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:
28
Добавлен:
30.10.2023
Размер:
16.48 Mб
Скачать

 

280

 

 

5 .

Расчетные расходы сравниваются в рассматриваемых сече­

ниях с пропускной способностью канав в этих сечениях. При рас­

хождениях в Q и Q0 более 5% производится пересчет.

Задаются

новыми размерами канавы и вновь подсчитывают Q

и

Q0 . Обычно

при пересчетах изменяют глубину потока или уклон дна канавы.

Полная глубина канавы принимается равной сумме глубины потока

и запаса

не менее 0,25 м (ри с.104). Скорость движения воды в

канаве не должна быть более допустимой на размыв.

 

Основной особенностью расчета канав на сток

снеговых вод,

в отличие

от расчета на дождевой сток, является

определение

расчетных расходов.

Для каждого И8 расчетных сечений канав расчетные расходы

снеговых (талых)

вод можно находить по следующим формулам

( см .§ 2 3 ).

 

1. При определении расчетной интенсивности снеготаяния по

толщине снегового

покрова и продолжительности снеготаяния

 

 

Q= SF = i,16 -H^j

Г л /сек ,

 

 

где

Н - высота

снегового покрова

к

началу

весеннего

снего­

 

таяния

в см при плотности

снега

р = 0,2 5 *0

,3 0 ;

Т- продолжительность снеготаяния в сутках с учетом коэф­ фициента к • учитывающего период наиболее интен­ сивного снеготаяния в течение суток ( т . е . неравно­

 

 

 

мерность

снеготаяния);

значения к

рекомендуется

 

 

 

принимать

4

- £ ;

 

 

 

 

у-, F ■ S -

 

б

площадь водосбора

и величина сто­

коэффициент стока,

 

 

 

ка с I г а ; значение

у

при весеннем

стоке следует

 

 

 

принимать 0 ,8 -0 ,9 5 .

 

 

 

 

2 .

На основании данных о весеннем стоке

по проф.Д.Л.Соко­

ловскому

[25]

 

 

 

 

 

 

 

 

Q= S F <f 8 8 = 2,7SДF(p 8 8 л/сек,

 

 

где

S

=

2,78 А -

величина стока

талых вод в л/сек с I га

 

 

 

при параметре

стока

А мм/час, определяемом в соот­

 

 

 

ветствии

с приложением

3;

 

 

F

- площадь водосбора,

в га ;

 

 

ср

- коэффициент уменьшения

(редукции) максимального сто­

 

 

 

ка талых вод с увеличением площади водосбора; при

 

 

 

до 5 -

10

км2 можно

принимать

= I , в случае

 

 

 

281

 

t

F> 5 -t 1 0 км2

(f= /.

„sun , где

F - площадь водо-

сбора в км2 ;

* +

'

 

8 -

коэффициент снижения максимальных расчетных расхо­

п

дов талых вод за счет аккумуляции воды в болотах и

озерах, имеющихся на водосборе;

 

8 -

коэффициент снижения максимальных расчетных расходов

 

талых вод при наличии залесенности водосбора.

Значения

8

и

8"

определяются по Д.Л.Соколовскому из

формул:

 

 

 

 

 

 

(5

= l-0,6ly (Fo+O,20F6 +1fl) в

случае

Fa +0,20Fg & 0,45 3

F - i -fbjG + Fj,),

 

 

 

где

FgiFgjFj,-

площади:

озер

( F0 ) ,

болот ( Fg ) и леса

 

 

(

F„

) в

процентах к площади водосбора;

у- коэффициент, равный для лесов на суглинистых

почвах 0,25 -0,3 и для лесов на песчаных и су­

песчаных почвах 0 ,3 5 -0 ,4 .

Коэффициентом учитывается при подсчете расхода Q неравномерность интенсивности снеготаяния на территории водо­ сбора. Значение ц> зависит от площади водосбора. Величина (f , представляющая из себя отношение средней интенсивности снего­

таяния для всей водосборной площади к предельной интенсивно­

сти снеготаяния на элементарной площади, естественно,

убывает

с увеличением полощади водосбора. Зависимость (р = f(r)

выявле­

на главным образом для речных бассейнов. Достаточных данных об изменении в зависимости от F для малых водосборов

( т . е . водосборов, встречающихся в аэродромной практике) в на­

стоящее время нет. Есть все основания полагать, что редукция

стока талых вод на малых водосборах весьма невелика. Отмечая

медленную редукцию максимального стока талых вод для малых водосборов, Д.Л.Соколовский связывает это явление с малым из­

менением интенсивности снеготаяния в период суточного макси­

мума температуры. Указанный период суточного максимума темпе­ ратуры продолжается обычно от одного до двух часов, что и со­

ответствует приблизительно времени добегания воды с водосбо­

ров площадью 5-10 км2 . Следовательно, для.малых водосборов с

временем стока 1 - 2 часа ( F до 5-10 км2) коэффициент <р можно принимать равным единице. Лишь для больших водосборов,

имеюних значительное время добегания воды, значения q> следу­ ет определять по вышеприведенной формуле. Для аэродромных усло­ вий практически всегда будет равно единице.

г) Расчет водоотводных систем г р у н т о в ы х летных полос

на сток снеговых (талых) вод

Элементы водоотводных систем грунтовых летных полос:

собиратели, коллекторы, значительные перепуски тальвежных ко­ лодцев - рассчитываются в случае стока талых вод так хе, как

и при дождевом стоке, с той лишь разницей, что расчетные рас­

ходы подсчитываются аналогично расходам при расчете канав на весенний сток. Обций порядок расчета указанных элементов си­ стем остается прежним.

1 . Собиратели и коллекторы разбиваются на расчетные участ­ ки. На каждом из участков в соответствии с местами поступле­

ния воды в них намечают расчетные сечения (участки

1Ы ) 1г.3

и т . д . ,

расчетные сечения I , 2 , 3 и т . д . , рис.109, ПО).

2 .

Для расчетных сечений

определяют водосборные площади F

га

(например, для сеч.1

площадь Ft , рис.109,

П О ).

3 . Подсчитываются расчетные расходы, поступающие к наме­ ченным сечениям,

Q = S F л /сек.

Расчетные расходы подсчитываются так же, как и в случае

расчета

на

снеговой

сток

нагорных канав.

Значения коэффициен­

тов if ,

3'

,

S

будут

при этом всегда

равны единице. Вели­

чина стока

с

I

га

для

всех сечений останется одинаковой.

При определении расходов необходимо учитывать возможные пере­

мещения снега в результате зимней эксплуатации аэродромов.

4 . По найденным

расчетным расходам

Q и принять* проект­

ным уклонам / находят диаметры

труб В

и скорость движения

воды на участках V

(в соответствии с номограммой рис.94).

Скорость не должна быть менее 0

,6 м /сек.

Заполнение труб во­

дой, т .е . отношение

высоты слоя

воды в трубе к ее внутреннему

диаметру ( J L ) , иногда с учетом запаса на заиливание труб

приниыаётся равным 0 ,7 - 0 ,8 . Окончательные диаметры труб прини­ маются в соответствии с сортаментом (приложение 4 ).

283

Расчетные расходы, поступающие в тальвежные колодцы,

подсчитываются так же, как и для собирателей и коллекто­ ров. Расчет перепусков тальвежных колодцев по получении! расходам производится в соответствии с указаниями § 24.

284

Г л а в а УШ

РАСЧЕТ НЕКОТОРЫХ СООРУЖЕНИЙ И ЭЛЕМЕНТОВ

ВОДООТВОДНЫХ СИСТЕМ

§ 27. РАСЧЕТ РЕГУЛИРУЮЩИХ БАССЕЙНОВ

Продолжительность стока дождевых вод связана с временем вь падения дождей и размерами водосборов. Для аэродромных водо­

сборов общая продолжительность стока редко превышает 1-1,5 ча­

са при выпадении сильных, но не очень продолжительных дождей. Если при этом учесть, что кривая изменения расходов стока но­ сит пикообразный характер, то продолжительность максимальных

(расчетных) расходов стока оказывается совсем небольшой. В связи с этим уместна постановка вопроса о временном сбросе "пиковых" расходов дождевого стока в какие-либо регулирующие бассейны, которые опоражнивались бы после снижения максималь­ ных расходов. При сбросе максимальных расходов в регулирующие бассейны ввиду регулирования стока будет уменьшена необходи­ мая пропускная способность коллекторов, а следовательно будут уменьшены и размеры сечений коллекторов, лежащих ниже бассей­ нов ( р и с . III) . Из р и с .III, на котором показан график поступле­ ния воды к какому-либо сечению коллектора, видно, что при по­

ступлении ко взятому сечению расчетного расхода Q необходи­ мый диаметр труб коллектора ниже данного сечения должен соот­

ветствовать этому расходу. В случав же устройства регулирующе­

го бассейна около взятого сечения и при сбросе в бассейн объе­ ма воды W диаметр труб коллектора ниже бассейна будет опреде­ ляться значительно ыеньшим расходом, равным Q* . Отношение

-q-=K обычно именуют коэффициентом уменьшения расхода. Объем

регулирующего бассейна определяется объемом сбрасываемой во­ ды W

285

Количество регулирующих бассейнов на водоотводных систе­

мах может устраиваться от одного до нескольких. Особенно выгод­

но расположение регулирующих бассейнов в начале длинных глав­

ных коллекторов, транспортирующих большие объемы воды на значи­ тельные расстояния до водоприемников.

При строительстве городских дождевых кана­

лизаций в качестве регу­ лирующих емкостей реко­

мендуется устраивать под­ земные резервуары или ис­

пользовать большие пруды и водоемы. В аэродромных

условиях указанным реко­ мендациями для регулиро­

вания стока воспользо­

ваться, очевидно,трудно. В условиях аэродромов регулирование стока в во­

доотводных системах наи­

более целесообразно и осуществимо с помощью проектирования не­ больших временно образующихся при дождях скоплений воды в

замкнутых пониженностях или в грунтовых лотках. Такие регули­

рующие бассейны должны располагаться поблизости от коллекто­ ров.

В настоящее время на аэродромах с целью водоотвода в ука­ занных формах рельефа устанавливаются тальвехные колодцы,сое­ диняемые с коллекторами перепусками. Таким образом, замкнутые пониженности и грунтовые лотки с тальвежными колодцами ухе сейчас как бы являются "регулирующими бассейнами" в случае пе­ реполнения водоотводных систем. При преднамеренном (расчетном) использовании замкнутых пониженностей рельефа и грунтовых лот­ ков в качестве регулирующих бассейнов представляется широкая возможность снижения диаметров труб на участках коллекторов, расположенных ниже бассейнов. Кроме использования для регули­

рующих бассейнов естественных "блюдец" и грунтовых лотков, с

этой же целью могут создаваться (отрываться) и специальные неглубокие бассейны или углубляться естественные пониженности.

Размещение регулирующих бассейнов по возможности желатель­ но вне пределов рабочей части летного поля. Дно бассейнов при

286

Рис.112. Возможные схемы проекги а - одного бассейна в начале главного коллектора; , -

бассейна на

287

 

Условные обозначения

Масштаб в футах

ливнеприемник

^ —

оголовок трубы

в :

100 0100 200 300 Ш SOO 600 7ОО800

-------

коллектор

 

-------

дренируемая площадь

 

у»»»ш» площадь,затапливаемая водой

рования регулирующих бассейнов на аэродромах: нескольких бассейнов на сети; в - пример устройства аэродроме в США

288

необходимости может быть укреплено стабилизирующими добавками

(гравием, щебнем) или иным, образом. С коллекторами регулирую­ щие бассейны должны соединяться трубопроводами (перепусками), имеющими уклоны в сторону коллекторов. Через перепуски происхо­

дит наполнение бассейнов при напорной работе коллекторов и опо­ рожнение бассейнов после прохождения "пиковых” расходов. Приме­

ры проектирования регулирующих бассейнов на аэродромах приведе­ ны на рис.112.

В процессе проектирования регулирующих бассейнов, кроме выбора их месторасположения, для каждого бассейна расчетом

должны быть решены следующие вопросы:

а) установление величины коэффициента уменьшения расхода;

б )

.подсчет объема воды, сбрасываемой в бассейн, т .е . под­

счет необходимой емкости бассейна;

в) подсчет объема понихенности рельефа, предназначенной

для устройства бассейна, т .е . подсчет располагаемой емкости (при этом располагаемая емкость должна быть не менее необходи­ мой);

г) подсчет времени опорожнения регулирующего бассейна от

воды.

Выбор величины коэффициента уменьшения расхода в каждом

конкретном случае решается в зависимости от местных условий (значений расходов, получаемых диаметров труб, располагаемых объемов бассейнов и т . д . ) . Степень уменьшения расходов должна приниматься такой, чтобы, с одной стороны, существенно сказы­

вался бы эффект устройства бассейнов на снижение диаметров

труб, а с другой стороны, чтобы уменьшенные по размерам трубы были бы достаточны для своевременного опорожнения бассейнов, для своевременного пропуска весенних вод при снеготаянии и имели бы некоторый запас в диаметрах на возможное заиливание

труб. Учитывая некоторый запас на заиливание, на аэродромах

принимают минимальный диаметр труб коллекторов 200 - 800 мы. Максимальный диаметр труб коллекторов для аэродромных условий

обычно не превышает 1000 мм. В соответствии с указанными раз­ мерами труб может быть подсчитано и нижнее значение величины коэффициента уменьшения расхода.

При одном и тон же уклоне и коэффициенте шероховатости

расходы и диаметры труб связаны

зависимостью

J

q*_ {j l *Y,S7

Л В

/ '

 

 

 

289

где

Q■, В

- расход

и диаметр труб в каком-либо сечении кол­

 

 

лектора при отсутствии устройства регулирующе­

 

 

го бассейна;

 

Q*,D* - то же,

но при устройстве регулирующего бассейна

При

-Mr *

?..„300 _

0 2 * 0 ,3 по графику рис.И З имеем

v

-5

1000

'

О*

fsO 'O *.

Рис.И З. График для определения коэффициента уменьшения

расходов

Верхнее значение коэффициента уменьшения расхода может

быть получено, исходя из следующих соображений.

Очевидно, что для аэродромных условий уменыение размеров

труб коллекторов имеет смысл с 400, 500 мм и более. Кроме то­

го , принимать незначительные уменьшения диаметров, например с 1000 мм на 900 или 800 мм, также нецелесообразно. В соот­

ветствии с

этим при т ? - . *

ЗО0,

*

5 °Р — « . о ,5 - 0 ,6 (с запа-

сом - 0,7)

V

400

т

1000

по графику рис.113

К ~ 0 ,4 0 .

Таким образом, при расчете

бассейнов коэффициент уменъ-