कैनेडी के सिद्धांत नहर प्रणाली: संकल्पना, सीमाएँ और डिजाइन
कैनेडी की कैनाल प्रणाली के सिद्धांत में सिंचाई चैनलों की अवधारणा, सीमाओं और डिजाइन के बारे में जानने के लिए इस लेख को पढ़ें।
कैनेडी के सिद्धांत की अवधारणा:
ऊपरी बारी दोआब नहर प्रणाली सबसे पुरानी सिंचाई प्रणालियों में से एक है। श्री आरजी केनेडी, पंजाब में कार्यकारी अभियंता, पीडब्ल्यूडी 1895 में इस नहर प्रणाली के प्रभारी थे। नहर को लंबे समय तक साफ नहीं किया गया था। उन्होंने माना कि नहर ने स्थिर अवस्था प्राप्त कर ली है और इसलिए उन्होंने निवेदन किया है कि प्रवाह के वेग ने भी महत्वपूर्ण अवस्था प्राप्त कर ली है। उन्होंने इस नहर प्रणाली की स्थिर पहुंच पर लगभग 20 साइटों का अध्ययन किया और अंत में एक सिद्धांत विकसित किया जो उनके नाम के बाद जाना जाता है।
बहने वाली नहरों में तलछट निलंबन में केवल स्थिर eddies के ऊर्ध्वाधर घटकों द्वारा रखी जाती है जिसे हमेशा किसी भी धारा की पूरी चौड़ाई पर मनाया जा सकता है, सतह पर धीरे से उबलते हुए। (एडी के उत्पादन का कारण बिस्तर की खुरदरापन है)। धारा की गाद सहायक शक्ति के लिए एक अभिव्यक्ति प्राप्त करने के लिए, यह सुरक्षित रूप से माना जा सकता है कि समर्थित गाद की मात्रा बिस्तर की चौड़ाई के लिए आनुपातिक है, शेष सभी स्थितियां समान हैं।
यह धारा V 0 के वेग के साथ भी बदलता रहता है। इसे V 0 n-1 के अनुपात में लिया जा सकता है। यह स्पष्ट है कि वेग जितना अधिक होगा, एडीज़ का बल उतना अधिक होगा। बल शून्य होने पर बल शून्य हो जाता है। फैक्टर 'एन' कुछ इंडेक्स है।
कैनेडी के अनुसार, यद्यपि गहराई तीसरा परिवर्तनशील है, यह संख्या या बल के प्रभाव को प्रभावित नहीं कर सका।
इसलिए धारा में समर्थित गाद की मात्रा A - B- V 0 - V 0 n-1 द्वारा व्यक्त की जा सकती है।
जहां, ए कुछ स्थिर है;
बी नहर की बिस्तर की चौड़ाई है; तथा
V 0 स्थिर अवस्था में वेग है।
गाद परिवहन की मात्रा द्वारा दिया जाता है
AB V 0 n-1 x V 0 = AB V 0 n
यहां यह पहचानना आवश्यक है कि सभी गाद तलछट को निलंबन में लिया गया है। बेशक, इस तथ्य के बारे में कोई संदेह नहीं है, कि भारी मात्रा में भारी गाद को एक बिस्तर भार के रूप में ले जाया जाता है जो बिस्तर के साथ लुढ़कता है। यह राशि BV 0 n के बजाय सीधे BV 0 के रूप में भिन्न होगी।
रोलिंग गाद को भी शामिल करने के लिए, n का मान कम लिया जाना चाहिए, अगर ऐसा नहीं होता, तो निलंबित गाद को अकेले माना जाता था।
कैनेडी ने V 0 और प्रवाह की गहराई के बीच विभिन्न रेखांकन किए और अंत में V 0 की गणना करने का सूत्र दिया। सूत्र है
V 0 = C. D n
कहा पे
वी 0 एम / सेकंड में महत्वपूर्ण वेग है;
डी में पूर्ण आपूर्ति गहराई है;
और सी स्थिर है। यह गाद के चरित्र पर निर्भर करता है। सामग्री को स्थिरांक के मान से अधिक बड़ा करता है।
n कुछ इंडेक्स है। यह गाद के प्रकार पर भी निर्भर करता है।
पंजाब राज्य के लिए उन्होंने C और n के मान दिए और इस प्रकार सूत्र है
वी 0 = 0.546 डी 0.64 ... (1)
इस तथ्य को पहचानने के बाद कि गाद ग्रेड भी एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, उसने सूत्र (1) को संशोधित किया। नया रूप है
वी = 0.546 मीटर। डी 0.64 … .. (2)
जहाँ m CVR या V / V 0 है
मोटे रेत के लिए मी का मान 1.1 से 1.2 तक लिया जा सकता है। जबकि महीन सामग्री के लिए इसे 0.8 से 0.9 के बीच रखा जा सकता है।
कैनेडी सिद्धांत के आधार पर समान प्रकृति के सूत्र, V = C. D n, विभिन्न क्षेत्रों में उन्नत थे।
कैनेडी के सिद्धांत की सीमाएं:
मैं। B / D संबंध के अभाव में कैनेडी सिद्धांत विशिष्ट रूप से चैनल आयामों को ठीक करने का आसान आधार प्रदान नहीं करता है।
ii। गाद ग्रेड और गाद चार्ज की सही परिभाषा नहीं दी गई है।
iii। गाद परिवहन की जटिल घटना पूरी तरह से जिम्मेदार नहीं है और केवल महत्वपूर्ण वेग अनुपात (एम) की अवधारणा को पर्याप्त माना जाता है।
iv। सिद्धांत के दायरे के तहत अनुदैर्ध्य ढलान तय करने का कोई प्रावधान नहीं है।
v। केंट के चैनल डिज़ाइन प्रक्रिया में कुटर के सूत्र निहित सीमाओं के उपयोग से लागू रहते हैं।
कैनेडी सिद्धांत का उपयोग करते हुए सिंचाई चैनल का डिजाइन:
जब एक सिंचाई चैनल कैनेडी सिद्धांत द्वारा डिजाइन किया जाना है, तो एफएसडी (क्यू), रोसोसिटी के गुणांक (एन), सीवीआर (एम), और चैनल के अनुदैर्ध्य ढलान (एस) को पहले से जानना आवश्यक है।
फिर निम्नलिखित तीन समीकरण खंडों का उपयोग करके परीक्षण तैयार किया जा सकता है:
वी = 0.546 मीटर। डी 0.64
क्यू = एवी; तथा
V = CSRS
डिजाइनिंग की प्रक्रिया निम्नलिखित चरणों में उल्लिखित की जा सकती है:
मैं। उचित पूर्ण आपूर्ति गहराई, डी मान लें।
ii। समीकरण का उपयोग करके (1) V का मान ज्ञात कीजिए।
iii। V के इस मान के साथ, समीकरण का उपयोग करके (2) ए का पता लगाएं।
iv। साइड स्लोप्स को मानते हुए और ए और डी के ज्ञान से बिस्तर की चौड़ाई बी का पता लगाएं।
v। आर की गणना करें जो क्षेत्रफल और गीली परिधि का अनुपात है।
vi। समीकरण का उपयोग करके (3) वास्तविक वेग V का मान ज्ञात कीजिए।
जब D का अनुमानित मान सही है, तो V का स्टेप (f) का मान V के स्टेप (b) में परिकलित होगा, यदि D का एक अन्य उपयुक्त मान नहीं है और प्रक्रिया को तब तक दोहराएं जब तक कि दोनों मान वेग से बाहर न आ जाएं ऐसे ही बनें।
यहाँ यह माना जा सकता है कि Q, N और m के समान मानों के लिए लेकिन S के विभिन्न मूल्यों के साथ विभिन्न चैनल सेक्शन डिज़ाइन किए जा सकते हैं। यह उल्लेख करना अनावश्यक है कि वे सभी समान रूप से संतोषजनक नहीं होंगे। विशेष ढलान (बी) को ठीक करने के लिए कुछ मार्गदर्शन देने के लिए। वुड्स ने अनुभव के आधार पर एक तालिका (तालिका 9.9) दी है जिसमें वह Q, S, N, m के विभिन्न मूल्यों के लिए उपयुक्त B / D अनुपात देता है। इसके अलावा, उपयुक्त बीआईडी अनुपात अपनाने से परीक्षण करने के श्रम को टाला जा सकता है।
इस प्रकार जब Q, N, m और BID अनुपात को ऊपर दिए गए तीन फॉर्मूले अर्थात कैनेडी के समीकरण, निरंतरता समीकरण और चेज़ी के सूत्र का उपयोग करके दिया जाता है तो चैनल को परीक्षण किए बिना विशिष्ट रूप से डिज़ाइन किया जा सकता है।
डिजाइनिंग की प्रक्रिया निम्नलिखित चरणों में उल्लिखित की जा सकती है:
मैं। केवल डी के संदर्भ में समीकरण (1) एक्सप्रेस वी का उपयोग करना।
ii। दिए गए बीआईडी अनुपात और साइड ढलानों से गहराई ए के संदर्भ में केवल क्षेत्र ए की गणना करें (यदि साइड ढलान नहीं दिए गए हैं तो: uv: 1 के रूप में जलोढ़ पथ के लिए ढलान)।
iii। समीकरण (2) के प्रयोग से केवल V और D के बीच एक और संबंध प्राप्त होता है।
iv। एफ और डी के बीच के संबंध को एक साथ समीकरण के रूप में दो समीकरणों को हल करें और डी के मूल्य का पता लगाएं।
v। ज्ञात बीआईडी अनुपात से बी की गणना मूल्य।
vi। कैनेडी के समीकरण (1) से V की गणना करें।
vii। चेजी के समीकरण का उपयोग करके एस के मूल्य की गणना करें।
संकट:
निम्नलिखित डेटा के लिए एक सिंचाई नहर डिज़ाइन करें:
