3. Инженерно-гидрологическое обоснование водопропускного сооружения Определение площади водосбора
Площадь водосбора определяем графическим методом. Разбиваем всю площадь
водосбора на 2 элементарных фигур (треугольник и трапеция)(рис. 3.1). Находим площади для каждой фигуры, потом сложив все площади получим общую площадь водосбора.
Фигура №1:
Фигура №2:
Общая площадь: S=0,28+0,14=0,42 км2
Рисунок
3.1 Схема водосбора для определения
площади
3.1 Расход талых вод
Отверстия водопропускных сооружений определяется величиной расхода заданной вероятности превышения при паводках от снеготаяния или ливня. Вероятность превышения паводка равна 1% - для дорог I категории, 2%-для дорог II и III категорий и 3%-для дорог IV и V категорий.В данном случае величину расхода определяем с вероятностью превышения равной 2%, т.к. категория дороги III.
Расчетный расход талых вод в условиях Беларуси определяют по формуле:
(3.1)
где F = 0,52 км2– площадь водосбора;
hn – слой стока в фазе подъема половодья расчетной вероятности
превышения (по табл. 2.3 [2] принимаем равным 18 мм)
α – коэффициент формы гидрографа (по табл. 2.1 [2] принимаем 0.15)
-
коэффициент полноты гидрографа (по
табл. 2.1 [2] принимаем 0.79)
tn – продолжительность подъема половодья в сутки максимальной
интенсивности снеготаяния (ч); складывается из продолжительности
и продолжительности стекания по логу tл, определяемой по формуле:
(3.2)
где L = 0,700 км – длина лога от водораздела до створа;
Qз – расчетный расход которым предварительно задаются;
Jo – средний общий уклон лога от водораздела до створа ‰;
σл – коэффициент, учитывающий снижение расхода в связи с залесённостью бассейна
fл (по табл. 2.3 [2] принимаем равным 1)
σб – то же в связи с заболоченностью бассейна (по табл. 2.3 [2] принимаем равным 1)
Значение обшей лесистости Fл может быть принята по карте лесистости зоны. В курсовой работе принимаем среднюю лесистость для Могилёвской области – 0,35.
Задаваясь первым приближением Qз=0,42 м3/с определяем расход талых вод:
Расчетный расход талых вод равен:
Полученный расход Qр должен отличатся от Qз не более чем на 5%:
Задаемся вторым приближением Qз=1,04 м3/с определяем расход талых вод:
Расчетный расход талых вод равен:
Полученный расход Qр должен отличатся от Qз не более чем на 5%:
Проверка выполняется следовательно необходимый результат получен и расчетный расход талых вод Qр= 1,06 м3/с.
3.2 Расход ливневых вод.
Максимальный расчетный расход ливневых вод определяют по формуле:
(3.3)
где 1p - расчетная интенсивность водоотдачи при общем уклоне лога J=1‰;
J0 – общий уклон лога, ‰ ;
F – площадь водосбора, км2;
δ – коэффициент снижения расхода на залесённость и заболоченность
водотоков;
λ – переходной коэффициент, зависящий от площади водосбора(0,85 – при ВП=2%);
(3.4)
где К – эмпирический коэффициент, величина которого зависит от рельфа
(по табл. 2.4 [2] принимаем 6,1)
Расчетная интенсивность водоотдачи равна:
Максимальный расчетный расход ливневых вод равен:
Сравним:
Принимаем для дальнейших расчетов Qр=4,66 м3/c.