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

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

.pdf
Скачиваний:
32
Добавлен:
30.10.2023
Размер:
16.48 Mб
Скачать

 

 

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

+

( 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 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

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