Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Гидрологические расчеты трубы

6.2.1 Определение ливневого расхода.

Основной задачей гидрологического расчета является определение максимального объема воды, поступающего в сооружение в единицу времени. Расчетная зона Северная Карелия, который принадлежит ко второму ливневому району.

Ливневый расход определим по формуле

Q_л = 16,7∙A_p∙a_p∙F∙φ∙Ki∙K_ф, (6.1)

где 16,7 - переводной коэффициент для получения размерности, ;

A_p - расчётная интенсивность осадков с заданной вероятностью превышения ВП, мм / мин. Вероятность превышениязависит от категории дорог и от типов сооружения, ВП = 3%.

A_p , (6.2)

где интенсивность ливня в часовой продолжительности. Зависит от номера ливневого района и вероятности превышения.

0,69 ;

коэффициент редукции ливня часовой продолжительности. Зависит от водосборной площади и от ливневого района. 2,07;

A_p = 0,69∙1,55 =1,07 мм/мин.

a_p– расчетный коэффициент склонового стока,

a_p= а₀∙ δ, (6.3)

где а₀– коэффициент стока при полном насыщении почвы водой,

а₀= 0,58,

δ – коэффициент, учитывающий потери стока, вследствие впитывания влаги и ее частичной гидроаккумуляции,

δ = 1- γ∙β∙∏,

где γ – коэффициент, учитывающий проницаемость грунтов. Зависит от типа почвы и характеристик склона бассейна, γ = 0,1,

β – коэффициент, учитывающий состояние грунтов во время формирования расчетного паводка, зависит от особенностей стока. β = 0,9,

∏ - поправочный коэффициент, который учитывает редукцию проницаемости почвы грунтов во время стока, зависит от номера ливневого района и водосборной площади,∏ = 1,0,

δ = 1 - 0,11∙0,9∙1,2 = 0,88;

a_p = 0,58∙0,88 = 0,55.

Далее определим уклон лога по формуле

(6.4)

где Н_max – наибольшая отметка лога, Н_max = 125,2 м,

Н_min – минимальная отметка лога, Н_min = 109,3м,

L – длина лога, L = 100 м.

F – водосборная площадь,

F = 0,02 км²,

коэффициент редукции максимального расхода, зависит от водосборной площади,

= 0,88;

K_i – коэффициент крутизны водосборного бассейна, K_i= 1,06.

К_ф – коэффициент, учитывающий форму водосборной площади,

Если F <50 м³, то

(6.5)

где ∆Ф – поправочный коэффициент, который учитывает геометрическую форму водосборной площади;

∆Ф = 1,14

Тогда: 16,7 ∙ 1,07 ∙ 0,51 ∙ 0, 02∙ 0,88 ∙ 1,06 ∙ 0,4634 ∙ 0,71 = 0,55 .

6.2.2 Определение расчетного расхода с учетом аккумуляции.

. (6.6)

где W_пр – объем пруда перед инженерным сооружением,

. (6.7)

где и – коэффициенты крутизны склонов лога =20, ,

– уклон лога сооружения,

– глубина пруда у входа в сооружение.

W – объем дождевого стока,

W = 1000∙А_р∙а_р∙F∙φ∙t_ф =1000∙0,51∙0,2∙0,71∙32=2444 (6.8)

где t_ф – фактическая продолжительность осадков, t_ф = 32 мин.

6.2.3 Определение расчетного расхода от талых вод.

Ливневый расчет не является определяющим, т.к. во время весеннего таяния снега и одновременного выпадения дождей расходы могут достигать значительных величин, поэтому параллельно выполняем расчет по определению расхода от талых вод

(6.9)

где - расход от талых вод, ;

– коэффициент дружности половодий, = 0,01;

n – показатель степени, n = 0,17;

- коэффициент учитывающий наличие озер, = 1;

- коэффициент учитывающий залесенность и заболачиваемость, зависящий от параметра β, ; ; ;

Т.е. . Значит .

– расчетный слой суммарного стока талых вод, мм:

(6.10)

где - средний, многолетний слой стока талых вод, = 140мм. (в Карелии);

– модульный коэффициент, зависящий от коэффициента вариации С_v и коэффициента ассиметрии С_s = 1,8,

= 140 1,8 = 252 мм.

Т.к. , для дальнейших расчетов принимаем .

6.2.4 Гидравлический расчет трубы.

В исходной местности отсутствует постоянный водоток, расчетный расход небольшой, что позволяет применить стандартные размеры труб.

Труба проектируется на ПК 4+50,00.

В зависимости от подбираем Н и d, чтобы был безнапорный режим, : H = 1,2м, d =0,75 м.

Определим критическую функцию по формуле:

, (6.11)

В зависимости от , определим отношение , тогда

Исходя из значения , найдем критическую площадь W_кр:

, (6.12)

Определим критический радиус R_кр:

R_кр =0,171∙0,75 = 0,13 м,

Значение коэффициента Шези С определим по таблице. С = f(R,n), где n-коэффициент шероховатости, n=0,025, С=24.

Определим критический уклон трубы, ‰

, (6.13)

Поскольку i_л= 17‰ >i_кр= 0,21‰, то принимаем нормальную глубину воды в трубе, безнапорный режим течения воды.

Определим действительный модуль расхода Кд

, (6.14)

Определим фактический модуль расхода К₀, :

(6.15)

Определим отношение фактического модуля к действительному:

По таблице в тетради, зная , определим W₀/W_д = 0,594

Определим теоретический модуль скорости:

, (6.16)

Определим скорость течения на выходе:

(6.17)

Определим длину трубы:

, (6.18)

где ширина земляного полотна, м, В = 4.5 м;

крутизна откоса насыпи, ;

- высота насыпи, м, = 1,4м;

– толщина стенок трубы, =0,1*d = 0,1*0,75 = 0,075 м;

выступ начала трубы по отношению к насыпи, м, а = 0,5 м.

м.

Проектируемая мной дорога для лучшего водоотвода нуждается в трёх трубах. Расчёт первой представлен выше. Ниже показаны общие данные для трёх труб.

Таблица 6.2 – Общие данные для труб.

Параметр	Единица измерения	Место расположение труб
ПК 4+50,00	ПК 38+00,00
F		0,02	0,01
iл
	м	0,75	0,75
	м	0,075	0,075
	м/с	1,95	1,95
Тип укрепления	-	Одиночное мощение на мху	Одиночное мощение на мху
	м