МУ по выполнению лабРабот По расчетуСтока и МП
.pdfРоссийская Федерация Министерство путей сообщения
ГОУ ВПО "Дальневосточный государственный университет путей сообщения МПС России"
Кафедра "Изыскания и проектирование железных дорог"
О.В. Калинцев, А.Б. Солодовников, Н.С. Нестерова, А.Р. Едигарян
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМА И РАСХОДА СТОКА И ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ МОСТОВОГО ПЕРЕХОДА
Методические указания для студентов четвертого курса специальности 290900 по выполнению лабораторных работ дисциплины
"Изыскания и проектирование железных дорог"
Хабаровск Издательство ДВГУПС
2004
УДК 624.21(075.8)
ББК О 112.2 – 022.82я73 К 172
Рецензент:
Доктор технических наук, заведующий кафедрой "Изыскания и проектирование железных дорог" Дальневосточного государственного университета сообщения
В.С. Шварцфельд
Калинцев, О.В, Солодовников, А.Б., Нестерова, Н.С., Едигарян, А.Р.
К 172 Определение объема и расхода стока и основных параметров мостового перехода: Метод. указания для студентов 4-го курса специальности 290900 / О.В. Калинцев, А.Б. Солодовников, Н.С. Нестерова, А.Р. Едигарян. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2004. – 38 с.: ил.
Методические указания соответствуют Государственному образовательному стандарту дисциплины "Изыскания и проектирование железных дорог" направления инженерной подготовки специальности 290900 "Строительство железных дорог, путь и путевое хозяйство".
Ставят своей целью приобретение студентами практических навыков решения задач проектирования железных дорог - определения объема и расхода стока и основных параметров мостового перехода.
Предназначены для студентов четвертого курса очной формы обучения специальности 290900, изучающих дисциплину "Изыскания и проектирование железных дорог" в рамках инженерной подготовки.
УДК 624.21(075.8)
ББК О 112.2 – 022.82я73
©Издательство Дальневосточного государственного университета путей сообщения (ДВГУПС), 2004
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………………………... |
4 |
1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНОГО СТОКА ВОДЫ ДОЖДЕВЫХ |
|
ПАВОДКОВ С МАЛЫХ ВОДОСБОРОВ ДЛЯ РАЙОНОВ |
|
ЗАБАЙКАЛЬЯ И ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА ПРИ ОТСУТСТВИИ ДАННЫХ |
|
ГИДРОМЕТРИЧЕСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ................................................... |
5 |
2.РАСЧЕТ МОСТОВОГО ПЕРЕХОДА……………………………………... 16
2.1.Исходные данные……………………………………………………... 16
2.2.Определение расчетного и наибольшего уровня………………... 17
2.3.Определение основных параметров мостового перехода……... 27
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ................................................. |
.......………………………... 37 |
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК .......................................................... |
38 |
ВВЕДЕНИЕ
Данные методические указания предназначены для студентов специальности 290900 "Строительство железных дорог, путь и путевое хозяйство". В указаниях изложены рекомендации по выполнению лабораторных работ "Определение максимального стока воды дождевых паводков с малых водосборов для районов Забайкалья и Дальнего Востока при отсутствии данных гидрометрических наблюдений " и "Расчет мостового перехода", входящих в учебный курс "Изыскания и проектирование железных дорог".
Издание ставит своей целью помочь студенту овладеть типовыми методами расчета объема и расхода стока и основных параметров мостового перехода, регламентированными строительными нормативными документами. Материал излагается в последовательности, позволяющей сделать его максимально доступным для восприятия.
1.ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНОГО СТОКА ВОДЫ ДОЖДЕВЫХ ПАВОДКОВ С МАЛЫХ ВОДОСБОРОВ ДЛЯ РАЙОНОВ ЗАБАЙКАЛЬЯ И ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА ПРИ ОТСУТСТВИИ ДАННЫХ ГИДРОМЕТРИЧЕСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ
На отечественных железных дорогах расчет мостов и труб на воздействие водного потока выполняется с учетом пропуска расходов воды расчетной и наибольшей вероятности превышения (табл. 1.1).
Таблица 1.1
Нормативные величины вероятности превышения
Категория дороги |
Вероятность превышения |
||
|
|
||
расчетная |
наибольшая |
||
|
|||
|
|
|
|
III и выше |
1:100 (1 %) |
1:300 (0,33 %) |
|
|
|
|
|
IV |
1:50 (2 %) |
1:100 (1 %) |
|
|
|
|
Согласно действующим нормам, СНиП 2.01.14-83 "Определение расчетных гидрологических характеристик" [1], максимальные расходы рек дождевых паводков для малых водосборов (малыми называются водосборы, имеющие площадь менее 50 км2 для тундровой и лесной природных зон и менее 100 км2 для других зон) следует определять по формуле
Q' |
q' |
H' |
|
p% |
A, |
(1.1) |
p% |
p% |
1% |
|
|
|
где q'p% - максимальный модуль стока ежегодной вероятности превышения P=1 %; - сборный коэффициент стока; H'1% - максимальный суточный слой осадков вероятностью превышения P=1 %; - коэффициент, учитывающий снижение максимального стока рек, зарегулированных проточными озерами, прудами и водохранилищами; A – площадь водосбора, км2;p% - переходный коэффициент от максимальных расходов воды ежегодной вероятности превышения P=1 % к максимальным расходам воды другой вероятности превышения.
Требуемая величина переходного коэффициента p% определяется по табл. 1.2 в зависимости от номера района, для которого производится расчет (рис. 1.1).
Рис. 1.1. Схема районов параметра p%
|
|
|
|
|
Таблица 1.2 |
|
|
Значение переходного коэффициента p% |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
Номер района |
|
Коэффициенты p% при вероятности превышения Р %, равной |
|
|||
параметра p% |
|
|
|
|
|
|
|
0,33 |
1 |
|
2 |
|
|
17 |
|
1,37 |
1,0 |
|
0,87 |
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
|
1,60 |
1,0 |
|
0,80 |
|
|
|
|
|
|
|
|
19 |
|
1,34 |
1,0 |
|
0,90 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Максимальный суточный слой осадков вероятностью превышения P=1 % (H'1%) определяется по данным ближайших к бассейну исследуемого водотока метеорологических станций, имеющих наибольшую длительность наблюдений, либо по предлагаемой схеме (рис. 1.2).
Определению величины максимального модуля стока ежегодной вероятности превышения P=1 % (q'p%) (табл. 1.8) предшествует определение номера района типовой кривой редукции осадков, продолжительности склонового добегания ( ск) и гидроморфометрической характеристики русла исследуемой реки (Фр).
Для определения номера района типовой кривой редукции осадков следует воспользоваться рис. 1.3 и табл. 1.3.
Таблица 1.3
Область распространения типовой кривой редукции осадков
Номер района |
Область распространения кривой редукции осадков |
|
типовой кривой |
|
|
редукции осадков |
|
|
16 |
Восточная Сибирь |
|
|
|
|
17 |
Бассейны рек Шилки и Аргуни, долина среднего Амура; Запад- |
|
ный склон хребта Сихотэ-Алинь |
||
|
||
|
Бассейн среднего течения р. Колымы, бассейны рек, впадаю- |
|
18 |
щих в Охотское море, северная часть Нижнеамурской низмен- |
|
|
ности |
|
|
|
|
19 |
Побережье Охотского моря; бассейны рек, впадающих в Берин- |
|
гово море; центральная и западная часть п-ова Камчатки |
||
|
||
|
|
|
20 |
Восточное побережье п-ова Камчатки южнее 56° с.ш. |
|
|
|
|
21 |
Побережье Татарского пролива |
|
22 |
Район оз.Ханка |
|
|
|
|
23 |
Бассейны рек, впадающих в Японское море; о. Сахалин, Ку- |
|
рильские острова |
||
|
||
|
|
Рис. 1.2. Суточная интенсивность осадков
Рис. 1.3. Схема типовых кривых редукции осадков
Продолжительность склонового добегания ( ск) в первом приближении в зависимости от природной зоны принимается в соответствии с табл. 1.4.
Таблица 1.4
Область распространения типовой кривой редукции осадков
Природная зона |
ск, мин. |
Лесная и тундровая зона, с заболоченностью менее 20% |
60 |
|
|
Лесная и тундровая зона, с заболоченностью 20% - 40% |
100 |
|
|
Лесная и тундровая зона, с заболоченностью более 40% |
150 |
|
|
Лесостепная зона |
60 |
|
|
Степная зона и засушливые степи |
30 |
|
|
Полупустынная зона |
30 |
|
|
Горные районы |
10 |
|
|
Гидроморфометрическая характеристика русла исследуемой реки (Фр) определяется по формуле
Фр |
|
1000L |
|
, |
(1.2) |
|
|
|
|
|
|||
|
I A |
14( H' |
) 14 |
|||
|
|
|
||||
|
|
p p |
1% |
|
|
|
где Ip – средневзвешенный уклон русла реки, ‰; L – длина реки от наиболее удаленной точки водосбора, км; A – площадь водосбора, км2; χ, χр – параметры, значения которых определяются по табл. 1.5.
|
|
Таблица 1.5 |
|
Параметры χ и χр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Гидравлический |
|
Характеристика русла и поймы |
χ |
параметр русла |
|
|
|
χр, м/мин |
|
Чистые русла постоянных равнинных рек; русла периоди- |
1/3 |
11 |
|
чески пересыхающих водотоков (сухих логов) |
|
||
|
|
|
|
Извилистые, частично заросшие русла больших и средних |
|
|
|
рек; периодически пересыхающие водотоки, несущие во |
1/3 |
9 |
|
время паводка большое количество наносов |
|
|
|
Сильно засорённые и извилистые русла периодически пе- |
1/3 |
7 |
|
ресыхающих водотоков |
|
||
|
|
|
|
Временные водотоки со средними уклонами Iр 35 ‰ |
1/7 |
10 |
|