2. Расчетные расходы водосбросов

В соответствии со СНиП 2.01.14-83 при проектировании основных гидротехнических сооружений расчетные максимальные расходы водосброса определяют с установлением их ежегодной вероятности превышения (% обеспеченности) в зависимости от класса сооружений.

Сбросные сооружения водохранилищ мелиоративного назначения рассчитывают, как правило, на расход 10% обеспеченности (расход, наблюдающийся один раз в 10 лет) по следующей методике:

- для заданного района территории Украины по карте определяют географический параметр В, для Донецко-Приднепровского бассейна и 10% обеспеченности расхода В= 9 (м³ /с^. км).

, м³/с

где  - водосборная площадь проектируемого водохранилища, км², например, для  = 25 км² м³/с.

С учетом трансформации части потока паводка в водохранилище, расчётный расход водосбросного сооружения Q_расч будет меньше расхода Q, а именно:

, м³/с

где Р - объем регулирующей призмы водохранилища, т.е. объём воды в водохранилище между отметками ФПУ и НПУ;

П - объём стока паводка, т.е. количество воды, поступающее в водохранилище за время паводка,

В расчетах можно принять:

Учёт регулирующего влияния водохранилища позволяет значительно уменьшит размеры водосбросного сооружения, и как следствие, снизить его стоимость.

3. Расчет подводящего канала

Поперечные сечения каналов назначаются с таким расчётом, чтобы при пропуске максимальных расходов воды, скорость в них не превышала допускаемой V_доп (из условия неразмывания грунта), а в подводящем канале имел бы место плавный вход. С этой целью его делают расширяющимся в плане вверх по течению и с обратным уклоном дна.

Расчет проводим в следующей последовательности:

1. Определяем площадь поперечного сечения канала:

, м²

где Q-расчётный расход водосбросного сооружения, м³/с;

V_доп - допустимая скорость для данного грунта, м/с, определяемая по таблице 4.1.

Таблица 4.1 – Допускаемая средняя скорость в каналах для грунтов с коэффициентом сцепления С

Допустимая средняя ско­рость V, м/с; При глубине потока, м	Удельное сцепление С, кПа
	0,5	1,0	2,0	3,0	4,0	5,0
0,5	0,39	0,44	0,52	0,59	0,65	0,71
1,0	0,43	0,48	0,57	0,64	0,71	0,77
3,0	0,49	0,55	0,65	0,74	0,81	0,89
5,0	0,52	0,58	0,69	0,78	0,86	0,98

Таблица 4.2 – Допустимые неразмывающиеся средние скорости

для закреплённых русел

Вид крепления	Проектная марка бетона	V, м/с; При глубине потока h, м
		0,5	11	3	5
Бетонная облицовка	100	12,5	13,8	16,0	17,0
	150	14,0	15,6	18,0	19,1
	200	15,6	17,3	20,0	21,2
	300	19,2	21,2	24,6	26,1
Облицовка из каменной кладки	150-50	7,4	8,7	10,7	11,6
	25	6,3	7,4	9,1	9,8
	10	4,3	5,0	6,2	6,7
Каменная наброска	-	3,0	3,5	4,0	4,4
Мощение одиночное на слое щебня Или глины (0,1 -0,15 м) с покрытием слоем глины -на свеженасыпанном утрамбованном грунте при крупности камней :
0,15-0,20 м	-	2,4	2,8	3,5	3,8
0,20-0,30 м	-	2,8	3,3	4,1	4,4
-на осевшем или плотно утрамбован­ном грунте при крупности камней:
0,15-0,20 м	-	2,6	3,0	3,7	4,0
0,20-0,30 м	-	3,0	3,6	4,5	4,9
Мощение двойное на слое щебня при крупности камней:
0,15-0,20 м	-	3,0	3,5	4,3	4,7
0,20-0,30 м	-	3,1	3,7	4,7	5,1

2. Определяем ширину канала по дну (для трапецеидального поперечного сечения):

, м

т - коэффициент заложения откосов канала, принимаем т=1; h - глубина заполнения подводящего канала, м (разность уровней ФПУ и НПУ).

Если b > В_пл, то следует укрепить русло подводящего канала. Выбор типа крепления зависит от местных условий и, как правило, выполняется из местных строительных материалов. Для соответствующего типа крепления выбрать V_доп по табл. 4.3 и повторить пункты расчёта 1 и 2.

3. Определяем смоченный периметр канала:

, м

4. Определяем гидравлический радиус канала:

, м

5. Определяем гидравлический уклон дна канала:

,

где С - коэффициент Шези, определяемый по табл. П 1. в зависимости от гидравлического радиуса R_г и коэффициента шероховатости стенок канала n (определяется по табл. П 2.)