Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Грелов В.М. Расчет стока и отверстий малых мостов и труб на автомобильных дорогах учебно-методическое пособие

.pdf
Скачиваний:
9
Добавлен:
29.10.2023
Размер:
3.25 Mб
Скачать

Pt«:. f - Карта маолшон элементарного модуля снегоного стока ClllU

- 30 -

бассейна; определяется по таблице И ;

6Л ~ коэффициент, учитывающий залесенность бассейна,

определяемый по формуле

к . л - 0нр. лср

i e 1"

100 ;

где Л -'залесенность в % от общей площади бассейна;

ЛСр-средняя залесенность района в

К и К-^-коэффициенты, учитывающие густоту леса л бассейне и

районе; для

густых лесов

К =

0 ,6 0 , для лесов

средней

густоты К =

0 ,4 5 ,

для редких лесов К =

0 ,3 0 .

 

Коэффициент

(Tf

для расчета

снегового

стока

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 13

Площадь

1

Средняя (многолетняя) дата наступления

снего-

баосейна

 

 

 

таяния

 

 

 

Р, кьг

20,4

и

33.4

1.4

15.3

1 .3

15.2

1 .2 и

 

позднее

ранее

I и менее

1,65

1,76

2,10

2,60

3,35

4,08

5,00

2

1,62

1,72

2,07

2,55

3,24

3,90

4,8 0

6

1,52

1,63

1,91

2,33

2,90

3,50

4,24

10

1,45

1,54

1,82

2,19

2,65

3,18

3,85

20

1,34

1,39

1,62

1,90

2,63

2,67

3,13

40

1,23

1,27

1,39

1,66

1,84

2,09

2,42

60

1,17

1,20

1,32

1,46

1,64

1,82

2,10

100

1,12

1,14

1,22

1,30

1,42

1,56

1,80

 

 

 

- 31

-

 

 

 

 

Коэффициент учета оэернооти и заболоченности

 

 

X-

для

снегового стока

 

 

 

 

V o

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 14

 

Площадь бо- ■'

Площадь озер в % от площади баосейва

 

 

лот в % от

 

 

площади бас­

0

2

4

6

8 '

10

15

20 и

сейна

 

 

 

 

 

 

 

более

 

 

 

0,67

 

 

 

 

0

I-

0,79

0,59

0,53

0,48

0,38

0,32

2

0,98

0,77

0,66

0,58

0,52

0,47

0,38

0,32

4

0,94

0,76

0,65

0,58

0,52

0,47

0,3?

0,31

6

0,91

0,74

0,64

0,57

0,51

0,47

0,37

0,30

8

0,89

0,73

0,64

0,56

0,51

0,46

0,37

0,30

Ш

0,67

0,72

0,62

0,56

0,50

0,45

0,37

0,30

20

0,78

0,67

0,58

0,52

0,48

0,43

0,35

0,29

40

0,67

0,59

0,53

0,48

0,44

0,40

0,32

0,26

60

0,58

0,52

0,47

0,43

0,40

0,36

0,30

0,24

100

0,47

0,43

0,39

0,36

0,33

0,31

0,25

0 , 2Т

ПРИМЕР 3 . Определить расход от снегового отока для водо~ сборного бассейна на фронтовой военной автомобильной дороге в районе Карпат. Площадь бассейна.20 км2 . Вое исходные данные

такие же, как и в примере I .

 

 

 

 

Дополнительные данные:

 

 

 

 

L.

Дата наступления снеготаяния (средняя многолетняя) 15.3.

2.

Залесенность бассейна 60

$, средняя валеоешюсть района

проложения дороги 25%, Лео средней густоты.

 

 

 

Порядок

расчета.

 

 

 

 

1. По карте изолиний (рис. 7) определяем элементарный модуль

снегового стока для горных районов Карпат Са, ~ 1,0.

 

2.

По таблице 13 находим коэффициент увеличения элементар­

ного

снегового стока для бассейна площадь»

У -

20

км2 ;

■<?£= 1*9.

 

 

 

0^0а 2,

3.

На площади бассейна болот и озер нет,

поэтому

4 .

Вычисляем величину коэффициента, учитывающего уменьшение

снегового

стока вследствие' залесенности бассейна:

 

 

 

£

т _ 60*0,45 - 25^0,45

= I _ 2?

- II

= 0)8д #

 

 

100

 

100

 

 

 

 

 

- 32

-

 

 

5 .

Определяем расход от снеготаяния повторяемостью один

раз в 25 лет;

 

 

 

 

 

 

р * сС. ■8а о$0

, 2 0 .1 ,9 - 1 .0 .8 4

3 1 ,9

т„ « о .

Ч

= От

 

 

= 1 —

%—

-

14* v /свк.

си

Р

+ I

 

1/20 + I

d ' W

 

 

 

 

Так как расход от ливневого стока значительно больше рас­ хода от Снеготаяния (ом. пример I . Q= 38,8 м3/ сек ), то за расчетный принимаем расход от ливневого стока.

5. Крадвие оведения о зарубежных нормах ливневого стока

Анализ иноотранных норм стока, проведенный в работе (2) по имеющимся литературным источникам^показывает, что вопросы тео­ рии стока ливневых вод за рубежом разработаны слабо. В США. и большинстве стран Западной Европы нормы стока составлены по данным натурных наблюдений на ограниченной территории и не учитывают многих факторов.

В США максимальный расход определяется методом аналогий или по отметкам на берегах путем умножения площади сечения по­ тока на скорость течения.

Кроме того? рекомендуется формула;

 

 

\ = оС - н .1\,

где аС

-

коэффициент стока;

Н

« расчетный слой осадков;

F

-

площадь бассейна.

Точность определения расхода зависит в значительной мере от того^ насколько правильно определен (принят) коэффициент стока о(

Во Франции расход от

ливневого стока рекомендуется опреде­

лять

по

формуле

 

 

 

 

 

C-F,

где

С

-

модуль стока,

принимаемый по таблице 15;

 

р

-

площадь бассейна, км2 .

- 3 3 -

Длина:бас­ сейна, км

 

 

Таблица

15

г-

-

- — ----------------------

для---------

—.

Площадь бас •-

Французский коэффициент С

мест­

сейма,км2

 

ности

 

 

гористой с

ХОЛМИСТОй“с

равнинной

непроницае­

малопрони-

проницаемо

мой почвой

цаеыой поч­

почвой

 

 

вой

 

 

Меньше 2

Меньше 5

32

16

8

2

5

16

8

4

4

10

8

4

2„

8

30

5

3.

1,5

12

70

3

1,5

0,8

16

156

2

I

0,5

Германскими нормами стока (ФРГ) рекомендуемой формула для определения расхода ливневого стока

где

Длина бассейна,

км

I 2 4 8 12 16 18

 

Q

 

 

 

 

принимается

ко таблице 16

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 16

Германский

коэффициент

для местности

 

гористой

 

холмистой

равнинной

безлесной лесистой

безлесной

лесистой

беэдесн ой ле-

 

 

 

 

 

систой

8

4..

6 .

3,3

4..

2

7

3,5

СО

2,9

3,5

1,8

6

3

4,5

2,3

3

1,5

4

2 .

3-

1,5

2 -

I

3

1,5

2,3

1,2

1,5

0,8

2

I -

1,5

0,8

I .

0,5

I

0,5

0,8

0,4

0,5

0,3

Из сравнения французских и германских норм стока можно сделать вывод, что для малых бассейнов ( F < 20 кмг) рас­ четный расход ливневого стока по французским нормам в 2 и более раза больше расхода,рассчитанного по германским нормам. Обра-

5. Как. Г/">р

34 -

щают на оебя внимание не только завышенные нормы стока, но и недостаточный учет ими впитывающей способности почв различных категорий, игнорирование заболоченности и озерности площади бассейна и других факторов.

Польокими нормами стока рекомендуется формула

 

 

 

 

 

Q = сС -J3

V,

 

 

 

 

 

где

и

/3

принимаются по таблицам 1? и 18.

 

 

 

 

 

 

Таблица

17

 

 

 

Таблица

18

 

 

Длина'

“ Польский' коэффициент

ос

 

ЗаЛесеН

-

Польский

главно­

 

для

рельефа

 

 

ность бас­

коэффици­

го

ло­

гористого холмистого

равнинного

сейна,

%

ент

0

 

 

га

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,0

 

 

I

 

7,0

5,6

3,5

 

 

 

 

 

 

 

25

"

 

0,9

 

 

2

 

5*8

4,6

2,9

 

 

 

 

 

 

50

 

 

0,8

 

 

5

 

4,8

3,8

2,4

 

 

 

 

 

 

 

75

 

 

0,7

 

 

7

 

4 ,0

3,2

2,0

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

0,6

 

 

10

 

.3,0

2,4

1,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

2,0

1,6

1,0

 

 

 

 

 

 

 

20

 

м

1,1

0,7

 

 

 

 

 

 

 

25

1

1,0

0,8

0,5

 

 

 

 

 

 

 

Рассмотренные иностранные нормы ливневого стока используют­

ся

при проектировании

дорог

в мирное время,-поэтому приведенные

в таблицах значения коэффициентов.получены для ливней редкой

 

повторяемости ( I

раз в 50-100

л ет ).

Для

перевода к

повторно

-

мости I раз в 25

лет расход необходимо умножить на

0 ,0 ,

а к

 

повторяемости I

раз в

IS лет—на 0 ,6 5 -0 ,7 .

 

 

 

 

 

Приведенные выше некоторые иностранные нормы можно исполь­

зовать

лишь для

грубой

прикидки расхода

ливневого стока,

так

как

они составлены для определенных климатических условий соответ­ ствующих государств и во многих случаях являются завышенными. Глава 2 . ' РАСЧЕТ ОТВЕРСТИЙ МАЛЫХ МОСТОВ И ТРУБ

I . Определение основных параметров потока

Для вычисления отверстий малого водопропускного сооружения предварительно устанавливают основные параметры потока:

35 -

-бытовую глубину потока;

-допускаемую скорость потока в окатом сечении;

-критическую глубину в ожатом сечении;

-характер потока (затопленный или незатопленный). Бытовую глубину потока. который образуется от ливневых

или талых врд в месте, где предположено построить сооружение, «ычиоляют по форм””"*

 

 

 

( 16)

где

ь,г «

бытовая глубина потока в м;

 

9

=

расчетный расход воды в м3/с е к .; ,

 

Ц

продольный уклон лога у сооружения;

 

а

-

характеристика геометрического очертания русла.

Продольный уклон лога у сооружения определяют по карте юга нивелированием на местности по логу на 200 м вверх и на 100 м вниз от сооружения.

Характеристику геометрического очертания русла вычисляют по

Формуле:

 

 

 

где

t j и i 2

- уклоны склонов (откосов)

русла (рис.

^ а ).

 

Если откосы русла в поперечном профиле

представляют

собой,

не . прямые, а

ломаные линии-, то в пределах потока их спрямля­

ют,

приводя сечение русла к треугольнику

(рис. 9,6),

 

р«с. 9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 6 -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для облегчения и ускорения подсчету бытовой глубины даны

 

таблицы для

определения значений

 

\J t,’

 

(таблица 19) и для

 

нахождения

значения

ь$-

,

когда

уже

подсчитана подкроенная

 

величина

_—SL

 

(таблица

 

 

20).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11 |Л ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица числовых

значений \fij,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 19

 

 

1*

 

Четвертый

десятичный

знак

 

значения

i y7

 

 

 

0

 

I

 

2

3

 

 

4

 

5

 

6

 

7

8

Q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,000

OvOOO 0,010

0,014

0,017

0,020

 

0,022

0,024

0,026 ,0,029

о,<

0,001

0,031

0,033

0,034

0,035

 

0,037

 

0,038

0,040

0,041

0,042

см

0,002

0,0+4

0,045

0,046

0,047

 

0,047

0,050

0,050

0,051

0,052

0

,05 3

 

 

 

 

 

0,059

0,060

0,060

0,061

(

0,003

0,054

0,055

0,056

0,05?

 

0,058

 

0

,!

0,004

0,063

0,064

0,064

0,065

 

0,066

 

0,06?

0,067

0,068

0,069

0,<

0,005

0,070

0,071

0,072

0,072

 

0,073

 

0,074

0,074

0,075

0,076

0,(

0,006

0,077

0,078

0,078

0,079

 

0,080

 

0,080

0,081

0,081

0,082

0,'

0,007

0,083

0,084

0,084

0,085

 

0,085

 

0,086

0,087

0, 0b /

0,088

0

,(

0,008

0,089

0,090

0,090

0,091

 

0,091

 

0,092

0,092

0,093

0,093

0 ,'

0,009

0,094

0,095

0,095

0,096

 

0,096

 

0,09?

0,097

0,098

0 ,0^8

ОМ

0,010

0,100

0,100

0,Ю 1

0,101

 

0,102

 

0,102 0,103

0,103

0,104

0,

0,011

0,105

0,105

0,106

0,106

 

0,107

 

0, 10?

0,108

0,108

0,109

0

,

0,012

0,109

0,110

0,110

0, Ш

 

0, Ш

 

0,112 0,112

0,113

0,1.13

0

,

0,013

0,114

0,114

0,115

0,115

 

0,116

 

0,116

0,117

0,117

0,117

0 ,

0,014

0,118

0,119

0,119

0,120

 

0,120

 

0,120

0,121

0,121

0,122

0 ,

0,015

0,122

0,123

0,123

0,124

 

0,124

 

0,125

0,125

0,125

0,126

0 ,

0 , 0x6 0,126 0,127 0,127

0,128

 

0,128

0,128 0,129 0,129 0,130 0,

0,017

0,130

0,131

0,131

0,132.

 

0,132

 

0,13?

0,133

0,133

0,133

0

,

Таблица

значений

бытовой

глубины

hg

по вычисленному зна-

 

чению .

____3____-

 

в формуле

 

h S

= 0,43

3Г ~ Я

 

 

 

\[у>

~ 37 -

Таблица 20

Бытовая

Значение

Бытовая

глубина

подкоренной

глубина

в ы

величины

ь.^в м

 

- А .—

 

 

п \f~ib

 

Значение

Бытовая

Значение

подкорен­

глубина

подкорен­

ной вели­

ь.^ в м

ной вели­

чины

 

чины

Q

 

 

11

0,20

0,10

0,80

6,44

1,40

34,3

0,25

0,20

0,85

7,64

1,45

38,3

0,30

0,34

0,90

9,13

1,50

42,5

0,35

0,54

0,95

10,8

1,55

46,7

0,40

0,80

1,00

12,5

1,60

51,5

0,45

1,16

1,05

14,5

1,65

56,2

0,50

1,56

1,10

16,6

1,70

61,6

0,55

2,10

1,15

19,0

1,75

67,4

0,60

2,68

1,20

21,7

1,80

73,0

0,65

3,44

1,25

24,4

1,85

79,5

0,70

4,33

1,30

27,5

1,90

86,4

0,75

5,27

1,35

31,0

1,95

93,0

Скоростью потока V в сжатом сечении задаются с таким рас­ четом, чтобы она была не больше допустимой по условиям неразмываемости грунта лога или материала, которым он будет ук­ реплен .

Допускаемую скорость потока в сжатом сечении принимают по таблицам 2.1 и 22.

 

 

 

 

 

 

 

Таблица

21

 

Допускаемые окорости течения воды (в м/се.'ц)

 

по условиям нераэмываемости

естественных

грунтов

 

Наименование грунтоз

В окатом сечении

затопленного

k скатом

потока

при бытовой глубине в ы делении

 

 

до 0,7

от

0,7

от

1у5

болое

-незатоп-

 

 

ленного

 

 

 

Д О

1,5

до

2,5

2,5

потока

 

I

2

 

3

 

4

5

6

Пыль и Ш1..........................

0,15

0,20

 

0,25

0,30

0,15

Песок

средний...........

0,4

0,6

 

0,7

0,8

0,4

Гравий

средний

0,8

 

-

 

 

1,2

0,8

(0,5

1 с-ч)

0,9

 

1 , 0

 

 

 

 

 

38

-

 

 

 

 

I

 

'

2

3

4

5

6

Галька

средняя.

 

1,3

 

-

-

-

-

(2,5*4

см )............................

 

 

 

1,5

1,7

2,0

I.Q

Болотник средний

2,5

 

3,0

3,5

4 ,0

2,0

 

 

 

 

 

Валун

средний

 

'

 

-

4,5

5,0

-

(30*40

с м )...........................

 

 

3,5

 

4,0

3,2

Глинистые грунты:

 

 

 

w

 

 

малоплотные (до I/2T/M3 ) 0,35

 

0,4

0,45

0,5

0,35

среднеплотные (от 1,2 до

 

 

 

 

 

 

1,7 т/м з) ............

 

 

0,7

 

0,8

0,9

1,1

п,?

плотные (от

1,7 до

1,0

 

1,2

1,4

1,5

0,9

2 Т/мз

) .........

: .....................

 

 

очень

плотные

(более

 

 

 

 

 

 

2 т/м 3) ...................................

скала

I,*

 

1,7

1,9

2,1

1,1

Очень

слабая

2,0

 

2,5

3,0

3,5

1,6

(мергель, сланец).............

 

Слабая

скала

(

п о р и с т ы й

 

 

 

 

 

 

известняк, известковый

3,0

 

3,5

4,0

4,5

2,4

песчаник)...............................

 

 

 

Прочная скала (доломито­

4 ,0

 

5,0

6,0

6,5

5,0

вый песчаник,

мрамор). . .

 

Очень

прочная

скала

15 ■

 

18

20

22

18

(гранит, базальт)

 

Таблица 22

Допускаемые скорости течения воды (в м/еюк.) при укреплении грунта лога

Наименование способа

В сжатом сечении

затоплен­

В

сжатом

крепления

ного

потока

при бытовой

сечении не-

 

 

глубине

в м

более

затопленпо-

 

ДО

от

о ; 7

от

1:Ь

го

потока

 

0,7

Д о

1,5

до

2,5

2,5

 

 

I

2

 

3

 

4

5

 

6

Дерн свежий (уклады­

0,6

 

0,8

 

0,9

1,0

 

0,6

ваемый плашмя;...........

 

 

 

Дерн свежий (уклады-

-

 

-

 

 

 

 

 

ваемый в стенку). . . .

1,5

 

1,8

 

2,0

2,5

 

1,2

Свежие хворостяные

 

 

 

 

 

 

 

 

покрытия и хворо­

 

 

 

 

 

 

 

 

стяные крепления. . . .

•1,8

 

2,2

 

2,5

3,0

 

1,4

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ