Robinson, Rice & Kadavy (1998) খাড়া নালার ঢাল ও একক প্রবাহের উপর ভিত্তি করে মধ্যমা পাথরের স্তরের আকার D50 নির্ধারণের জন্য দুটি অভিজ্ঞতাভিত্তিক (এম্পিরিক্যাল) সমীকরণ তৈরি করেন। সমীকরণ 1 মৃদু ঢালের জন্য প্রযোজ্য (S0 < 0.10); সমীকরণ 2 খাড়া ঢালের জন্য প্রযোজ্য (0.10 ≤ S0 ≤ 0.40)। উভয় সমীকরণেই qt m²/s এককে প্রয়োজন হয় এবং D50 mm এককে পাওয়া যায়। যাচাইকৃত সীমা 0.02 ≤ S0 ≤ 0.40।
একক প্রবাহ
qt হলো খাড়া নালার ক্রেস্টে মোট একক প্রবাহ (প্রতি একক প্রস্থে মোট প্রবাহ)। তলদেশের প্রস্থ B সহ মোট প্রবাহ Q বহনকারী একটি চ্যানেলের জন্য, qt ≈ Q / B আনুমানিক ধরুন, অথবা খাড়া নালার ইনলেটে সংকট-গভীরতা (ক্রিটিক্যাল ডেপথ) শর্ত থেকে এটি গণনা করুন।
পাথরের আবরণের মধ্য দিয়ে প্রবাহ
মোট প্রবাহের একটি অংশ পাথরের স্তরের ছিদ্রের মধ্য দিয়ে চলাচল করে (আবরণ প্রবাহ qm); অবশিষ্ট অংশ পাথরের পৃষ্ঠের উপর দিয়ে প্রবাহিত হয় (qs = qt − qm)। প্রবাহ গভীরতা d, খাড়া নালার রুক্ষতা n ব্যবহার করে পৃষ্ঠ প্রবাহ qs-এর উপর Manning-এর সমীকরণ প্রয়োগ করে গণনা করা হয়। কোণাকার ভাঙা পাথরের জন্য ডিফল্ট ছিদ্রতা np = 0.45 স্বাভাবিক।
বৈধ পাথরের আকারের সীমা
সমীকরণগুলো D50-এর 15 mm থেকে 278 mm সীমা ব্যবহার করে তৈরি করা হয়েছে। এই সীমার বাইরের ফলাফল বহির্বিস্তারিত (এক্সট্রাপোলেটেড) এবং অতিরিক্ত প্রকৌশল বিচার-বিবেচনার সাথে ব্যবহার করা উচিত।
আউটলেট এপ্রনের উচ্চতা
আউটলেট রিচে পাথরের স্তরের শীর্ষের উচ্চতা ভাটির চ্যানেল তলদেশের উচ্চতার সমান বা তার নিচে থাকা উচিত। এর বেশি হলে আউটলেটের পাথর অস্থিতিশীল হবে।
Inlet Ponding
যখন ইনলেট চ্যানেলের স্বাভাবিক গভীরতা qt পার করার জন্য প্রয়োজনীয় ওয়্যার হেড (Hp)-এর চেয়ে কম হয়, তখন খাড়া নালার ইনলেটের উজানে সীমাবদ্ধ প্রবাহ বা পানি সঞ্চয় ঘটে। এটি সাধারণত গ্রহণযোগ্য — পানি সঞ্চয় বেগ কমায় এবং উজানের ক্ষয় প্রতিরোধ করে। পরীক্ষা করতে: প্রদত্ত qt ও ক্রেস্ট প্রস্থের জন্য Hp নির্ণয় করতে একটি ওয়্যার প্রবাহ ক্যালকুলেটর ব্যবহার করুন এবং তা ইনলেট চ্যানেলের স্বাভাবিক গভীরতার সাথে তুলনা করুন। Hp স্বাভাবিক গভীরতার চেয়ে বেশি হলে পানি সঞ্চয় ঘটবে।
তথ্যসূত্র
Robinson, K.M., Rice, C.E., and Kadavy, K.C. (1998). “পাথর-আবৃত খাড়া নালার ডিজাইন.” Transactions of the ASAE, 41(3), 621–626. USDA ARS একই পদ্ধতির উপর ভিত্তি করে একটি Excel স্প্রেডশিটও প্রকাশ করে।