- •Инженерная гидрология
- •Содержание
- •Введение
- •1 Практическое занятие №1 Сбор исходных данных для проектирования малых водопропускных сооружений
- •2 Практическое занятие №2 Определение величины расчетного расхода водотока и объема стока
- •2.1 Определение расхода ливневых вод
- •2.2 Определение общего объема стока ливневых вод
- •2.3 Определение расчетного расхода от талых вод
- •3 Практическое занятие №3. Проектирование водопропускной трубы
- •3.1 Установление режима протекания воды в сооружении
- •3.2 Расчет отверстия водопропускной трубы
- •3.3 Выбор варианта отверстия трубы
- •3.4 Конструирование водопропускной трубы
- •3.5 Определение длины трубы
- •3.6 Определение размеров укрепления за сооружениями
- •4 Практическое занятие №4. Проектирование малого моста
- •4.1 Определение расчетной схемы протекания воды под мостом
- •4.2 Расчет отверстия малого моста
- •Список рекомендуемой литературы
- •Приложение 11
- •Приложение 13
4.2 Расчет отверстия малого моста
При режиме свободного истечения расчетной глубиной является глубина в статном сечении hс , которая связана с критической глубиной hк и подпором перед мостом H следующими приближенными зависимостями:
(19)
hc 0.5H (20)
Используя эти зависимости, расчет отверстия малого моста целесообразно вести в следующей последовательности:
назначить тип укрепления подмостового русла;
определить допускаемую скорость соответствующую неразмываемой;
определить скорость в сжатом сечении, принимая ее на 10% больше допустимой. Небольшое увеличение скорости на коротком протяжении не вызовет размыва, однако этот прием позволяет несколько уменьшить отверстие моста;
определить глубину в сжатом сечении;
определить величину подпора;
определить величину отверстия моста по формуле
(21)
Отверстие моста при свободном истечении измеряется, как расстояние между береговыми опорами по поверхности потока.
При режиме несвободного истечения расчетной глубиной является бытовая глубина, однако расчетную скорость потока целесообразно принять для сжатого сечения, чтобы обеспечить достаточную уверенность в надежной работе укрепленной части русла. Поэтому величина отверстия определяется по формуле:
(22)
а величина подпора — по формуле:
(23)
где б — коэффициент скорости, принимаемый в зависимости от формы устоев:
1) для устоев с конусами б = 0.9;
2) для устоев с откосными крыльями б = 0.85;
3) для устоев с заборными стенками б = 0.76.
В остальном порядок расчета отверстия аналогичен схеме свободного истечения.
Измеряется отверстие моста при схеме несвободного истечения по средней линии площади сечения потока под мостом.
Список рекомендуемой литературы
1 Федотов Г.А., Поспелов П.И. Изыскания и проектирование автомобильных дорог: Учебник. В 2-х частях, Издательство: "Высшая школа" 2009. – 520 с.
2 Федотов Г.А. Дорожные переходы через водотоки [Электронный ресурс] : учеб. пособие. - М.; Минск: Новое знание, 2015. - 520с.
3 Справочная энциклопедия дорожника 5 том "Проектирование автомобильных дорог"./Под ред. Г.А.Федотова, П.И.Поспелова – М.: Информавтодор. 2007. - 668 с.
4 Федотов Г.А. Изыскания и проектирование мостовых переходов. 2-е издание: Учебник для студентов вузов. - М.: Издательство: Академия, 2010. —304 с.
Приложение 1
Категория дороги от расчетной интенсивности
Категория дороги |
Расчетная интенсивность движения, авт/сут |
Народнохозяйственное и административное значение административных дорог |
|
приведенная к легковому автомобилю |
в транспортных единицах |
||
I-а |
Св. 14000 |
Св. 7000 |
Магистральные автомобильные дороги общегосударственного значения (в том числе для международного сообщения) |
I-б II |
Св. 14000 Св. 6000 до 14000 |
Св. 7000 Св. 3000 до 7000 |
Автомобильные дороги общегосударственного (не отнесенные к I-а категории), республиканского, областного (краевого) значения |
III |
Св. 2000 до 6000 |
Св. 1000 до 3000 |
Автомобильные дороги общегосударственного, республиканского, областного (краевого) значения (не отнесенные к I-б и II категориям), дороги местного значения |
IV |
Св. 200 до 2000 |
Св. 100 до 1000 |
Автомобильные дороги республиканского, областного (краевого) и местного значения (не отнесенные к I-б, II, III категориям) |
V |
До 200 |
До 100 |
Автомобильные дороги местного значения (кроме отнесенных к III и IV категориям) |
Примечания: 1. Расчетная интенсивность в транспортных единицах принимается в случаях, когда легковые автомобили будут составлять менее 30% общего транспортного потока.
Категория подъездных дорог к промышленным предприятиям назначается в соответствии с расчетной интенсивностью движения для дорог I-б - V категорий.
При применении одинаковых требований для дорог I-а и I-б категорий в тексте они будут отнесены к I категории.
Приложение 2
#G0Дорожно-климатические зоны России
Приложение 3
Карта ливневого районирования
Приложение 4
Вероятность превышения паводка
Сооружения |
Категория дороги |
Вероятность превышения max расходов паводков в % |
|
|
|
Малые мосты и трубы |
I |
1 |
Малые мосты и трубы |
II, III и городские улицы и дороги |
2 |
Малые мосты и трубы |
IV, V и внутрихозяйственные |
3 |
|
дороги |
|
Приложение 5
Интенсивность ливня часовой продолжительности
Районы |
Интенсивность ливня часовой продолжительности, мм/мин, при вероятности превышения, % |
|||||||
10 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0,3 |
0,1 |
|
1 |
0,27 |
0,27 |
0,29 |
0,32 |
0,34 |
0,40 |
0,49 |
0,57 |
2 |
0,29 |
0,36 |
0,39 |
0,42 |
0,45 |
0,50 |
0,61 |
0,75 |
3 |
0,29 |
0,41 |
0,47 |
0,52 |
0,58 |
0,70 |
0,95 |
1,15 |
4 |
0,45 |
0,59 |
0,64 |
0,69 |
0,74 |
0,90 |
1,14 |
1,32 |
5 |
0,46 |
0,62 |
0,69 |
0,75 |
0,82 |
0,97 |
1,26 |
1,48 |
6 |
0,49 |
0,65 |
0,73 |
0,81 |
0,89 |
1,01 |
1,46 |
1,79 |
7 |
0,54 |
0,74 |
0,82 |
0,89 |
0,97 |
1,15 |
1,50 |
1,99 |
8 |
0,79 |
0,98 |
1,07 |
1,15 |
1,24 |
1,41 |
1,78 |
2,07 |
9 |
0,81 |
1,02 |
1,11 |
1,20 |
1,28 |
1,48 |
1,83 |
2,14 |
10 |
0,82 |
1,11 |
1,23 |
1,35 |
1,46 |
1,74 |
2,25 |
2,65 |
Приложение 6
Коэффициент Kt
L, км |
Kt при iл |
|||||||
0,0001 |
0,001 |
0,01 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,5 |
0,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,15 |
4,25 |
|
|
|
Полный сток 5,24 |
|||
0,30 |
2,57 |
3,86 |
|
|
|
|
|
|
0,50 |
1,84 |
2,70 |
3,93 |
|
|
|
|
|
0,75 |
1,41 |
2,08 |
2,97 |
4,50 |
5,05 |
|
|
|
1,0 |
1,16 |
1,71 |
2,53 |
3,74 |
4,18 |
4,50 |
4,90 |
5,18 |
1,50 |
0,88 |
1,30 |
1,93 |
2,82 |
3,15 |
3,40 |
3,70 |
3,90 |
2,0 |
0,73 |
1,07 |
1,59 |
2,35 |
2,64 |
2,85 |
3,08 |
3,27 |
2,5 |
0,63 |
0,92 |
1,37 |
2,02 |
2,26 |
2,44 |
2,65 |
2,80 |
3,0 |
0,56 |
0,82 |
1,21 |
1,79 |
2,0 |
2,16 |
2,34 |
2,49 |
3,5 |
0,50 |
0,74 |
1,10 |
1,62 |
1,81 |
1,95 |
2,12 |
2,31 |
4,0 |
0,46 |
0,68 |
1,0 |
1,48 |
1,65 |
1,78 |
1,94 |
2,11 |
4,5 |
0,42 |
0,62 |
0,93 |
1,37 |
1,53 |
1,65 |
1,78 |
1,95 |
5,0 |
0,40 |
0,58 |
0,86 |
1,27 |
1,42 |
1,54 |
1,67 |
1,82 |
6,0 |
0,35 |
0,52 |
0,76 |
1,13 |
1,26 |
1,36 |
1,48 |
1,61 |
7,0 |
0,32 |
0,47 |
0,69 |
1,02 |
1,14 |
1,23 |
1,33 |
1,45 |
8,0 |
0,29 |
0,43 |
0,63 |
0,93 |
1,04 |
1,12 |
1,22 |
1,33 |
9,0 |
0,27 |
0,39 |
0,58 |
0,86 |
0,96 |
1,04 |
1,13 |
1,23 |
10,0 |
0,25 |
0,37 |
0,54 |
0,80 |
0,90 |
0,97 |
1,05 |
1,14 |
11,0 |
0,23 |
0,34 |
0,51 |
0,75 |
0,84 |
0,91 |
0,98 |
1,07 |
12,0 |
0,22 |
0,32 |
0,48 |
0,71 |
0,79 |
0,86 |
0,93 |
0,99 |
13,0 |
0,21 |
0,31 |
0,46 |
0,67 |
0,75 |
0,81 |
0,88 |
0,96 |
14,0 |
0,20 |
0,29 |
0,43 |
0,64 |
0,72 |
0,79 |
0,84 |
0,91 |
15,0 |
0,19 |
0,28 |
0,41 |
0,61 |
0,68 |
0,74 |
0,80 |
0,87 |
20,0 |
0,16 |
0,23 |
0,34 |
0,50 |
0,56 |
0,61 |
0,66 |
0,72 |
Приложение 7
Коэффициент потерь стока
Вид и характер поверхности |
Коэффициент при F, км |
||
0 - 1 |
1 - 10 |
10 - 100 |
|
Асфальт, скала без трещин, бетон |
1 |
1 |
1 |
Жирноглинистые почвы, такыры и такыровые почвы |
0,70 - 0,95 |
0,65 - 0,95 |
0,65 - 0,90 |
Суглинки, подзолы, подзолистые и серые лесные суглинки, сероземы тяжелосуглинистые, тундровые и болотные почвы |
0,60 - 0,90 |
0,55 - 0,80 |
0,50 - 0,75 |
Чернозем обычный и южный, светлокаштановые почвы, лёсс, карбонатные почвы, темно-каштановые почвы |
0,55 - 0,75 |
0,45 - 0,70 |
0,35 - 0,65 |
Супеси, бурые и серо-бурые пустынно-степные, сероземы супесчаные и песчаные |
0,30 - 0,60 |
0,20 - 0,55 |
0,20 - 0,45 |
Песчаные, гравелистые, рыхлые каменистые почвы |
0,25 |
0,15 - 0,20 |
0,10 |
Приложение 8
Коэффициент редукции
|
|
F,км |
|
F,км |
|
F,км |
|
F,км |
|
F,км |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,1 |
1,00 |
0,6 |
0,64 |
1,5 |
0,51 |
5,0 |
0,38 |
14 |
0,29 |
40 |
0,22 |
0,2 |
0,84 |
0,7 |
0,61 |
2,0 |
0,47 |
6,0 |
0,36 |
16 |
0,28 |
50 |
0,21 |
0,3 |
0,76 |
0,8 |
0,59 |
2,5 |
0,45 |
8,0 |
0,33 |
20 |
0,27 |
60 |
0,20 |
0,4 |
0,71 |
0,9 |
0,58 |
3,0 |
0,43 |
10 |
0,32 |
25 |
0,25 |
80 |
0,19 |
0,5 |
0,67 |
1,0 |
0,56 |
4,0 |
0,40 |
12 |
0,30 |
30 |
0,24 |
100 |
0,18 |
Приложение 9
Коэффициент дружности половодья
Географический р-н (зона) |
n |
Ко |
Лесотундровая зона |
|
|
Европейская территория СССР и Восточная Сибирь |
0,17 |
0,010 - 0,006 |
Западная Сибирь |
0,25 |
0,103 - 0,010 |
Лесостепная и степная зоны |
|
|
Европейская территория СССР |
0,25 |
0,020 - 0,012 |
Северный Кавказ |
0,25 |
0,030 - 0,025 |
Западная Сибирь |
0,25 |
0,030 - 0,015 |
Зона засушливых степей и полупустынь |
|
|
Западный и Центральный Казахстан |
0,35 |
0,060 - 0,040 |
Горные районы |
|
|
Урал |
0,15 |
0,025 - 0,018 |
Карпаты |
0,15 |
0,0045 |
Алтай |
0,15 |
0,0025 - 0,0015 |
Камчатка |
0,15 |
0,0010 |
Сахалин |
0,15 |
0,0014 - 0,0020 |
Приложение 10
Коэффициенты снижения стока при наличии на водосборном бассейне озер, заболоченных мест и леса
|
(десятые доли) |
||||
|
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
(целые числа) |
|
||||
1 |
1 |
0,94 |
0,88 |
0,84 |
0,80 |
2 |
0,76 |
0,73 |
0,70 |
0,67 |
0,64 |
3 |
0,62 |
0,60 |
0,58 |
0,56 |
0,54 |
4 |
0,52 |
0,50 |
0,48 |
0,47 |
0,46 |
5 |
0,44 |
0,43 |
0,42 |
0,40 |
0,39 |
6 |
0,38 |
0,37 |
0,36 |
0,34 |
0,33 |
7 |
0,32 |
0,31 |
0,30 |
0,30 |
0,29 |
