Вопрос№36

Размещение водопропускных сооружений. Виды поверхностных стоков

Размещение сооружений:

(лекции)

Размещение идет в пониженных местах

Территория с которой происходит сток поверхностных вод к этим пониженным местам называется бассейном. Линия соединяющая самые низкие точки бассейна называется руслом или тальвергом

(учебник)

В проектной практике принят следующий порядок размещения малых водопропускных сооружений по трассе проектируемой же­лезной дороги. На продольном профиле (рис. 6.2) определяют все пониженные места линии земли, пересекаемые насыпью (там пред­варительно намечаются водопропускные сооружения), и смежные с ними повышенные (водораздельные) точки, определяющие грани­цы склонов, с которых вода стекает к сооружению. Затем, ориенти­руясь на пикетажные значения этих точек, их переносят на карту или план в горизонталях (рис. 6.3). Далее, пользуясь информацией, по­лучаемой с карты или плана, определяют границы площади, с кото­рой вода будет стекать к данному сооружению. Эту площадь приня­то считать бассейном стока, или водосбором. Границы бассейнов (во­дораздельные линии) определяют по картам (планам), а при необхо­димости уточняют по результатам дополнительной топографической съемки местности. Бассейн стока относительно водопропускного сооружения определяется водораздельными линиями и земляным полотном железной дороги (см. рис. 6.3). Каждый водосбор харак­теризуется показателями, существенно влияющими на количество воды, притекающей к сооружению. Это прежде всего площадь водо­сбора и его форма, длина лога (тальвега) — линии, соединяющей наиболее низкие точки бассейна от водораздела до водопропускно­го сооружения, и его уклон, определяемый по длине лога и разности отметок на водоразделе и у сооружения. Бассейн может иметь не­сколько логов, среди которых различают главные и второстепенные. Важным показателем является также уклон склонов бассейна.

Виды поверхностных стоков:

Сток дождевых паводков характеризуется относительной кратковременностью, временно'й случайностью, а также потеря ми на впитывание поч­венным слоем.

Сток весеннего половодья отличается от стока дождевого пото­ка как генетически (по происхождению), так и условиями, в кото­рых он происходит. Как правило, этот сток протекает по промерз­шей и, следовательно, плохо впитывающей влагу почве. Снеготая­ние обычно начинается с верхних слоев снежного покрова, с посте­пенным насыщением влагой нижележащих слоев и заполнение впа­дин микрорельефа, и только после этого начинается сток воды.

Из описания процесса формирования стока ясно, что и в том, и в другом случае сток не прекращается сразу после окончания лив­ня или снеготаяния, а продолжается еще некоторое время за счет воды, аккумулированной в пределах бассейна.

Вопрос№37

Формирование стока, факторы влияющие на сток. Гидрограф стока.

Поверхностные воды образуются за счет ливней или дождей, таяния снегов. Сток, который образуется за счет ливней называется ливневым стоком. Сток может образовываться при совместном таянии снегов и выпадении ливней и называется смешанным стоком. Различаю полный и неполный сток воды.

На формирование и количественные характеристики стока оказвает влияние как общерайонные, так и местные факторы.

К общерайонным относятся: кол-во выпавших осадков, интенсивность дождя,продолжительность ливня, ветровые и температурные режимы, влажность воздуха.

Местные факторы:геометрические и гидроморфологические (глубина потока, поверхность потока) характеристики бассейна

Гидрограф стока(требуется график): Процесс стока, несмотря на многообразие форм его изменений во времени, в общем случае имеет три характерные временные фазы:

t_под— постепенного на-растания расхода (фаза подъема); t_nB — наиболь­шего, или пикового, рас­хода и t_сп— постепенно­го его уменьшения после прекращения дождя или снеготаяния. Изменение расхода во времени в виде графической за­висимости Q(t) называ­ется гидрографом. Представлен­ная на рисунке зависи­мость является лишь схемой, так как форма гидрографа любого во­дотока имеет свое, лишь ему присущее очертание, причем для одно­го и того же водотока эта зависимость будет различна для расходов различных вероятностей превышения.

К наиболее существенным факторам, определяющим форму гидрографа стока, относятся прежде всего происхождение стока (генетика), интенсивность и продолжительность водоотдачи, гео­метрические и гидроморфологические характеристики бассейна, определяющие скорость нарастания слоя водоотдачи, время сте-кания воды по склонам и главному руслу, водозадерживающая способность бассейна и так далее. В зависимости от перечисленных факторов форма гидрографа может быть близкой к треу­гольной, трапециевидной, многопиковой. Так, например, в за­висимости от продолжительности водоотдачи может не насту­пить или наступить период, когда в стоке у замыкающего ство­ра (у водопропускного сооружения) будет участвовать вода со всего бассейна (рис. 6.6, а, б). Такой период называется перио­дом полного стока, а время t_н, необходимое для его формирова­ния, временем полного стока. Соответствующий полному стоку расход Q_n, м³/с, принято называть полным. В этом случае мак­симальный расход данного стока 2_тах будет равен полному, а время водоотдачи будет не меньше времени, потребного для формирования полного стока: t_B>t_n.

Форма гидрографа стока существенно влияет на величину мак­симального расхода, и это обстоятельство необходимо учитывать при определении расхода водотока, на пропуск которого рассчи­тывается отверстие водопропускного сооружения.