|
[pic]
Объем ливневого стока вычислим по формуле:
[pic], (2.4)
[pic]
Таблица 2.1
Ведомость расчета ливневого стока
|Пикетажн|Площадь|Часовая |Коэффиц|Расчетный расход|Объем ливневого |
|ое |бассейн|интенсивность |иент Кt|ливневого стока,|стока, м3 |
|положени|а, км2 |дождя, мм/мин | |м3/с | |
|е | | | | | |
| | |мост |труба | |мост |труба |мост |труба |
|09+85,00|1,22 |1,35 |1,23 |2,08 |30,24 |27,64 |36662,6|33403,7|
| | | | | | | |0 |0 |
2.2 Расчет стока талых вод.
Расчетный максимальный расход талых вод вычислим по формуле ([3] стр
452):
[pic], (2.5)
[pic]
где Кр – коэффициент перехода к расчетному значению слоя стока,
определяемый по [3] стр. 459 рис. XIV.10, и равный: для мостов
Кр=4,9
для труб
Кр=4,0;
hр – слой стока талых вод, м, вычисляемый по формуле:
[pic]
(2.6)
[pic]
где [pic] – средний многолетний слой стока, определяемый по [3] стр.
457 рис. XIV.8, и равный 44 мм;
F – площадь водосборного бассейна, равная 1,22 км2;
[pic] – коэффициент, учитывающий залесенность, вычисляется по
формуле:
[pic], (2.7)
где Fл – залесенность бассейна, равная 100%;
[pic] – коэффициент, учитывающий заболоченность, вычисляется по
формуле:
[pic], (2.8)
где Fб – заболоченность бассейна, равная 0%.
Таблица 2.2
Ведомость расчета ливневого стока
|Пикетажное|Площа|Расчетный |Коэффициенты |Расход стока|
|положение |дь |слой стока | |талых вод, |
|пк + |бассе|талых вод, | |м3/с |
| |йна, |мм | | |
| |м2 | | | |
| | | |вариа|Kр |[pic]|[pic]| |
| | | |ции, | | | | |
| | | |Сv | | | | |
| | |мост |труба| |мост |труба| | |мост |труба|
|09+85,00 |1,22 |215,6|176,0|1,00 |4,90 |4,00 |1,00 |1,00 |11,25|9,73 |
| | |0 |0 | | | | | | | |
Таблица 2.3
Ведомость расчета расхода стока
|Пикетажн|Площадь |Расход ливневого |Расход стока талых|Расчетный расход |
|ое |бассейна|стока, м3/с |вод, м3/с |стока, м3/с |
|положени|, м2 | | | |
|е, | | | | |
|пк + | | | | |
| | |мост |труба |мост |труба |мост |Труба |
|09+85,00|1,22 |30,24 |27,64 |11,25 |9,73 |30,24 |27,64 |
3. Гидравлический расчет водопропускных труб. (ПК 09+85,00)
3.1 Назначение и выбор отверстия круглых водопропускных труб.
Расчет труб производится при безнапорном режиме протекания воды через
сооружение. На данных водопропускных трубах применяется раструбный
оголовок с коническим входным звеном.
Условие безнапорного режима протекания воды:
??1,2?d, (3.1)
где Н – глубина воды перед трубой, м
d – диаметр отверстия трубы, м.
Условие пропускной способности трубы:
Qp<Qc,
(3.2)
где Qp – расчетный расход воды, м3/с
Qc – пропускная способность трубы, м3/с.
Определяем количество очков:
[pic], (3.3)
где Qт – расход трубы, принимаемый по табл. 15.10 ([2], стр. 228),
равный 9,50 м3/с.
Определяем расчетный расход стока воды, приходящийся на одно очко:
[pic] м3/с (3.4)
Для [pic]=9,21 м3/с из табл.15.10 ([2], стр.228) выписываем данные:
диаметр трубы d=2,00 м;
глубина воды перед трубой Н=2,23 м;
скорость на выходе из трубы V=4,14 м/с.
Н=2,23<1,2 ?d=1,2 ?2,00=2,40 м – условие безнапорного режима
соблюдается.
Определяем пропускную способность трубы по формуле 15.16 ([2],стр.227):
[pic] м3/с, (3.5)
где g – ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с2;
?с – площадь сжатого сечения потока, вычисляемая по рис. 15.13 ([2],
стр.228), для чего определяются следующие величины:
hc= 0,5 ?H = 0,5 ?2,23 = 1,11 м,
(3.6)
где hc – глубина в сжатом сечении.
[pic],
(3.7)
По рисунку определяем, что [pic]0,40, откуда следует:
[pic], (3.8)
Qp=9,21?3=27,64 м3/с<Qc=6,36?3=19,08 м3/с – условие по пропускной
способности не выполняется.
Необходимо увеличить количество очков, принимаем nII=4. Определяем
расчетный расход стока воды, приходящийся на одно очко (см. формулу 3.4):
[pic] м3/с (3.9)
Для [pic]=6,91 м3/с из табл.15.10 ([2], стр.228) выписываем данные:
диаметр трубы d=2,00 м;
глубина воды перед трубой Н=1,88 м;
скорость на выходе из трубы V=3,68 м/с.
Н=1,88<1,2 ?d=1,2 ?2,00=2,40 м – условие безнапорного режима
соблюдается.
Определяем пропускную способность трубы по формуле 15.16 ([2],стр.227):
[pic] м3/с, (3.10)
где g – ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с2;
?с – площадь сжатого сечения потока, вычисляемая по рис. 15.13 ([2],
стр.228), для чего определяются следующие величины:
hc= 0,5 ?H = 0,5 ?1,88 = 0,94 м,
(3.11)
где hc – глубина в сжатом сечении.
[pic],
(3.12)
По рисунку определяем, что [pic]0,38, откуда следует:
[pic], (3.13)
Qp=6,91?4=27,64 м3/с<Qc=6,95?4=27,80 м3/с – условие по пропускной
способности выполняется.
3.2 Назначение и выбор отверстия прямоугольных водопропускных труб.
Расчет труб производится при безнапорном режиме протекания воды через
сооружение.
Условие безнапорного режима протекания воды:
??1,2?h, (3.18)
где Н – глубина воды перед трубой, м
h – высота отверстия трубы, м.
Условие пропускной способности трубы:
Qp<Qc,
(3.19)
где Qp – расчетный расход воды, м3/с
Qc – пропускная способность трубы, м3/с.
В первом приближении примем 2-х очковую трубу. Определяем расчетный
расход стока воды, приходящийся на одно очко:
[pic] м3/с (3.20)
Для [pic]=6,91 м3/с из табл.15.12 ([2], стр.229) выписываем данные:
отверстие трубы (b x h) – 2,00 x 2,00 м;
глубина воды перед трубой Н=1,66 м;
скорость на выходе из трубы V=3,50 м/с.
Н=2,11<1,2 ?h=1,2 ?2,00=2,40 м – условие безнапорного режима
соблюдается.
Определяем пропускную способность трубы по формуле 15.21 ([2],стр.228):
[pic], (3.21)
где b – ширина трубы, равная 2,00 м;
Н – глубина воды перед трубой, равная 1,66 м.
Qp=6,91?4=27,64 м3/с<Qc=5,69?4=22,76 м3/с – условие по пропускной
способности не выполняется.
Необходимо увеличить глубину воды перед трубой. По табл.15.12 ([2],
стр. 229) принимаем следующие гидравлические характеристики 4-х очковой
прямоугольной трубы:
отверстие трубы (b x h) – 2,00 x 2,00 м;
глубина воды перед трубой Н=1,97 м;
скорость на выходе из трубы V=4,10 м/с.
Н=1,48<1,2 ?h=1,2 ?2,00=2,40 м – условие безнапорного режима
соблюдается.
Определяем пропускную способность трубы по формуле 15.21 ([2],стр.228):
[pic], (3.22)
где b – ширина трубы, равная 2,00 м;
Н – глубина воды перед трубой, равная 1,97 м.
Qp=6,91?4=27,64 м3/с<Qc=7,35?4=29,40 м3/с – условие по пропускной
способности соблюдается.
3.3 Определение длины водопропускной трубы.
Длина водопропускной трубы зависит от высоты насыпи у трубы, которая
определяется по продольному профилю и от угла, который образует ось трубы
с осью дороги.
[pic], (3.23)
где B – ширина земляного полотна для IV категории, равная 10 м;
m – коэффициент заложения откосов насыпи, равный 1,5;
Hнас – высота насыпи у трубы, равная 4,00 и определяемая по
продольному профилю, при условии, что она должна быть больше или
равна минимальной высоте насыпи Hmin, определяемой в п. 3.4;
hтр – высота трубы в свету, равная 2,00 м;
iтр – уклон трубы, принимаемый равным уклону лога у сооружения
(табл. 1.1 курсовой работы), равный 0,004 тыс.;
? – угол между осью дороги и осью трубы, равный 620.
3.4 Назначение минимальной высоты насыпи у трубы.
Минимальная толщина засыпки труб установлена ?=0,5 м, но так как
толщина дорожной одежды hдо= 0,80 м, принимаем ?= 0,80 м.
[pic], (3.24)
где hтр – высота трубы в свету, равная 2,00 м;
? - толщина стенки звена трубы, равная 0,22 м.
3.5 Расчет укрепления русла и откосов у водопропускных труб.
Скорости потока на выходе за малыми водопропускными сооружениями
достигают 5…6 м/с, в то время как допускаемые скорости для грунтов в
неукрепленных отводящих руслах составляют 0,7…1 м/с. В связи с этим
наблюдаются местные размывы за сооружениями и поэтому расчеты выходных
участков имеют такое же важное значение, как и определение их отверстий.
Длина участка укрепления от размыва за трубой будет равна:
[pic] м, (3.25)
где d(b) – диаметр (ширина) водопропускной трубы. Для прямоугольной
трубы, установленной на ПК 09+85,00 b=2,00 м.
В курсовой работе принимаем длину участка укрепления от размыва за трубой
равной:
[pic], (3.26)
При известной длине укрепления lукр глубина воронки размыва за ним ?
может быть подсчитана приближенно по методу О. В. Андреева. Порядок
расчета следующий:
1. Определяем отношение [pic]. В курсовой работе отношение [pic]= 3.
Страницы: 1, 2, 3, 4
| 
