Расчеты стока и отверстия водопропускного дорожного сооружения

 

Содержание

Раздел 1. Гидрологические расчеты________________________________________________

1. Установление вероятности превышения для заданной категории дороги_______________________________________________________
2. Определение максимального стока воды весеннего половодья обеспеченностью  Р =2% ______________________________________
3. Определение расходов дождевого паводка вероятностью превышения Р = 2%______________________________________________________
4. Установление расчетного расхода_______________________________

Раздел 2. Назначение параметров водопропускной дорожной трубы___________________

2.1    Сечение  трубы_______________________________________________

2.2    Длина  трубы_________________________________________________

Раздел 3. Гидравлические расчеты_________________________________________________

3.1   Определение нормальной глубины в отводящем русле h₀₂____________

3.2   Определение критической глубины в трубе h_к_____________________

3.3   Определение условий затопления и полного напора перед трубой H₀ __

3.4   Определение глубины в сжатом сечении h_с и сопряженной с ней h_с”__

3.5   Определение нормальной глубины в трубе________________________

3.6   Определение  критического уклона трубы_________________________

3.7   Установление  характера протекания в трубе  и параметров потока__

3.8   Определение  расстояния до сечения полного  растекания____________

Список  использованной литературы_______________________________________________

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел 1. Гидрологические  расчеты.

§ 1.1 Установление вероятности превышения для заданной категории дороги.

В соответствии с рекомендацией  таблицы  11.3 [1] для автомобильных  дорог общей сети второй и третьей  категорий для постоянных труб вероятность  превышения расходов P = 2%.

§ 1.2 Определение  максимального стока воды весеннего  половодья обеспеченностью P=2%.

Расчет  выполнен по редукционной формуле 33 [2]:

, где 

К_о  – параметр, характеризующий дружность весеннего половодья.

К_о = 0,008, для лесной зоны и второй категории рельефа, таблица 5 [3].

h_p – расчетный слой суммарного весеннего стока, определяемый в зависимости от коэффициента вариации С_v и отношения     , а также от среднемноголетнего слоя стока h_o.

h_p = K_p ∙ h_o.

K_p – модульный коэффициент для обеспеченности 2% определяется из таблиц трехпараметрического  -распределения.

C_s = 2C_v.                          С_v = 0,27.                      К_р = 1,685 (для 2%).                           h_o =  100 мм.(из условия)

h_p = 1,685 ∙100= 168,5 м

μ – коэффициент, учитывающий неравенство  статистических параметров слоя стока  и максимальных расходов воды.

μ = 0,98  приложение  7 [2]  для лесной зоны.

δ – коэффициент, учитывающий влияние  водохранилищ, прудов и проточных  озер.

δ = = 0,757 ,где

С – коэффициент, принимаемый в  зависимости от величины среднемноголетнего слоя весеннего стока.

F_оз. – средневзвешенная озёрность в %.

F_оз. = 1,6% (из условия)..

С = 0,21  приложение  12 [2].

δ₁ – коэффициент, учитывающий снижение максимального расхода воды в залесённых бассейнах.

F_л=25% (из условия)

= 1;   n₂= 0,22  для лесной зоны с равномерным распределением леса по водосбору и с различным механическим составом почвы грунтов,  приложение  13 [2].

δ₂ – коэффициент, учитывающий снижение максимальных расходов воды в заболоченных бассейнах.

δ₂ = 1 – β ∙ Lg (0,1 ∙ F_δ + 1) = 1 – 0,8 ∙ Lg (0,1 ∙ 2,6 + 1) = 0,919.

β = 0,8 – для низинных болот и  заболоченных лесов,  приложение  14 [2].

n₁ – показатель степени редукции.

n₁ = 0,17 для лесной зоны и зоны тундры,  приложение  8 [2].

F = 48 км² - площадь водосбора.

м³/с

 

§ 1.3 Определение расхода дождевого  паводка с вероятностью превышения P=2%.

В соответствии с рекомендациями приложения  17 [2]  для лесной зоны с площадью водосбора менее 50 км², в расчете используется формула придельной интенсивности стока 48 [2]

Q_p = q_1% ∙ ∙ H_1% ∙ δ ∙ λ_p ∙ F , где

q_1% - максимальный модуль стока ежегодной вероятностью превышения р=1%, выраженный в долях от произведения ∙ H_1% при δ = 1 определяемый по приложению 21[2] в зависимости от гидроморфометрической характеристики русла исследуемой реки Ф_р, продолжительности склонового добегания  τ_скл. (в минутах) и района типовых кривых редукции осадков, принимаемого по приложению 22[2].

H_1%  - максимальный суточный слой осадков вероятностью превышения р = 1%.

H_1% = 95 мм (по условию).

 – сборочный коэффициент  стока.

 – сборный коэффициент стока  для водосбора площадью F = 10 км² со средним уклоном водосбора i_в = 50 %.

= 0,28  для суглинистых почв,  приложение  24 [2].

С₂ - эмпирический коэффициент, принимаемый для лесной зоны равным  1,2.

n₅ = 0,65;  n₆ = 0,07;  для лесной зоны, приложение  24 [2] .

i_в− средний уклон водосбора, равный 35% (по условию).

Определение гидроморфометрической характеристики русла исследуемой реки

  где

L –длина реки от наиболее удаленной точки водосбора.

L = 9 км (по условию).

    - гидравлический параметр русла, ϰ_р = 11 мм/мин, для чистого русла равнинных рек, приложение  18 [2].

    = 0,33 приложение  18 [2].

I_p – средневзвешенный уклон русла .

I_p = 0,4 ‰ (по заданию).

 

Продолжительность склонового добегания определим как функцию параметра Ф_ск

τ_ск = f(Ф_ск)

 где

e= 0,6 км – средняя длина без русловых склонов.

 – коэффициент, характеризующий  шероховатость склонов водосбора,  = 0,25 для поверхности без кочек с обычным травяным покровом, приложение  26 [2].

I_в = 65 ‰ - среднее значение уклона водосбора.

τ_ск =    мин, приложение  25 [2].

q_1% =        , приложение  21 [2].

δ = 0,757 (определено в § 1.2 ).

λ_р. - переходный коэффициент от максимальных мгновенных расходов с ежегодной вероятностью превышения Р_1% с максимальным расходом воды другой вероятности превышения.

λ_р =         , приложение  20 [2].

Q_p% = 0,12*22,9045*0,67568*0,82*42=6,4

 

§ 1.4 Установление расчетного расхода.