книги из ГПНТБ / Поляков А.В. Водоотвод и дренаж на аэродромах

180

осадков, выпавших за один интервал, h ^ l t '

или с учетом

потерь воды на водосборе h ^ l y t 1 (где у -

коэффициент стока,

Рис.79 . Схемы формирований дождевого' стока на склоне:

а - площадка склона;

б, д -

I-й случай стока

£ = <Г ;

в ,е -

2-й

случай стока t > ‘Г ;

г,ж -

3-й случай стока

t^<c

; б -

схе­

на склоне, могут быть получены путем суммирования стока с

ча­

стных площадей водосбора. В соответствии с вышеизложенными

условиями добегания

воды, к концу первого интервала времени

к нижнему створу а

- а (ри с.79,а ,б ) подойдет расход 0Т

с

площади

:

182

h:

k*L

.

kbL

= £

hJ,~K+t или просто

/ ? ;= ! ] hu .

L

*=/

*

K'l

Из найденных выражений для Qi

и hi

можно получить фор­

дождя и длины склона, так как

от длины склона зависит и время

добегания. При этом возможны три случая стока:

1)

продолжительность дождя равна

времени добегания воды по

склону

t = <Г

;

2)

продолжительность дождя больше

времени добегания воды

по

склону

t ><U ;

3) продолжительность дождя меньше времени добегания воды

по

склону

t

<<Г .

Принимая

I = т

,

где

т -

положение максимальной ор­

динаты стока (максимального расхода), из выражений для

Q6-

и

hi

имеем..

t = € .

п=ги

(ри с.79 .б .д ).

Первый случай стока

Макси­

мальный расход:

К*т

йт

Qт = С ^к^т-к+1

и л и

А=/

Максимальный слой

стока

в створе

а - а

А=/77

или

K-t

hm = Z hK

hm —С hK

A=l

В данном случае в формировании максимального расхода участ­

вует

весь дождь от первой до

т

-й порции и весь водосбор от

/7? -й до первой частных площадок.

Иными словами,

в

формирова­

нии

Qm участвует весь дождь продолжительностью

t

и весь

во­

досбор

с временем добегания,

равным

Т- t

.В формировании

Второй случай стока t ><Г .

nf> п (рис.79.в.е).

Qjn = £ Г Пк tm-K+1 ИЛ1

= Ц Ь к fr-K+l >

к=т-п+1

* в/

или

hm = 72 hK .

В этой

случав

в

формировании максимального расхода участву­

ет сток с

площадок

от первой до п -й , т .е . весь водосбор и

порции дождя

от

/77-/7 + / до /77 —й,

т .е . часть дождя. Продол­

жительность

этой

части дождя равна

/7<r = C = t r . Следовательно,

ния

С

, но не весь дождь, а лишь часть его,

равная

по време­

ни

<Г .

Максимальный слой стока hm в нижнем

створе

образуется

ностью <Г .

Третий случай стока t *

С .

/?, ^

п <'рис.79.г.ж').

fK

и л и

K-t

Q= С

h

m-к*! 'К

ы

*

ствует

лишь часть водосбора

от /77-й до

/77-/7+-/—й

изохроны, но

весь дождь

от первой д о /^ -й

порции. Таким образом,

в

образо­

вании

Qm участвует весь дождь продолжительностью

t

, но не

весь водосбор, а лишь часть его с временем добегания воды,

равным

t

. В формировании максимального

слоя стока

/гт ъ ство­

ре с-с

участвует весь дождь продолжительностью

t

от

первой

по склону) значения интенсивности дождя

I и коэффициента

стока

^

принимают в виде постоянных ооредненных величин.

Тогда

if= l2= l3 = ...= iи

(fit = ys = .. .=$/.

Учитывая это,

формулы

для Qm

и hm

, полученные суммированием расходов

с част­

ных площадок, примут следующий вид.

Первый случай

стока

t = <Г .

184

При

t =

I

иин

Qm = L(j) F

или

в т = 1уВ-1,

Л.т

.

S»f*t

так

как

E

t ' - t

hm=iyIZ tK= i y n t K=Lyt

k=i

*»/

В т о р о й с л у ч а й

с т о к а

t ><Г

к./п

к-г

Е

fm-K+^iV* С

*«--*♦ # = iyt F .

к*т-/7+1

*a/

При

£' =

I

мин

Qm = L y F

или Qm = l y B - 1 ,

К*т

f

t

= Lytr

,

hm=i-4>nn tK = i y n t K

к-т-п*1

к*!

где'

tq- - часть

дождя продолжительностью

<г ,

участвующая

в образовании

Qm .

t <<Г

Третий случай

стока

Qm=i<f>t'£

гк = ^ t ' = U f K ^Lyt'Ft

'

кчп-п+t

K*t

п

где

F( -

часть

площади водосбора,

участвующая в

формировании

Qm , при времени добегания,

численно равном

продолжитель­

ности дождя

t .

При.

t'=

I

мин

Qm = LyFt

или

Qm = L(j)В( !

( В{ - часть

склона),

^т

^т-к+1 ~

V £

^i-K+t

■

сивный дождь, чем в случав 2 ,

так

как дождь в случае I (t=<c)

короче, чем в случае 2 (t > f)

, и,

следовательно, интенсивнее.

Qm и hm при t ><Г

после

t = € не происходит.

Поэтому случай I считается в настоящее время основным рас­

четным случаем дождевого

стока.

Время добегания дождевых вод,

коэффициент стока и расчет­

должительности дождя времени добегания

t = <С .

В отличие от случая 8, сток в случае

I принято считать

том неодновременноети

стока или коэффициентом замедления сто­

ка. Очевидно, что для

случаев стока I ,

2

(р = 1 ,'а для слу­

чая стока 3

(р < I .

При последующем изложении гидрологических основ расчета,

связанных с

определением конкретных гидрологических парамет­

ров расчета систем, будем исходить из основного расчетного

случая стока, т .е . из

случая I . Напомним,

что в этом случае

максимальный расход и слой стока находятся по формулам:

Qmax=Qm = i V r = iyB-1 j

/?тах =/7т = I <pt.

стоковой

воды

от верхнего сечения водосбора до нижнего сечения,

т .е . от

самой

удаленной точки водосбора до низового сечения.

жет быть с

однородной поверхностью, например покрытие ВПП

(рис.80,а ) ,

или с разнородной -

покрытие ВПП плюс грунтовая

обочина (рис.8 0 ,6 ). Лотки могут

быть в кромках покрытий и грун­

по склону,

лотку и коллектору.

В р е м я

д о б е г а н и я

в о д ы

п о

с к л о -

н у

[2 3 ]

. В соответствии с первым

(расчетным) случаем сто­

ка

t = <Г ,

при интенсивности дождя

I , длине склона Вм ,

ширине I м и постоянном

коэффициенте

стока.

= const

, для низо­

вого

сечения потока а

- а

(р и с.79,а,б )

имеем

Qmax ~ ^ yF ~ ^

и

max = ‘ W

•

Из формулы для h

значение

t

подставим в формулу для

Qmacf

„

'

а

п

= h

V

hтая. , , в _

—

V.

у £

(f>B = hn

(£-

" т ая

*скл. ^

В

кт ах

х

"max

где

Vc = - ^ - скорость добегания воды по склону

187

В то же время для этого же сечения потока

а - а

по урав­

нению неразрывности имеем

Qтая ^ тая ^тая

^ max

^^'max

где

ъ)т ах

площадь

сечения

потока глубиной

hтасс

и шири­

ной I м;

У'тааг

скорость

потока

в сечении

а - а

Рис.80.

Схемы к расчету аэродромных водоотводных

систем:

а -

системы с

лотками в кромках покрытий;

б - системы с

грун­

товыми лотками

Сопоставляя

оба выражения для

Qmax

, видим,

что

Хкл= Утах* т , в * скорость добегания волны стока

на

склоне

VCK

численно равна

скорости потока в

низовом

створе

Vmax, Значе-

ние

Vmax

можно найти по формуле Шези:

Чта = с ' ^

'

м/сек-, C^-prTt1*

( п0 Н.Н.Павловскому)