книги из ГПНТБ / Грелов В.М. Расчет стока и отверстий малых мостов и труб на автомобильных дорогах учебно-методическое пособие

Учебно-методическое пособие предназначено для слуша­ телей академии дорожной специальности в качестве руковод­ ства при выполнении гидрологических расчетов стока ливне­ вых и талых вод и гидравлических расчетов отверстий малых мостов и труб в курсовом проекте «Проект автомобильной до­ роги с учетом военно-технических требований».

Пособие написали:

главу 1— доцент, кандидат технических наук полковник Горелов В. М.;

главу 2 — профессор, доктор технических наук инженерполковник Теплое А. В.

Учебно-методическое пособие одобрено на заседании ка­ федры «Постройка и восстановление автомобильных дорог» и утверждено начальником кафедры профессором,, доктором технических наук генерал-майором и-т.с. Калертом А. А,

2 Ш &

Ъ & Ь Ь ч

- 3 ~

Глава I . РАСЧЕТ СТОКА С МАЛЫХ БАССЕЙНОВ

I . Теоретические основы расчета стока ливневых вод

смалых бассейнов

Брезультате интенсивных дождей иди таяния снега в малых бассейнах (сухих логах) появляется временный поток,. Водопро­ пускное сооружение на виляний автомобильной дороге должно про­ пускать максимальный расчетный расход временного или постоянного водотока без повреждения сооружения и дороги.

Максимальный расход в различных климатических районах может вызываться интенсивными дождями или таянием снега,. В некоторых случаях он может быть результатом комбинированного стока.

Особо важное значение имеет сток ливневых вод. Наблюдения показывают, что южнее линии Ленинград-Казаиь наибольшие рас­ ходы с малых бассейнов образуются от ливневого стока. В север­ ных районах, в Сибири и некоторых других районах.максимальный расход может вызываться интенсивным снеготаянием. Для большей части Европы характерным является появление. максимальных рас­ ходов на малых бассейнах от ливневого стока.

так и от снеготаяния, и отверстие водопропускного сооружения рассчитывать на наибольший из них.

Определение максимального расхода от ливневого стока с за­ данной вероятностью превышения представляет собой весьма слож­ ную задачу.

Трудность ее решения вытекает из сложности самого явления стока ливневых вод с бассейна и большой сложности нахождения расчетного слоя стока, так как интенсивность ливня с заданной вероятностью превышения (повторяемости) для различных районов земной поверхности различна и может быть найдена только путем статистической обработки метеорологических наблюдений с исполь­ зованием теории вероятностей.

Объем стока ливневых вод с малых бассейнов и максимальный расчетный расход зависят от различных факторов, многие из ко­ торых трудно учесть в расчетных зависимостях.

Такими факторами являются; - площадь водосборного бассейна и его конфигурация;

- топографические характеристики бассейна (средний уклон

От интенсивности дсадя (ливня) и его продолжительности в больщой степени зависит величина максимального расхода, на пропуск.которого должно быть рассчитано водопропускное соо­ ружение,

Сложность и важность проблемы определения расчетных рас­

ходов от ливневого отока заставляло многих ученых и исследо­ вателей.искать решение задачи как путем теоретических иссле­ дований, так и путем получения эмпиричеоких зависимостей на основе обработки результатов натурных наблюдений. На протя­ жении последнего столетия предложено более 100 различных формул, причем в некоторых из них число эмпиричеоких коэффи­ циентов достигало 20 .

Большую.работу в создании основ теории ливневого отока

проделал М»М.ПРОТОДЬЯКОНОВ, создавший впервые в мире (1931-

193? г г .) доотаточно полную теорию отока, которая широко ис­ пользовалась в практических расчетах вплоть до 1952 года.

В 1952-1953 г г , в результате, экспериментальных и теорети­

ческих разработок, выполненных Е.В. Болдаковым, Н.Н. Чегодае-

вым и др.^ была создана новая теория стока и составлены нормы отока.

Сложную картину.отока воды о бассейна можно представить

ся в грунт, задерживается на поверхности земли и на раститель­ ности и притока воды к вооружению нет. Большинство дождей не

—6 —

на поверхности до подхода стока максимальной величины к водо­

и скорость отекания воды в пределах всей площади бассейна оди­ накова»

временно будет подходить вода с площади, ограниченной изохро­

где: Ч гг расход воды, м^/сек;,

а« интенсивность дождя, мм/мин:,

?- площадь бассейна,.км^;

7

102Q.tl222 = 16,67 - числовой множитель, учитывающий принятые

ни eU' , потребного для добеганго воды к сооружению о наиболее

Рассмотренная простая схема стока с малого бассейна в дей­ ствительности сильно усложняется неправильной конфигурацией площади бассейна, неодинаковой скоростью стенания, впитывани­ ем воды в грунт, частичным задержанием ее растительностью , изменением интенсивности.дождя по площади бассейна и по вре­ мени и другими факторами.

щадки. На схеме (рис. 3) ход дождя показан нарастающим итогом интегральной кривой ОА, а ход потерь на впитывание-

Рис, 3 Схема графического определения слоя ст еке

(ig ~ расчетное бремя, \ Водоотдачи с учетом слоя потерь £ ; tg - расчетное бремя Водоотдачи its учета слоя потерь Я)

На основании статистической обработки многолетних натурных

данных о дождях большой интенсивности для территории СССР on-