
книги из ГПНТБ / Поляков А.В. Водоотвод и дренаж на аэродромах
.pdf
|
|
220 |
|
|
|
|
щения возможного разрушения |
стыков). |
Заполнение |
труб водой |
|||
принимается полным, т .е . |
= |
I , |
где |
h - глубина воды в |
||
трубе; a D - |
внутренний диаметр |
труб. |
|
|
||
Обратимся |
к рассмотрению конкретных вопросов |
расчета. |
Расчет систем с лотками в кромках покрытий
Расчетные сечения коллекторов назначаются в соответствии
с местами |
поступлениями воды в |
них из дождеприемников |
|
(ри с.92). |
Дождеприемники устанавливаются во всех пониженных |
||
местах лотков ( т .е . в |
местах встречных уклонов), в конце лот |
||
ков и по длине лотков |
через 100 |
- 200 м. Дождеприемники по дли |
|
не лотков должны располагаться |
на таких расстояниях от начала |
Рис.92. Схема к расчету водоотводных систем ВПП, РД, МС с лотками в кромках покрытий
лотков, от водоразделов или друг от друга, чтобы расходы фор
мирующиеся у колодцев, не превышали бы пропускной способности
лотков. Кроме того, необходимо иметь в виду, что для быстрей
шего сброса воды из лотков и предотвращения возможного попа
дания воды под покрытия установка дождеприемников на значи тельных расстояниях друг от друга вообще нежелательна. При
небольших расстояниях между дождеприемниками сокращается вре
мя отвода воды из лотков; улучшаются условия водоотвода с по крытий от моросящих дождей, уменьшается возможность попадания
221
воды под покрытия и снижается вероятность образования луж в
лотках. Нелишне заметить, что в практике проектирования город
ских дождевых канализаций расстояния между дождеприемниками
принимаются всего лишь 50 - |
80 м. |
|
|
|
||||
Максимально допустимые расстояния между дождеприемниками |
||||||||
или расстояния от начала лотков (водоразделов) |
до первых дожде |
|||||||
приемников можно получить, исходя из пропускной способности |
||||||||
лотков: |
|
Q.=Q0 |
? |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|||
где |
Q - |
расход в лотке, в низовом сечении расчетного рас |
||||||
|
|
стояния (у дождеприемника); |
|
|
||||
|
Q0 - пропускная способность |
лотка |
при принятом заполне |
|||||
|
|
нии. |
|
|
|
|
|
|
В соответствии с § 21, 23 |
|
|
|
|
||||
|
Q=S F = J ^ l y F= - ^ |
jw - F |
м’/сек н |
Q0= о) V =j?V м3/сек; |
||||
где |
с - |
интенсивность расчетного дождя в мм/мин продолжи |
||||||
|
|
тельностью, равной времени добегания воды до дожде |
||||||
|
|
приемника (в соответствии с первым расчетным слу |
||||||
|
|
чаем |
t=€=<rcK/ |
(CMm мин, рис.92, |
где Гск„- время |
|||
|
|
добегания воды по склону в мин, a |
ciJ,0m~‘ время |
|||||
|
|
добегания воды по лотку в мин); |
|
|||||
|
Ч> |
коэффициент стока; |
|
|
|
|
||
|
F |
площадь водосбора в м^, тяготеющая к дождеприем |
||||||
|
|
нику; |
|
|
|
|
|
|
|
То- |
площадь живого сечения потока у дождеприемника в |
||||||
|
м^, |
при глубине |
потока |
h м и уклоне боковых сто- |
||||
|
|
Рон треугольного |
лотка |
10 ; |
|
|
||
|
|
скорость потока |
у дождеприемника в |
м /сек, при ук- |
||||
* |
' |
лоне |
лотка I и коэффициенте |
шероховатости |
(таб л .16).
Площадь водосбора можно получить из следующего выражения
(ри с.92): |
, |
, |
|
F = B l = B(6ffV)<TMm . |
|
Подставляя в исходное |
равенство |
Q = Q0 значения входящих |
в него величин, получим |
|
222
|
А у |
lA |
|
*0лот _ |
№00h |
|
|
ъ В (60V) ^лот- У ~ V |
НПН |
||||
К |
+ (Г |
( W |
W |
&Ч>В10 |
||
скп '•пот, |
|
|
||||
При ц) = |
0,85 (цементно-бетонное покрытие) |
имеем |
|
|||
|
|
<см т _ т ы |
* |
|
|
|
|
|
&В10 |
|
|
|
|
Пользуясь полученным уравнением, по А мм/мин, Вм% 10 , hM , <ГС/(Л мин и л можно найти значение <Слот мин, а зная
^яот мин и V м /сек, нетрудно получить и искомое расстояние
между дождеприемниками I м:
l = 60V€M„M .
Многочисленные подсчеты, выполненные по приведенным фор
мулам, показали, что при принимаемых в настоящее время разме рах лотков в кромках покрытий (глубина до 8 - 10 см, ширина
до 4- - 5 м) назначение расстояний между дождеприемниками, из условия пропускной способности лотков, в случае склонов дли
ной В ^ 25 * 30 м (двухскатные ВПП, двухскатные площадные МС,
двухскатные и односкатные РД) нецелесообразно. В этом случае
указанные расстояния получаются довольно большими. Подсчет
расстояний между дождеприемниками указанным путем возможен лишь для односкатных ВПП и односкатных полосных МС, имеющих длину склона В ^ 50 •* 60 м.
Исходя из условий эксплуатации и сохранности покрытий, а также учитывая расчетные данные, при назначении расстояний
между дождеприемниками в настоящее время следует руководство ваться табл.19 [2 9 ].
Расстояния между дождеприемниками для односкатных ВПП
иполосных МС при длине склона В>,50 * 60 м необходимо на
ходить расчетом. Удаление первого дождеприемника от начала
лотка или от водораздела, следует принимать таким же, как и
расстояние между двумя смежными дождеприемниками.
Имея окончательно принятое расположение дождеприемников и, следовательно, размещение расчетных сечений коллекторов по их длине, приступают непосредственно к расчету коллекто
ров.
223
Т а б л и ц а |
19 |
Расстояния между дождеприемниками в лотках бетонных аэродромных покрытий в м
|
Двухскат |
Односкатные ВПП и полосные НС |
Двух |
|||||||
Продольные ные ВПП и |
с длиной склона |
50-60 м |
|
скатные |
||||||
уклоны |
МС |
с дли |
А = 2 ,0 *3 ,0 g{{| |
Л .3 ,0 - 4 ,(^ ж |
скатные |
|||||
лотков |
||||||||||
ной скло |
РД |
|||||||||
|
|
на |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
25-30 м |
|
|
|
|
|
|
|
||
0,0025-0,005 |
100-150 |
100-125 |
|
75-125 |
100-150 |
|||||
* 0,005 |
150-200 |
125-175 |
|
125-150 |
150-250 |
|||||
Расчет коллекторов выполняется в соответствии с первым |
|
|||||||||
случаем |
стока, |
т .е . при коэффициенте полноты (одновременности) |
||||||||
стока, |
равным единице |
(р и с .7 9 ,б ,д ). Расчетные |
расходы подсчи |
|||||||
тываются при этом от дождей, продолжительность |
которых t |
, |
||||||||
приравнивается к времени добегания воды |
С |
от |
наиболее уда |
|||||||
ленной точки водосбора до рассчитываемых сечений |
( t = |
С |
) . |
|||||||
Этот метод расчета дождевых канализаций проф.П.Ф.Горбачев |
|
|||||||||
назвал методом |
"предельных интенсивностей". |
При |
£ = <Г |
интен |
сивность дождя, формирующего максимальный (расчетный) расход, по П.Ф.Горбачеву, считается как бы "критической" или "предель ной" для данной водосборной площади, отсюда и название метода. В США этот метод именуется "рациональным" методом (инж.Хорнер).
Расчет коллекторов начинается с верховых участков. Для каждо
го из участков в соответствии с расчетным сечением подсчиты вается расчетный расход, а по расходу и принятому проектному уклону подбирается и необходимый диаметр труб для данного
участка. Подсчеты выполняются в следующем порядке (коллектор
№ I , рис.92). |
|
|
I . |
Расчет участка I |
от CK-I до СК-3, расчетное се |
чение |
Г. |
|
Определяется расчетный расход в сечении I :
2ZK
|
|
|
|
|
|
|
Qt = S t F ,~ |
|
f66,7 А У |
п |
Площадь водосбора |
|
F |
|
VJ |
Ff ■ |
|||||
|
га подсчитывается в соответствии с пла- |
|||||||||
ном расположения |
коллектора te I : |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
вг |
■ га |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тоо |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
В |
и |
I |
- |
в |
метрах. |
|
|
|
|
Величина |
стока |
с |
I |
г а , или единичный расчетный расход |
||||||
„ |
/66,7л у . |
|
с |
I |
га , определяется |
с помощью номограммы |
||||
Sf= |
— рг— |
л/сек |
||||||||
(рис,э6). Для |
этого |
предварительно находятся величины А ,п,у |
иtf . Значение Л подсчитывается по формулам:
Д= ^0 мм/мин или A=H+B!jP мм/мин при /?= 0,67 .
Параметры (f20 , |
л |
и С устанавливаются в соответствии с |
||
географическим расположением аэродрома по картограммам |
||||
(ри с.75-77), а |
параметры |
й и В |
- по картограммам приложе |
|
ния 2 . Значение |
периода |
повторяемости расчетных интенсивностей |
Рпринимается по нормам, исходя иа расположения аэродрома
втой или иной климатической зоне и учета местных особенностей проектируемого аэродрома.
Величина |
коэффициента стока |
у |
устанавливается по |
|
||||||||||||
табл .17 в соответствии с типом аэродромных покрытий. |
|
|
||||||||||||||
Продолжительность расчетного дождя |
tf |
принимается рав |
||||||||||||||
ной времени добегания |
воды |
f) |
от наиболее удаленной точки |
|
||||||||||||
водосбора |
(точка |
й , рис.92) до оечения |
I . |
Время добегания |
|
|||||||||||
слагается из времени добегания воды по склону |
<тскя |
и времени |
||||||||||||||
добегания воды по лотку |
^ Л0П7: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
^1 ~ % = |
^с/<л+(^лот м и н * |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Значение |
€ скл находится |
по номограмме |
рис.82 |
в |
соответствии |
|||||||||||
с длиной склона |
В |
, |
уклоном склона |
I |
, |
величинами |
А , |
п |
||||||||
и коэффициентом |
шероховатости покрытия |
|
. |
|
|
|
|
|
||||||||
Значение |
^лот находится по номограмме рис. 8 6 |
в |
соответ |
|||||||||||||
ствии с глубиной потока в лотке у дождеприемника |
I |
(ДК- I ) |
h , |
|||||||||||||
длиной участка лотка |
I |
, |
уклоном дна |
лотка |
7 |
и коэффициен |
||||||||||
том шероховатости |
покрытий |
п А . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
225 |
Так как |
глубина потока h зависит от величины искомого |
расхода й1 |
, то принятие правильного значения h должно про |
изводиться подбором. Вначале следует задаться глубиной пото
ка, равной глубине лотка минус 2-3 см. Затем при принятом зна
чении |
h |
найти |
<Слот и последовательно |
определить |
S1 и |
|
||
@1 =Sf Ft |
. Полученное значение расхода |
Q, |
следует |
сопоста |
||||
вить с |
пропускной |
способностью лотка при |
его заполнении |
на |
||||
принятую |
глубину |
h |
. Пропускную способность |
треугольного |
||||
лотка |
Q0 |
при различных глубинах его заполнения можно найти |
||||||
по номограмме рис.93 |
или подсчитать по формуле |
|
|
|
Если значения Qf .и 0о будут близки друг к другу (раз
личаться не более + 5%), то принятую нами вначале глубину по
тока h |
и следует принять за |
окончательную. |
При резких разли |
|||||||||
чиях в |
|
Qf |
и |
Q0 |
необходимо |
задатьоя новым значением h |
и |
|||||
вновь |
подсчитать |
Q, . Сопоставляя подбором |
Qf с Q0 , |
по |
||||||||
лучают |
при |
Q,~Q0 |
необходимое |
значение |
h |
. Значение |
0, |
, |
||||
соответствующее |
найденному |
h |
, |
принимают |
за |
окончательное |
|
|||||
(расчетное). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Если расстояния между дождеприемниками принимались по |
|
|
||||||||||
расчету, в соответствии с пропускной способностью лотка, то |
|
|||||||||||
значение |
h |
должно быть известно |
из указанного расчета. |
В |
|
практическом проектировании иногда ограничиваются грубш при
нятием |
h |
на |
I - 3 см менее глубины лотка без последующего |
||
подбора |
этой |
величины. |
|
|
|
После определения расчетного расхода в сечении I для уча |
|||||
стка 1,_2 |
по найденному значению |
0 , и принятому проектно |
|||
му уклону дна |
труб |
определяются диаметр труб Вы мм и |
|||
скорость движения воды в |
трубах. |
Vh2 м /сек. Значения В и V |
по Q и / устанавливаются с помощью графика рис.94. Про ектный уклон дна труб принимается, сообразуясь с продольным
профилем местности по трассе коллектора и соблюдением требо
вания обеспечения скорости движения воды в |
трубах Vmln = |
0,60 м /сек. Полученный диаметр труб должен |
быть увязан с дей |
ствующим сортаментом на трубы (приложение 4 ) . Минимальный диа
метр труб рекомендуется принимать не менее 2 0 0 мм.
226
Рис.93. |
Номограмма для расчета |
лотков |
треугольного сечения |
|||
2 . |
Расчет участка |
1г_3 от СК-3 |
до СК-5, расчетное |
сече |
||
ние 2 . |
|
------------------------------------------------------- |
|
|
-— |
- |
"Определяется |
расчетный |
расход в сечении 2 : |
|
|||
|
Я |
С „ |
1 6 6 , 7 А У „ |
|
|
|
|
Ч?= Ь?гя |
---- гя— |
г2 л /сек. |
|
И
227
Рис.94. Графив для определения диаметров труб
Площадь водосбора
|
|
F,+ 10000 |
Величина стока с I га , или единичный расчетный раоход |
||
|
166,7&Ч> |
м |
- ' |
г??— л/сек с I г а , |
определяется по номограмме рис.90 |
1п |
|
|
|
12 |
|
228
при продолжительности дождя t2 . Числитель формулы для Ъг остается бее изменения; изменяется лишь знаменатель - продол жительность дождя в соответствии с увеличением площади водо
сбора. |
|
|
t2 |
определяется в соответствии с временем до- |
|||||||||||||||
|
|
Значение |
|||||||||||||||||
бегания воды от |
точки |
/I |
до |
сечения 2 |
(ри с.92): |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
^скл+ ''■ лот+ Ткол(t-г) |
|
|
|
|
|
|
I 1-р |
|||||||
|
|
|
|
|
|
кол (t-г) = <^/ + QQ\f 2 мнн ' |
|||||||||||||
По найденным |
Fz |
и |
8г |
подсчитывается |
|
Q2= SZFZ |
|
л /сев. |
|||||||||||
|
|
Имея |
Qz |
и принимая на участке |
12_3 |
проектный уклон дна |
|||||||||||||
труб |
1г-з * с помощью графика ри с.94 |
находим |
для данного |
||||||||||||||||
участка диаметр |
труб |
D2.3 и скорость движения воды |
в тру |
||||||||||||||||
б ах |
|
V2.3 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. |
Расчет участка |
|
|
и всех последующих участков. |
|||||||||||||
|
|
Расчет третьего сверху участка 13-4 и всех последующих нн- |
|||||||||||||||||
жерасположенных участков производится аналогично расчету вто |
|||||||||||||||||||
рого |
участка |
1г.3 |
. Для каждого из этих участков определяет |
||||||||||||||||
ся |
расчетный |
раоход |
|
|
при площади водосбора |
/ 7 |
и величи |
||||||||||||
не |
стока |
с I |
га |
SL : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/66,7 ДУ |
Р |
л /сек. |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tl |
Ft |
|
|
|
|
||||
где |
|
Ft ш Fi4 |
^ 'г а |
и |
\ |
= |
li |
|
л /сек. |
|
|
|
|
||||||
|
|
Значения |
FL |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
расположе |
||||
|
|
находятся в соответствии с планом |
|||||||||||||||||
ния коллектора, |
a |
S( |
по номограмме |
рис.90 |
при продолжитель |
||||||||||||||
ности дождей |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Значения |
FL |
по длине коллектора |
возрастают, a |
S£ - умень |
|||||||||||||
шаются ( т .е . |
с увеличением продолжительности дождей их интен |
||||||||||||||||||
сивность |
падает). |
Значения |
Q£ по длине |
коллекторов возрастают. |
|||||||||||||||
|
|
По 0 £ и принятым проектным уклонам |
|
/ £ |
с |
помощью графика |
|||||||||||||
ри с.94 |
находятся искомые величины |
i?£ |
и |
|
|
|
|
||||||||||||
Qi |
Значения |
D-t |
по длине |
коллектора |
в |
связи |
с |
увеличением |
|||||||||||
возрастают. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
Если к коллектору в каком-либо месте |
подключаются перепу |
ски от тальвежных колодцев, собирающих воду на грунтовой части летного поля, то в местах подключений расходы в коллекторе
229
увеличиваются. Увеличение притока следует учитывать при рас
чете коллектора подсчетом дополнительных расходов
|
Q don(i) ~ ^zp(i) Fip.(i) |
л/сек, |
|
|
||
где |
Qaon(i)~ дополнительный расход, |
поступающий на Н>м |
уча |
|||
|
стке коллектора с |
грунтовой части летного поля, |
||||
|
в л/сек; |
|
|
|
|
|
|
Stp.(i)~ единичный расчетный расход с грунтового водосбо |
|||||
|
ра при времени добегания |
<Г; |
, отсчитываемом по |
|||
|
коллектору, в л/сек с |
I |
г а ; (коэффициент стока |
|||
|
принимается для грунтовой поверхности); |
|
||||
|
площадь грунтового водосбора, с которой вода по |
|||||
|
ступает в тальвекный колодец, |
г а ; величина |
этой |
|||
|
площади находится |
по |
|
(номограмма рис.82) оп |
||
|
ределением длины склона, участвующего в стоке. |
|||||
|
Полная величина расчетного расхода для L -го участка кол |
|||||
лектора, очевидно, будет |
|
|
|
|
|
Qpac</~ ®i+
Полученные расчетные данные по коллектору заносятся в ве домость гидравлического расчета. На основании расчетных дан
ных составляется продольный профиль коллектора (см.главу Х1У). При расчете главных коллекторов (ри с.92, 95) целесообраз
но учитывать некоторую особенность в определении расчетных
Рис.95. Схема к расчету главного коллектора