1.2.2 Определение расчетного расхода ливневых вод по а.П. Лебедеву

Максимальный расчетный расход ливневых вод определяют по формуле:

, (1.2.11)

где – расчетная интенсивность водоотдачи при общем уклоне лога J_o=1‰;

J_o – общий уклон лога, ‰;

F – площадь водосбора, км²;

– коэффициент снижения расхода на залесенность и заболоченность водосбора;

– переходной коэффициент, зависящий от вероятности превышения паводка, =0,77 при ВП 3%.

, (1.2.12)

где К – эмпирический коэффициент, величина которого зависит от рельефа.

Для суходольных и периодически действующих водотоков, протекающих в зоне возвышенностей и гряд, К=6,1. Для водотоков, протекающих в зоне равнин и низин с уклоном склонов менее 10‰ – К=1,2.

Величина коэффициента δ вычисляется по формуле:

, (1.2.13)

Вычислим по (1.2.12) величину при J_o=30‰:

,

Расчетный расход при J_o=30‰:

.

1.2.3 Определение расчетного расхода от ливня по о.В. Андрееву

Расчетный расход определяется по формуле:

, м³/с (1.2.14)

где – интенсивность ливня часовой продолжительности (мм/мин), для климатических условий Республики Беларусь равна 0,75 при ВП=3%;

K_t – коэффициент перехода от интенсивности ливня часовой продолжительности к интенсивности ливня расчетной продолжительности, определяется по формуле (1.2.15):

F – площадь водосбора, км²;

– коэффициент потерь стока (таблица 1.2.2);

– коэффициент редукции, учитывающий неполноту стока в связи с неравномерностью стока по площади водосбора, определяется по формуле (1.2.8).

Расчетная продолжительность ливня равна времени добегания воды от наиболее удаленной части водосбора до замыкающего створа (до дороги).

Коэффициент К_t для задернованных поверхностей по формуле:

, (1.2.15)

где L – длина водосбора,

J_o – общий уклон водосбора в долях единицы.

Вычислим по формуле (1.2.15) K_t при Jo=30‰, а также φ по формуле (1.2.8).

.

.

Расчетный расход от ливня при Jo=30‰ и супесях (α=0,20):

.

1.3 Построение графика зависимости расхода воды от глубины

График зависимости расхода от глубины воды Q=f(h) необходим для определения бытовой глубины h_б во время расчетного паводка в нестесненном живом сечении водотока после пересечения его дорогой. В качестве расчетного расхода принимают сбросной расход, на который проектируется водопропускное сооружение.

Для построения графика зависимости расхода воды от глубины Q=f(h) задаются несколькими уровнями воды Н и для каждого из них вычисляют глубину потока h на вертикалях, скорости потока на вертикалях, элементарные расходы.

Скорость на вертикалях при глубине воды h_i вычисляют по формуле:

, (1.3.1)

где m – коэффициент, учитывающий шероховатость лога и склонов;

J_с – уклон лога у сооружения в долях единицы.

Коэффициент m назначается для извилистого или заросшего русла (ручей) – 20.

Элементарный расход на вертикалях рассчитывается по формуле:

, (1.3.2)

Расход в элементе живого сечения при расстоянии между вертикалями L_i рассчитывается по формуле:

, (1.3.3)

где – элементарные расходы на соседних вертикалях.

По данным об элементарных расходах строят их эпюру по ширине живого сечения потока. Суммарный расход при данном уровне равен площади эпюры элементарных расходов.

Расчет производят в табличной форме (табл. 1.3.1)

Исходные данные. Уклон водотока у сооружения 5%_o, m=15.

Поперечное сечение водотока характеризуется черными отметками, приведенными в метрах:

Пикет, плюс	50+00	50+15	50+20	50+22	50+30	50+40
Отметки	126,00	124,00	122,50	122,50	124,00	126,00

Задаем первоначально уровень воды 126,00, вычисляем глубины на вертикалях, вычисляем скорости движения воды по формуле (1.3.1) и элементарные расходы по формуле (1.3.2). Эти данные заносим в таблицу 1.3.1 и строим эпюру элементарных расходов (рис.1.3.1).

Таблица 1.3.1

Заданный уровень Н	Отметка дна Нi	Глубина hi	Скорость Vi	Элементарный расход qi	Расстояние Li	Qi
1	2	3	4	5	6	7
124,00	124,00	0	0	0	5	17,03
	122,50	1,5	4,54	6,81	2	13,62
	122,50	1,5	4,54	6,81	8	27,24
	124,00	0	0	0		Сумма
							57,89
126,00	126,00	0	0	0	15	82,5
	124,00	2	5,5	11	5	97,32
	122,50	3,5	7,98	27,93	2	55,86
	122,50	3,5	7,98	27,93	8	155,72
	124,00	2	5,5	11	10	55
	126,00	0	0	0		Сумма
							446,31

По полученным данным строим график зависимости расхода воды от глубины Q= f (h) (рис 1.3.1) .

Рисунок 1.3.1 График зависимости Q= f (h)