- •1 Основные сведения о дорожных водопропускных сооружениях
- •2 Климатические условия
- •3 Гидрогеологические условия
- •4 Определение характеристик водосборного бассейна
- •4.1 Расчет стока талых вод
- •5.Гидравлический расчет водопропускных труб
- •5.1 Назначение и выбор отверстия водопропускной трубы
- •3.2 Определение длины водопропускной трубы
2 Климатические условия
Мурманская область расположена во II дорожно- климатической зоне – зона подзолистых и заболоченных грунтов. Для района проложения автомобильной дороги характерен климат с не очень холодной зимой и теплым летом, что видно из дорожно-климатического графика, представленного на рис.1
Рисунок 1-
Дорожно-климатический график
Лето теплое: среднесуточная температура наиболее жаркого месяца (июля) составляет +15,6 град С; зимы не особо холодные со среднесуточной температурой наиболее холодного месяца (март) -18 град. С. Отрицательная температура бывает с ноября по апрель, а расчетная длительность периода отрицательных температур Т=179 суток.
Абсолютный максимум температуры воздуха в году достигает +34 град С, минимум -45 град. Следовательно, амплитуда температуры составляет 79град.
В течение года выпадает в среднем 600 мм осадков, высота снежного покрова 40-80 см держится от 180 до 230 дней.
3 Гидрогеологические условия
Территория Мурманской области относится к обширному Северодвинскому артезианскому бассейну. Подземные водыздесь в той или иной мере содержатся во всех четвертичныхи дочетвертичных отложениях. Вследствие неоднородного литологическога состава пород и невыдержанности мощности слоев по простиранию и падению, создаются разнообразные условия разгрузки, питания, циркуляции подземных вод. Отсутствие достаточно выдержанных по простиранию водоупоров обусловливает гидравлическую связь различных водоносных горизонтов и комплексов.
4 Определение характеристик водосборного бассейна
В процессе технических изысканий выполняются необходимые топографо-геодезические работы и обследования района проложения трассы. Основными результатами для дальнейших расчетов являются план бассейна с характеристикой его площади, длины главного лога, среднего уклона лога, склонов. Кроме того, необходимо установить характер поверхности бассейна: растительность, почвенный покров.
Бассейном называется участок местности, с которого вода во время выпадения дождей и снеготаяния стекает к проектируемому водопропускному сооружению. Для определения площади бассейна необходимо установить границы его на карте или на местности. Границей бассейна с одной стороны всегда является сама дорога, а с другой стороны – водораздельная линия, которая отделяет данный бассейн от соседних бассейнов.
Бассейн малых водопропускных сооружений на автомобильных дорогах снимают, как правило по карте. При определении границ бассейна сначала устанавливают ближайшие к водопропускному сооружению точки перегиба местности на трассе (выпуклые переломы). Эти точки будут началоми и концом водораздельной линии определяют аналогично, при этом учитывают, что водораздел идет всегда перпендикулярно горизонталям и от него вода должна стекать в противоложные стороны.
Площадь водосборного бассейна можно определить с помощью кальки и миллиметровки. Для этого полученный план водосборного бассейна накладывают на лист миллиметровой бумаги. Отмечаются и пересчитываются все целые квадратные сантиметры (N1), которые поместили на плане. На оставшейся площади плана водосборного бассейна отмечается и пересчитывается количество квадратиков, равное 0,5х0,5 см( N2), затем пересчитывают оставшиеся неполные квадратики размером 0,5х0,5см(N3).
Тогда площадь водосборного бассейна определяется:
F= N1* S1+ N2*S2+ N3/2*S2, где (1)
F= 2*0,01+1*0,0025+16/2*0,0025 = 0,02375 км²
N1 – кол-во полных квадратов. На карте площадь такого квадрата равна
S1=0,01 км2 (в соответствии с масштабом карты)
N2-количество квадратов, равное 0,5*0,5 см , S2= 0,0025км2
N3 – кол-во оставшихся неполных квадратиков размером равные 0,5*0,5
(2)
Уклон главного лога можно определить по формуле :
i=(Hв- Hc)/L, где (2)
i=(160,6-149,7)/350 = 0,03%0
Hв – отметка верхней точки тальвега;
Hc – отметка лога у сооружения
L – длина главного лога, равная сумме длин участков тальвега, снятых с карты.
Тальвег – линия, соединяющая самые низкие точки дна эрозионных форм рельефа (речной долины, балки, оврага, лога).
Уклон лога у сооружения определяется как уклон между точками , одна их которых находится на 100-200 м по тальвегу выше сооружения, а другая на 50-100 ниже его.
Уклон лога у сооружения определяется по формуле:
iсооруж=(Hвс- Hнс)/Lв - Lн, где (3)
iсооруж=(156,8-155,3)/200-100 = 0,015 %0
Hвс – отметка точки выше сооружения;
Hнс – отметка точки ниже сооружения;
Lв , Lн – расстояние по тальвегу от сооружения до верхней и нижней точек.
Вероятность прерывания паводка - 1%
Максимальный расход ливневого стока:
Qл = 16,7*ач*k1*F*α*φ1, где (4)
ачас – интенсивность ливня часовой продолжительности;
k1 - коэффициент перехода от интенсивности ливня часовой продолжительности к интенсивности ливня расчетной производительности;
α – коэффициент потерь стока;
φ – коэффициент редукции;
F – площадь водосбора.
Коэффициент редукции φ, зависит от площади водосбора F:
(5)
Qл = 16.7*1.01*5,24*0,02*0,6*1,429 = 1,52 м3/с (6)
Определяем объем ливневого стока:
Wл
= 60000
(7)
