дальнейшего развития сельского хозяйства в районах орошаемого земледелия, в течение предстоящего пятилетия, будут производиться работы по строительству новых и реконструкции существующих оросительных систем во многих районах Советского Союза. Кроме оросительных каналов также будут строиться и эксплуатироваться судоходные, энергетические, обводнительные и осушительные каналы. Многочисленные проектные организации ведут в настоящее время проектирование каналов различных типов и назначения и составляют проекты организации работ по их сооружению.

Между тем в нашей технической литературе отсутствует систематическое изложение основных вопросов, связанных с проектированием каналов, где были бы рассмотрены каналы всех типов (судоходные, оросительные, энергетические, комплексного использования) с учетом новейших методов проектирования и прогрессивных способов производства работ.

В связи с этим возникла необходимость составления, наряду с другими томами «Библиотеки гидротехника», монографии по каналам, в которой должны быть освещены вопросы проектирования и эксплуатации каналов, описаны специальные сооружения, возводимые на них, а также приведены необходимые данные о современных методах производства и организации работ по сооружению каналов.

Придавая особо важное значение выполнению технико-экономических расчетов при проектировании каналов, автор разработал новый метод проектирования каналов экономичного поперечного сечения, основанный на анализе графика, названного в предлагаемой работе «универсальной характеристикой канала», устанавливающей связь между скоростью течения, глубиной наполнения и шириной канала по дну. Одновременно автором введено понятие о «гидравлически наивыгоднейшем уклоне», которое широко может быть использовано при технико-экономических расчетах оросительных и энергетических каналов. В связи с тем, что в настоящее время при строительстве крупных каналов широко применяются полигональные поперечные сечения, в книге приводится простой метод гидравлического расчета каналов данного сложного профиля.

Для проверки каналов на незаиляемость нами использована формула проф. Е.А. Замарина, рекомендуемая действующими инструкциями. Для облегчения использования формулы проф. Е.А. Замарина при проектировании новых каналов мы привели ее к виду, более удобному для применения в проектной практике. Основывая все гидравлические расчеты каналов на отечественной формуле акад. H.Н. Павловского, мы даем весьма подробные расчетные таблицы, составленные применительно к этой формуле. Эти таблицы несомненно принесут значительную пользу проектировщикам. Все разделы книги снабжены большим количеством числовых примеров.

Большое внимание в работе уделено вопросу о креплении откосов каналов, причем в значительной мере использован опыт эксплуатации каменных креплений канала имени Москвы и ряд лабораторных исследований наших научно-исследовательских институтов и в частности института Укрводгео.

Так как современные методы производства работ с применением новейших землеройных снарядов (шагающих экскаваторов, мощных земснарядов и т. д.) влияют на габариты каналов и до известной степени на их конструкцию, то в настоящей работе уделено значительное место вопросам производства и организации работ по сооружению каналов. Этот раздел, т. е. главу пятую «Производство и организация работ по сооружению каналов» любезно согласились составить инженеры А.И. Магнитов и Л.Д. Богословский, которые имели возможность изложить материал в свете современных достижений в данной области гидротехники. Глава пятая, написанная А.И. Магнитовым и Л.Д. Богословским в объеме, значительно большем, чем это требуется проектировщикам, на которых рассчитана данная книга, будет полезна также и строителям каналов. Автор приносит А.И. Магнитову и Л.Д. Богословскому свою большую благодарность за составление указанного раздела.

В данной главе были рассмотрены вопросы организации строительства крупных и средних каналов. Вопросы же организации работ по строительству временных оросительных каналов и каналов осушительной сети не рассматривались вовсе.

Вследствие того, что при постройке каналов приходится возводить значительное количество различных гидротехнических сооружений, то сооружениям на каналах посвящен специальный раздел. В этом разделе, кроме описания конструкций сооружений, излагаются методы определения их основных размеров и даются примеры осуществленных сооружений. При этом параграф, посвященный судоходным шлюзам, здесь приведен лишь для общего ознакомления с данным типом сооружения, а также для изложения метода определения расходов воды на шлюзование, что является необходимым при проектировании судоходных каналов.

В заключение в последней, седьмой, главе, посвященной вопросам эксплуатации каналов, особое внимание обращается на необходимость организации службы наблюдений за работой каналов и даются некоторые рекомендации, основанные на опыте эксплуатации некоторых наших сооружений и в частности на опыте эксплуатации канала имени Москвы.