4 . Гидравлический расчет водопропускных сооружений на автомобильной дороге.

4.1. Расчет искусственных водопропускных сооружений.

Для расчета искусственных водопропускных сооружений необходимо определить следующие данные:

1. Водосборная площадь бассейна F,

(4.1)

ПК 6+00

F=9 0,01=0,09

ПК 11+00

F= 0,11+0,145=0,255

ПК 15+00

F=7,5 0,01=0,0075

ПК 19+50 (Мост)

_F= 0,33+0,51=0,49

ПК 42+75

F=7 0,01=0,07

ПК 30+50 (Мост)

_F= 0,72+0,59=1,31

2. Определяем длину главного лога Z, км. За длину главного лога принимается длина от водораздела до сооружения; при односкатном профиле за Z принимаем расстояние от водораздела до сооружения вдоль трассы. Если двухскатный профиль, то F рассматриваем как два самостоятельных раздела, а расход определяют для каждой части водосбора, а потом суммируют.

Для трубы: ПК6+00

Z=1450 м;

3. Ширина бассейна В.

Для трубы ПК6+00 :

В= ; (4.2)

В= ;

Для моста ПК 13+00 :

В= ;

4. Уклон главного лога:

i_л= ; (4.3)

где H – отметка начала главного лога;

С – отметка сооружения.

i_л= ‰;

Для моста ПК 13+00

i_л= ‰;

5. Средний уклон склона:

i _с= (4.4)

=2,4‰

5. Определяем коэффициент откоса берегов главного русла, для этого на миллиметровой бумаге вычерчиваем живое сечение водотока для первого искусственного сооружения, приложение В.

α= (4.5)

5. Определяем уклон сооружения

i_о= ; (4.6)

А – отметка точки расположенной по главному логу вверх на 100м;

В – отметка точки вниз на 200м.

i_о= ‰;

8. Зная геометрическое положение бассейна определяем номер ливневого района Ростовская область расположена в 7 ливневом районе,

9. Для четырех интервалов времени определяем интенсивность водоотдачи, а₁=0,79мм/мин. Определяем h – слой стока на смачивание растительности. h= а₁*t₁=0.79*15=11,85мм.

10. Определяем потери слоя стока на смачивание растительности z, мм.

Для дальнейшего расчета z принимаем равным 0,2мм.

11. При учете потерь на смачивание растительности значение времени t₁ пересчитывается и определяется новое время t_в;

T_в= ; (4.7)

T _в= ;

12. Определяем категорию почв на впитывание в зависимости от вида почвы, в нашем случае рассматривается пятый вид;

13. Коэффициент гидравлической шероховатости:

m_л – лога;

m_с– склона,

для расчета принимаем m_л=10, m_с=20,

14. Коэффициент заболоченности δ=1, так как болота отсутствуют;

15. Коэффициент неравномерности осадков γ=1;

16. Коэффициент распластывания паводка η=1;

Для трубы: ПК11+00

Z =400 м;

Z =300 м;

Z=1450 м;

3. Ширина бассейна В.

Для трубы ПК11+00 :

В = ; В = ; (4.8)

В = ; В = ;

4. Уклон главного лога:

i_л= ; (4.9)

где H – отметка начала главного лога;

С – отметка сооружения.

i_л= ‰;

5.Средний уклон склона:

i_с= (4.10)

=7,5‰

6. Определяем коэффициент откоса берегов главного русла, для этого на миллиметровой бумаге вычерчиваем живое сечение водотока для первого искусственного сооружения, приложение В.

α= (4.11)

7. Определяем уклон сооружения

i_о= ; (4.12)

А – отметка точки расположенной по главному логу вверх на 100м;

В – отметка точки вниз на 200м.

i_о= ‰;

8. Зная геометрическое положение бассейна определяем номер ливневого района Ростовская область расположена в 7 ливневом районе,

9. Для четырех интервалов времени определяем интенсивность водоотдачи, а₁=0,79мм/мин. Определяем h – слой стока на смачивание растительности. h= а₁*t₁=0.79*15=11,85мм.

10. Определяем потери слоя стока на смачивание растительности z, мм.

Для дальнейшего расчета z принимаем равным 0,2мм.

11. При учете потерь на смачивание растительности значение времени t₁ пересчитывается и определяется новое время t_в;

T_в= ; (4.13)

T_в= ;

12. Определяем категорию почв на впитывание в зависимости от вида почвы, в нашем случае рассматривается пятый вид;

13. Коэффициент гидравлической шероховатости:

m_л – лога;

m_с– склона,

для расчета принимаем m_л=10, m_с=20,

14. Коэффициент заболоченности δ=1, так как болота отсутствуют;

15. Коэффициент неравномерности осадков γ=1;

16. Коэффициент распластывания паводка η=1;

ПК 15+00

Z =100 м;

Z =80 м;

Z=180 м;

3. Ширина бассейна В.

В = ; В = ; (4.14)

В = ; В = ;

4. Уклон главного лога:

i_л= ; (4.15)

где H – отметка начала главного лога;

С – отметка сооружения.

i_л= ‰;

5.Средний уклон склона:

i_с= (4.16)

=1,2‰

6. Определяем коэффициент откоса берегов главного русла, для этого на миллиметровой бумаге вычерчиваем живое сечение водотока для первого искусственного сооружения, приложение В.

α= (4.17)

7. Определяем уклон сооружения

i_о= ; (4.18)

А – отметка точки расположенной по главному логу вверх на 100м;

В – отметка точки вниз на 200м.

i_о= ‰;

8. Зная геометрическое положение бассейна определяем номер ливневого района Ростовская область расположена в 7 ливневом районе,

9. Для четырех интервалов времени определяем интенсивность водоотдачи, а₁=0,79мм/мин. Определяем h – слой стока на смачивание растительности. h= а₁*t₁=0.79*15=11,85мм.

10. Определяем потери слоя стока на смачивание растительности z, мм.

Для дальнейшего расчета z принимаем равным 0,2мм.

11. При учете потерь на смачивание растительности значение времени t₁ пересчитывается и определяется новое время t_в;

T_в= ; (4.19)

T_в= ;

12. Определяем категорию почв на впитывание в зависимости от вида почвы, в нашем случае рассматривается пятый вид;

13. Коэффициент гидравлической шероховатости:

m_л – лога;

m_с– склона,

для расчета принимаем m_л=10, m_с=20,

14. Коэффициент заболоченности δ=1, так как болота отсутствуют;

15. Коэффициент неравномерности осадков γ=1;

16. Коэффициент распластывания паводка η=1;

ПК 19+50(мост)

Z =350 м;

Z =750 м;

Z=1100 м;

3. Ширина бассейна В.

В = ; В = ; (4.20)

В = ; В = ;

4. Уклон главного лога:

i_л= ; (4.21)

где H – отметка начала главного лога;

С – отметка сооружения.

i_л= ‰;

5.Средний уклон склона:

i_с= (4.22)

=11,65‰

6. Определяем коэффициент откоса берегов главного русла, для этого на миллиметровой бумаге вычерчиваем живое сечение водотока для первого искусственного сооружения, приложение В.

α= (4.23)

7. Определяем уклон сооружения

i_о= ; (4.24)

А – отметка точки расположенной по главному логу вверх на 100м;

В – отметка точки вниз на 200м.

i_о= ‰;

8. Зная геометрическое положение бассейна определяем номер ливневого района Ростовская область расположена в 7 ливневом районе,

9. Для четырех интервалов времени определяем интенсивность водоотдачи, а₁=0,79мм/мин. Определяем h – слой стока на смачивание растительности. h= а₁*t₁=0.79*15=11,85мм.

10. Определяем потери слоя стока на смачивание растительности z, мм.

Для дальнейшего расчета z принимаем равным 0,2мм.

11. При учете потерь на смачивание растительности значение времени t₁ пересчитывается и определяется новое время t_в;

T_в= ; (4.25)

T_в= ;

12. Определяем категорию почв на впитывание в зависимости от вида почвы, в нашем случае рассматривается пятый вид;

13. Коэффициент гидравлической шероховатости:

m_л – лога;

m_с– склона,

для расчета принимаем m_л=10, m_с=20,

14. Коэффициент заболоченности δ=1, так как болота отсутствуют;

15. Коэффициент неравномерности осадков γ=1;

16. Коэффициент распластывания паводка η=1;

ПК 30+50(мост)

Z =345 м;

Z =1055 м;

Z=1400 м;

3. Ширина бассейна В.

В = ; В = ; (4.26)

В = ; В = ;

4. Уклон главного лога:

i_л= ; (4.27)

где H – отметка начала главного лога;

С – отметка сооружения.

i_л= ‰;

5.Средний уклон склона:

i_с= (4.28)

=14,9‰

6. Определяем коэффициент откоса берегов главного русла, для этого на миллиметровой бумаге вычерчиваем живое сечение водотока для первого искусственного сооружения, приложение В.

α= (4.29)

7. Определяем уклон сооружения

i_о= ; (4.30)

А – отметка точки расположенной по главному логу вверх на 100м;

В – отметка точки вниз на 200м.

i_о= ‰;

8. Зная геометрическое положение бассейна определяем номер ливневого района Ростовская область расположена в 7 ливневом районе,

9. Для четырех интервалов времени определяем интенсивность водоотдачи, а₁=0,79мм/мин. Определяем h – слой стока на смачивание растительности. h= а₁*t₁=0.79*15=11,85мм.

10. Определяем потери слоя стока на смачивание растительности z, мм.

Для дальнейшего расчета z принимаем равным 0,2мм.

11. При учете потерь на смачивание растительности значение времени t₁ пересчитывается и определяется новое время t_в;

T_в= ; (4.31)

T_в= ;

12. Определяем категорию почв на впитывание в зависимости от вида почвы, в нашем случае рассматривается пятый вид;

13. Коэффициент гидравлической шероховатости:

m_л – лога;

m_с– склона,

для расчета принимаем m_л=10, m_с=20,

14. Коэффициент заболоченности δ=1, так как болота отсутствуют;

15. Коэффициент неравномерности осадков γ=1;

16. Коэффициент распластывания паводка η=1;

Занесём исходные данные в таблицу:

Таблица 4.1 Данные расчета искусственных водопропускных сооружений

Место- положение	Тип бассейна		Вероятность превышения паводка, %	F, км2		Z,м	B,м	iл		iс	t, мин	а, мм/мин		h	z, мм	(h-z)		mл	mс	№ ливневого р-на
1	2		3	4		5	6	7		8	9	10		11	12	13		14	15
ПК 6+00	1 скатный			0,09		300	230	3,5		2,4	15	0,79		11,85	0,2	11,65		10	20	7
ПК 11+00	2 скатный			0,255		700	730	7		7,5	15	0,79		11,85	0,2	11,65		10	20	7
ПК 15+00	2 скатный			0,0075		180	11,68	36,1		1,2	15	0,79		11,85	0,2	11,65		10	20	7
ПК 19+50	2 скатный			0,84		1100	1620	17,2		11,65	15	0,79		11,85	0,2	11,65		10	20	7
ПК 30+50	2 скатный			1,31		1400	2680	7,1		14,9	15	0,79		11,85	0,2	11,65		10	20	7
Категория почв													L
		1			1				1				0,75
		1			1				1				0,65