5.2.1.Определение водосборной площади водопропускного сооружения.

Площадь (F), с которой поверхностные воды стекают к искусственному сооружению, называют водосборной или бассейном водотока. Бассейн ограничивается линией водораздела и осью дороги. Линия, соединяющая пониженные места точки бассейна, называется логом или тальвегом.

Район строительства – г. Инта.

Определяем площадь водосборного бассейна F. Ориентируясь на отметки и конфигурацию горизонталей на карте, находим самые высокие точки бассейна. Намечаем линии водоразделов и обозначаем границы бассейна, с площади которого все водные потоки стекают к трубе. Площадь бассейна определяем с помощью палетки с учетом масштаба карты (1:25000).

Общая площадь бассейна F = 0,375 км².

Длина главного лога l_л = 25∙25 = 625 м.

Высота сечения рельефа – 5 м.

Определяем основные характеристики бассейна:

• Уклон главного лога ,

Где Н_н = 95 м – отметка поверхности земли в начале лога;

Н_с = 82 м – отметка земли непосредственно у сооружения;

l_л = 625 м – длина главного лога.

• Уклон лога у сооружения определяем по разности отметок двух соседних горизонталей, между которыми располагается водопропускное сооружение:

.

• Крутизну склонов лога определяем в поперечном сечении непосредственно у сооружения:

;

5.2.2.Расчетный сток ливневых вод. Объем полного стока.

Стоком называется количество воды, поступающее к малому искусственному сооружению. Различают следующие виды стоков:

• Ливневый сток в результате летнего ливня

• Сток талых вод в результате интенсивного таяния снега

• Смешенный сток – суммарное количество воды, появившееся от таяния снега и весеннего дождя

Наибольший объем воды от одного ливня или снеготаяния, притекающий к искусственному сооружения за срок его работы называется расчетным стоком.

Превалирующими видами стока для конкретных районов страны могут быть ливневой или снеговой стоки. Основными факторами, определяющими величину ливневого стока, являются следующие:

• метеорологические (слой осадков, продолжительность и интенсивность ливня);

• геометрические (конфигурация и размеры бассейна);

• морфологические (строение, расчлененность и уклоны элементов бассейна);

• фильтрационные (впитывающая способность почвогрунтов бассейна);

гидравлические (шероховатость поверхности склонов и тальвега бассейна).

Расчетный максимальный расход воды определяется с некоторой заранее заданной вероятностью превышения. Под вероятностью превышения понимается возможность наступления такого события, при котором полученный расчетом расход воды будет превышен большим значением.

Вероятности превышения при проектировании водоотводных дорожных сооружений нормируются и зависят от вида сооружения и категории проектируемой дороги. (табл. 9 методическое пособие «проект автомобильной дороги»).

Для IV категории дороги для малых мостов и труб вероятность превышения равна 3%

Существует несколько современных методов расчета ливневого стока по нормам:

1 – ЦНИИС–СоюздорНИИ;

2 – ГГИ (Государственного гидрологического института), СНиП 2.01.14-83 "Определение расчетных гидрологических характеристик";

3 – "Дальгипротранс";

4 – МАДИ– Союздорпроект.

Расчетная формула по методу МАДИ–Союздорпроект имеет вид:

,

где 16,7 – коэффициент, который все единицы измерения переводит в метры и секунды;

Q_л – расчетная величина ливневого расхода;

К– коэффициент перехода от часовой интенсивности к расчетной, берется в зависимости от длины и уклона главного лога[];

- средняя интенсивность ливня часовой продолжительности [];

α – коэффициент, учитывающий впитывание воды в грунт [7, табл. 9.2]

F– площадь водосбора;

φ – коэффициент редукции, учитывающий скопление воды в неровностях[].

1. Определим коэффициент перехода от часовой интенсивности к расчетной (К). Зависит от величины уклона и длины главного лога в км (табл. 9.4. методическое пособие «дорожный водоотвод»)

2. Определим среднюю интенсивность ливня часовой продолжительностью (), которая зависит от вероятности превышения и ливневого района. Номер ливневого района определяется по карте (методическое пособие «дорожный водоотвод», рис. 9.2).

Для 2 ливневого района при превышении 3% интенсивность ливня часовой продолжительности равна =0,52

3. Определим коэффициент, учитывающий впитывание воды в грунт. Коэффициент зависит от площади водосбора(F) и вида и характера поверхности.

α = 0,6 для подзолистых почв при F = 0,625 км²

4. определим коэффициент редукции по формуле:

Объѐм полного стока с бассейна определяется по формуле: