Первым разделом в пояснительной записке к гидравлическому расчёту являются «Исходные данные», в котором студент поясняет формирование индивидуального задания. Последующие разделы студент выбирает самостоятельно, но желательно придерживаться рекомендаций данных методических указаний. В текстовой части надлежит мысли излагать кратко, стремясь, однако, к тому, чтобы преподаватель (рецензент), читающий записку, мог бы самостоятельно, без дополнительных разъяснений автора, разобраться во всём изложенном материале и понять происхождение любой приведенной в пояснительной записке величины.

2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Курсовая работа на тему «Дорожные водоотводные сооружения. Гидравлический расчёт» выполняется студентом по индивидуальному варианту:

а) вариант работы выбирается по последней цифре кода студента, кроме уклона отводящего канала (третьего участка) i03 , который

находится по предпоследней цифре кода; например, номер зачётной книжки (код) АДб-42-13 соответствует основному второму варианту (2), уклон отводящего канала принимается по варианту 4: i03 = 0,0016

(табл.2);

б) быстроток гас тель энергии – прямоугольной формы, материал стенок – бетон, n = 0,014 (прил. 2);

в) длина подводящего и отводящего каналов не ограничена.

2.1.СибАДИОбщие замечания к исходным данным

2.2. Исходные данные по вариантам

Исходные данные для курсовой работы выбираются в соответствии с номером зачётной книжкипо табл. 2.

Буквенные обозначения исходных данных следующие:

Q0 – расход воды;b – ширина канала понизу (по дну); i01 – уклон подводящего канала (первого участка); i02 – уклон быстротока (вто-

рого участка); i03 – уклон отводящего канала (третьего участка); l –

длина быстротока; m – коэффициент откоса (заложения) канала; n – коэффициент шероховатости стенок канала.

10

Таблица 2

Исходные данные для курсовой работы по вариантам

3. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ Р СЧЁТ ВОДООТВОДНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Дорожный водоотвод – это совокупность всех устройств, отводящих воду от земляного полотна и дорожной одежды и предотвращающих переувлажнен е земляного полотна [3].

Сооружения, отводящие воду, могут иметь различное поперечное сечение. Наиболее распространённым поперечным сечением является трапецеидальное, реже применяется треугольное и прямоугольное. В курсовой работе предлагается выполнить расчёт трёх участков водоотводного канала (канавы) с различными уклонами дна. Задание составлено таким образом, что уклон второго участка превышает значение критического уклона. При таком условии второй участок может считаться быстротоком. Тогда первый участок определяем как подводящий канал (канаву) к быстротоку, а третий участок, соответственно, отводящий канал (канаву) от быстротока.

Гидравлический расчёт открытых русел (каналов, канав) производится при условии формирования установившегося движения с постоянным расходом воды, протекающей через весь комплекс водоотводных сооружений. Поскольку длина первого и третьего участков

11

считается неограниченной, то расчёт ведётся из условия протекания жидкости при равномерном движении. На втором участке предлагается выполнить расчёт формирования свободной поверхности потока для установившегося неравномерного движения при ограничении длины быстротока.

Величину расхода воды определяют согласно Инструкции по расчёту стока с малых бассейнов на ливневой сток или сток талых вод для водосборных площадей F ≤ 0,2 км2 [8].

Ширина канала (канавы) по дну принимается не менее 0,6 м. Низовая бровка канала (канавы) должна возвышаться над уровнем расчётного горизонта воды не менее чем на 20 см [11].

3.1. Подводящий канал

УстройствоСибАДИподводящего канала необходимо для принятия вод, стекающих по склонам к логу, и подведения к трубе, мосту или быстротоку. Искусственные подходные русла должны обеспечивать пропуск всего расхода без их переполнения.

Расчёт подводящего канала сводится к определению нормальной и критической глубин, критического уклона, анализа состояния потока, определению средней скорости и обоснованию укрепления русла. Кроме этого нео ходимо привести расчёт гидравлически наивыгоднейшего проф ля канала. Все величины вычисляются двумя методами для проверки прав льности расчёта и принятия окончательного значения нормальной глубины, критической глубины и критического уклона на участке подводящего к быстротоку русла.

3.1.1. Определение нормальной глубины

Нормальная глубина h0 – это такая глубина, которая при заданном расходе установилась бы в русле, если в этом русле движение было бы равномерным [16].

Эта глубина никак не связана с типом искусственного сооружения, а определяется естественным (бытовым) состоянием водотока, поэтому её также называют бытовой глубиной hб.

Основная расчётная формула для равномерного движения потока – формула Шези:

12

ховатости к формулам Н.Н. Павловского [11]. В курсовой работе коэффициент шероховатости – величина заданная.

Гидравлический радиус в общем случае определяется по формуле

где – смоченный периметр, м, и для трапецеидального русла может быть рассчитан по формуле

Важным показателем при расчёте нормальной глубины является расходная характеристика (модуль расхода) K0 , м3/с:

3)СтроимСибАДИграфик K f(h) по значениям глубин и соответствующих расходных характеристик:h1 K1,h2 K2,h3 K3,....

4)На построенном графике по оси расходных характеристик откладываем числовое значение K01 , поднимаем вертикаль до пересече-

ния с кривой K f(h) и слева с оси глубин снимаем числовое значение, соответствующее нормальной глубине потока на подводящем канале h01 (рис. 5).

14

Для проверки расчёт нормальной глубины необходимо выполнить вторым методом, который студент выбирает самостоятельно из справочной литературы [11, 17, 18] или по прил. 4.

Сравнив полученные двумя методами значения нормальной глубины, принять окончательное решение и назначить h01 на подво-

дящем канале.

Таблица 3

Расчёт расходных характеристик для трапецеидальных участков водоотвода

Рис. 5. График зависимости расходной характеристики от глубины на трапецеидальных участках канала

Нужно помнить, что нормальная глубина зависит от расхода жидкости, уклона дна русла, категории грунта при естественных ус-

15