3. Гидравлические расчеты труб

3.1 Пропускная способность труб.

Пропускная способность трубы, если отверстие сооружений известно, зависит от глубины воды перед сооружением. Расчет пропускной способности производится по формулам соответствующим режиму протекания потока в сооружении.

При этом считается, что:

а) безнапорные трубы и малые мосты работают аналогично незатопленному водосливу с широким порогом;

б) полунапорные трубы, работают аналогично изменению из под щита;

в) напорные трубы работают аналогично насадки, значительной длины;

На автомобильных дорогах трубы имеют преимущественное распространение. Поэтому их расчет рассматривается в первую очередь.

Различные режимы протекания устанавливаются в следующих условиях:

- безнапорный, если подпор меньше высоты трубы на входе или превышает её не более чем на 20%, на всем протяжении трубы поток имеет свободную поверхность.

- полунапорные, наблюдается при оголовках обычных типов в тех случаях, когда подпор превышает высоту трубы, на более чем 20%, на входе труба работает полным сечением, на всем остальном протяжении поток имеет свободную поверхность.

- напорный режим обычно устанавливается на специальных входных оголовках обтекаемой формы и подтоплением верха трубы на входе более чем 20%, на большей части длинны труба работает полным сечением и лишь у выхода поток может иметь свободную поверхность.

По значению расчетного расхода определяем, что режим в данной работе- безнапорный.

3.2 Расчет отверстия водопропускной трубы.

Расчет отверстия ведут по уравнению неразрывности, используя при этом в качестве аналогов различные гидротехнические сооружения, соответственно различные режимы протекания в трубе.

Используем графоаналитический прием для назначения отверстия трубы; разработанный профессором Андреевым О.В.

Необходимыми инструментами при использовании этого метода , является графики пропускной способности труб.

Вычислим из условия задержки всего объема воды насыпью по формуле :

(3.2) где, w-объем стока,

i ср.- средний уклон лога( i_ср=0,056).

м₁ и м₂ - коэффициенты заложение в откосов для правого и левого склонов водосборного бассейна, определяются как отношение разности высот с одной стороны склона к расстоянию через которое происходит изменение высоты рельефа.

По рисунку из методички, по заданию подбираем диаметр трубы и заносим в таблицу.

м³

Если в графике полученные пределы, и Q не входят, то диаметр трубы подбирается по таблицам приложения №17 и №18, в зависимости от расхода.

Таблица №2 - По большему расходу, от ливневых вод, выбираем трубу :

Тип оголовка	Диаметр отверстия, м	Расход , м3/с	Глубина воды перед трубой, м	Скорость на выходе из трубы, м/с
1	2	3	4	5
Раструбным коническим входным звеном	2,0	4,00	1,36	3,00