6.3. Расчет величины стока поверхностных вод с водосборного бассейна

Сток поверхностных вод представляет собой процесс стекания некоторого количества воды по склонам и логам водосбора за определенное время к его замыкающему створу, где располагается водопропускное сооружение.

В проектной практике принято различать, в зависимости от причин возникновения, два основных вида стока поверхностных вод:

– сток дождевых паводков,

– сток весеннего половодья.

На некоторых территориях (преимущественно горные районы в южной части страны) возможен смешанный сток – результат сочетания снеготаяния и таяния ледников с весенними дождями.

Тип и размеры искусственного сооружения устанавливаются по преимущественному стоку: ливневому, снеговому или смешанному.

Для линий III и более высоких категорий размеры мостов и труб определяются при расчетных паводках, вероятности превышения 1:100 (1 %) и для линий IV категории  1:50 (2 %), т.е. расчет ведется на такой значительный расход или уровень воды, который может быть превышен примерно один раз соответственно за 100 и 50 лет.

Основной документ, по которому производят гидрологические расчеты в нашей стране, – «Свод правил по определению основных расчетных гидрологических характеристик (СП 33-101-2003)». Для предварительного назначения отверстий сооружений на стадии сравнения вариантов трассы дороги допускается расчет величины стока проводить с помощью номограмм.

В курсовой работе следует пользоваться приближенным методом расчета величины стока по номограммам, при этом допускается определять величину только ливневого стока, который чаще всего оказывается преимущественным на водосборе.

Максимальный расход ливневого стока ежегодной вероятности превышения Р = 1% для водосборов с песчаными и супесчаными почвами определяют по номограмме (рис. 34) в зависимости от площади водосбора F, уклона главного лога J_л, ‰, номера ливневого района и группы климатических районов:

Номер ливневого района устанавливается по карте-схеме ливневых районов (рис. 35), а номер группы климатических районов по табл.8.

Таблица 8

Номера ливневых районов	1, 2, 3	3а, 4	5, 6	7, 8, 9	10
Группа климатических районов	V	IV	III	II	I

Методика определения расхода ливневого стока по номограмме следующая.

На шкале I_л номограммы (рис. 34) находим точку, соответствующую уклону главного лога, I_л (для примера, I_л = 18‰). Через эту точку проводим вертикаль до пересечения с линией, соответствующей номеру группы климатических районов (в рассмотренном примере – V). Через полученную точку проводим горизонтальную прямую вправо до пересечения со шкалой x.

На шкале F находим точку, соответствующую площади бассейна (например, F = 20,0 км²), и через нее проводим вертикальную прямую до пересечения с линией, соответствующей ливневому району (№ 3). Через полученную точку проводим горизонтальную прямую влево до пересечения со шкалой y.

Соединяем полученные точки на шкалах x и y и в месте ее пересечения этой линии со шкалой Q находим (для данного примера = 30 м³/с).

По номограммам определяется расход ливневого стока с вероятностью превышения 1:100 (1 %) для водосборов с песчаными и супесчаными почвами. Для определения расходов стоков с иной вероятностью превышения и для водосборов с почвами, отличными от песчаных и супесчаных, расход, полученный по номограмме , умножается на поправочный коэффициент k_л, значения которого приведены в табл.9, т.е.

(15)

Рис. 34. Номограмма для определения дождевых расходов с вероятностью превышения 1% при песчаных и супесчаных почвах: 1…10 – номера дождевых районов по карте-схеме; I…Y – группы климатических районов

Рис. 35. Карта-схема ливневых районов

Таблица 9