Файл: Грелов В.М. Расчет стока и отверстий малых мостов и труб на автомобильных дорогах учебно-методическое пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 06.04.2024

Просмотров: 34

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

 

 

-

9 -

 

редолены расчетные нормы стока

(ом. приложение I ) ,

При этом

воя

территория

отраны разбита

на ряд ливневых районов, границы

которых показаны на карте (р и сЛ ).

 

 

В приложении I для каждого ливневого района приведены зна­

чения

интенсивности водоотдачи

а , ш/мин, и расчетного слоя

стока

h мм

( для расчетной продолжительности дождя 30 мин.)

в зависимости от категории грунта и вероятности превышения

расчетного ливня 10, 4 , 2 и 1% (повторяемость одинраз в 10,

25,

50

и 100 л ет ).

 

 

.

В соответствии с принятой классификацией почв по

интенсив­

ности впитывания все разновидности почв приведены к шести ка­ тегориям в зависимости от процентного содержания пеона, ко­ торое определяют лабораторным исследованием проб почв, взятых

на склонах бассейна с глубины 0 ,2 -0 ,3

м под растительным слоем.

По процентному содержанию песка.по

таблице 2 определяется-

расчетная интенсивность впитывания, а по таблице 3 устанавли­ вается соответствующая категория почв.

Расчетная

интенсивность впитывания в зависимости

 

 

 

от

содержания

песка в почве

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2

 

Содержание

Расчетная

интенсив­

Содержание

Расчетная

интен­

песка в %

ность

впитывания в

песка в %

сивность

впитый

 

ш /мин.

 

вания в мм/шта.

0

 

0 -0,01

50

0,23

 

5

 

 

 

0,10

60

0;27

 

10

 

о ;в

70

0,32

 

15

 

0,21

80

0,38

 

20

 

0,21

90

о,ад

 

30

 

0,21

100

0,62

 

40

 

0,22

 

 

 


i

о

I

- II -

Категория почв по интенсивности впитывания

 

 

Таблица 3

Катего­

Почвы и покрытия

Расчетная

интенсивное!!

рия

впитывания, мм/мин.

почв

 

пределы

средняя

 

 

изменений

IАсфальт, бетон, лед,скала без трещин,.влажная промерзшая

почва и т .п .

0- 0,02

0,01

ПГлина, жирноглинистые почвы,

 

такыры, мощеные поверхности

0,02-0,15

0,08

 

и т .п .

 

Суглинки, подзолы, подзо­

 

 

 

листые и серые лесные суг­

 

 

 

линки, тучные и суглинис­

 

 

 

тые черноземы, сероземы,

 

 

 

суглинистые и глинистые

 

 

 

тундровые и болотные поч­

 

 

 

вы, сухая песчаная про­

0,15-0,22

0,18

 

мерзшая почва

Чернозем обычный и южный,

 

 

светлокаштановые и темно-

 

 

 

каштановые почвы, лесс,

0,22 -0,30

0,26

 

карбонатные почвы

УСупеси, бурые и серо-бурые

 

пустынно-степные почвы, се­

 

 

 

роземы супесчаные и песча­

0,35

 

ные и т .п .

0 ,3 0 -0 ,АО

У1

Пески, нравий,

каменистые

0,54

 

 

почвы рыхлые

0,40 -0,67

 

 

 

 

■.

1.......

Следует иметь в виду, что категория задернованных почв из­ меняется в зависимости от толщины дерна.

В большинстве случаев при достаточной толщине травяного покрова категории почв несколько усредняются и в приближенных расчетах для территории Европейской части СССР можно принимать почвы 1Н-1У категорий.


- 12 -

На величину стока определенным образом

оказывает влияние

 

(в сторону его уменьшения) наличие

на площади бассейна озер

 

и болот. Раоходы ливневого стока уменьшаются на коэффициент

 

d jo j

определяемый по таблице

При площади бассейна

 

г

^

10 кит учитывается только

процент озерности, а при

 

F >

Мкм ^

учитывается

суммарный процент

озерности и заболо­

ченности

бассейна.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент уменьшения ливневого стока <5^

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4

 

Расположение

Площадь озер

(при

F -

10 км2) или суммарная

озер

и болот

площадь озер

и болот (при

F >10

км2)

в % от

 

по длине

во-

 

 

площади бассейна

 

 

 

 

дообора

 

...2

4

6 ..

'8 ~

 

15

20

30

40

 

 

 

 

Хр

;

В нижней

 

0,85

0,75

0*65

0,55

0,50

0,40

0,35

0,20

0,15

0,10

части

 

В верхней

0,95

0,90

0,85

0,80

0,75

0,65

0,55

0,45

0,35

0,25

части

 

Размеры ливневого стока могут.оыть уменьшены также за счет неравномерности выпадения осадков по всей площади бассейна

на величину коэффициента у

, значения которого

приведены

В таблице

5 .

 

 

 

 

 

Коэффициент уменьшения ливневого стока у

 

 

 

 

 

Таблица 5

Наибольший

Карпаты, Кавказ, Чер­

Европейская

Средняя Ази!

линейный

 

номорское побережье

часть СССР,

Южное По­

размер бас­

Кавказа,Дальний Вос­

Сибирь

волжье, Ка­

сейна Д,

км

ток

 

 

захстан

5

 

1:00

 

0,99

0,97

10

 

0,98

 

0,94

0,82

15

 

0,92

 

0 ,8 1 '

0,54

20

 

0,84

 

0,63

0,36

25

 

0,74

 

0,49

0,28

30

 

0,64

 

0,41

0,24


- 13 -

Вторая задача о транспортировании стока к сооружению может быть решена, исходя из уравнения баланса объемов воды на скло­

нах (

wc) ,

в логе (

)

и

прошедшей через замыкающий

створ

(Wq),

суш а

которых

на

определенный интервал време­

ни должна быть равна общему объему воды, участвующему в стоке

(*)«

*

= Wc

+ ^

+ HQ *

 

 

<3 >

 

 

Общий объем стока за все расчетные

время дождя равен:

 

 

w = /

Qdt =

(h -

z)

v

тй У ,

 

С^)

 

 

 

О

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уравнение баланса можно переписать в следующем виде*

 

 

w

- WC

= Ь

+ \

 

 

 

(5)

 

 

Для заданного периода

времени

t

 

мы можем определить

ь

(см. рис.З) и; следовательно, w = (ь - z) F.

 

 

 

 

Объем воды на склонах

на конец заданного интервала

времени

t определяется по формуле:

 

 

 

 

 

 

 

 

Wc = 0,7 Ih F

 

тнс.м3,

 

(6 )

 

 

Следовательно, в левой части уравнения баланса

w

и

we

являются известными величинами. В правой части

уравнения

ff^

и Wq неизвестны,

но тесно

связаны

между собой

через

вели­

чину площади живого сечения на замыкающем створе OJ.

 

 

Задаваясь разной глубиной воды Н на створе

при принятом t ,

можно последовательно решать уравнение

баланса

и построить

 

гидрограф путем разделения общего объема стока на отдельные части.

Объем воды в логе

определяется по формуле:

 

 

 

 

w/? =

| OJb(—■—-fcl ) c ТЫс . мз

„ .(7 )

где

Ы

-

площадь поперечного сечения жотока в замыкающем

 

 

 

створе бассейна (у сооружения) при глубине воды

 

 

 

Н, м;

 

 

L

 

-

длина главного лога, км;

 

---------

-

поправочный

множитель, учитывающий дополнительное


 

 

- 14 -

 

количество воды в боковых логах;

Щ -

суш а

длин второстепенных логов;

о -

показатель степени, принимаемый для равнинных бас­

 

сейнов

- I /б , для холмиотых - 1Д , для гористых -

 

1 /3 .

 

Объем воды, прошедшей через замыкающий створ к концу перио­ да времени t , вычисляется по формуле:

 

 

 

 

 

= 0,06'tQcp

ты с.м ^,

 

(6 )

 

где

Q

-

|

(0 ^ 2

+

-

средний

расход воды за

время

 

При глубине воды в замыкающем створе Н и площади попереч­

ного сечения

потока OJ

расход

воды:

Q,= ojv

 

м ^/сек.?(9)

где

У

-

 

средняя скорость течения

воды,

определяемая по

формуле

 

 

 

 

2/ ,

1/р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¥ а (0 ,5 Н)

5 i ,

 

г лл

 

 

 

 

 

~

средний уклон главного лога;

 

 

 

 

шл

-

коэффициент, учитывающий шероховатость

главного ло­

 

 

 

 

га (табл. 8 ),

 

 

 

 

 

 

 

Задаваясь

глубиной

воды Hj

находят

 

и

,

а так-

яв

их сумму

 

+

Wq

. Ерли она

будет

равна левой

пасти

уравнения баланса, то подсчет заканчивается и получается рас­ ход Q , соответствующий концу интервала времени t . Если разница будет более 5%, то задаются новым значением Н и повторяют расчет.

Следует отметить, что точный способ определения расчетно­ го расхода при ливневом стоке, основанный на решении уравне­ ния баланса объемов при Д-б интервалах времени, является весь­ ма громоздким и поэтому применяется лишь в особо ответственных случаях.

При ускоренных изысканиях и проектировании военных автомо­ бильных дорог на т . в . д . , учитывая короткий срок их иди, нет надобности в весьма высокой точности определения рас­

ходов. Поэтому следует применять упрощенные способы определе­ ния раочетьых расходов и объемов при ливневом стоке. Одним из наиболее простых способов расчета является расчет по упро­ щенной формуле СоюэДорнии, разработанной иод руководством 6. В. Болдакова (1%3 г . ) .