|
|
|
Проектирование малых водопропускных сооружений и водоотвода |
|
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 4
1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ ВОДОСБОРНОЙ ПЛОЩАДИ 5
2 ГИДРОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ 6
3 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ МАЛОГО МОСТА 9
4 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТРУБ (БЕЗНАПОРНОЙ, ПОЛУНАПОРНОЙ, НАПОРНОЙ) 12
5 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ФИЛЬТРУЮЩЕЙ НАСЫПИ 15
6 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ КАНАВ 17
7 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 19
1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ ВОДОСБОРНОЙ ПЛОЩАДИ
Разбиваем площадь водосборного бассейна на треугольники и рассчитываем каждый треугольник по формуле
F=р(р-а)(р-в)(р-с) , р=а+в+с/2 (1.1)
Где: F- площадь , р- полупериметр треугольника, а,в,с- стороны треугольника.
F1=0,144(0,144-0,074)(0,144-0,125)(0,144-0,09)=0,329 км2 (1.2)
F2=0,135(0,135-0,09)(0,135-0,054)(0,135-0,127)=0,206 км2 (1.3)
F3=0,139*0,012*0,053*0,074=0,255 км2 (1.4)
Складываем площади и получаем общую площадь водосборного бассейна
F=0,329+0,206+0,255=0,79 км2 (1.5)
5
2 ГИДРОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
2.1 Определяем расход Qл3%
Qл=16,7*Ар*ар*F**Ki*Кф, м3/с (2.1)
Расчетная интенсивность осадков
Ар=ач*Кт , мм/мин (2.2)
ливневый район №4 ,
Где, ач- часовая интенсивность осадков;
Кт коэффициент редукции часовой интенсивности осадков;
ач=0,74 (по таблице 1, страница 4),
Кт=1,60 (по таблице 2, страница 4),
По формуле 2.2 расчетную интенсивность осадков
Ар=0,74*1,60=1,12 мм/мин
Склоновый сток
ар=а0* (2.3)
где, а0- коэффициент стока при полном насыщении почвы влагой (по таблице 3, страница 4);
а0=0,65
- коэффициент, учитывающий естественную аккумуляцию стока,
=1-**П (2.4)
где, - коэффициент проницаемости почво-грунтов (по таблице 6, страница 4),
=0,15
- коэффициент, учитывающий состояние почво-грунтов (таблица 7, страница 5),
=1,0
П- поправочный коэффициент на редукцию проницаемости (таблица 10-11, страница 5),
П=1,0
По формуле 2.4 рассчитываем коэффициент
=1-0,15*1*1=0,85
по формуле 2.3 рассчитываем склоновый сток
ар=0,65*0,85=0,55
Коэффициент редукции максимальных расходов (таблица 4, страница 4),
=0,57
Коэффициент крутизны водосборного бассейна Кi, для чего рассчитываем уклон лога
Iл=(Нвтл-Нтр)/L (2.5)
Где, Нвтл- высшая точка лога
Нвтл=172,5
Нтр- точка сооружения
Нтр=167,5
L- длина лога
L=1240 м
Рассчитываем по формуле 2.5 уклон лога
Iл=(172,5-167,5)/1240=0,004=4%0
Тогда по таблице 5, страница 4 находим
Кi=0,78
Коэффициент, учитывающий форму водосборной площади, Кф 6
Кф=(Ф/L)F (2.6)
Принимаем форму водосборной площади в виде треугольника.
Принимаем поправочный коэффициент Ф, для чего находим L2/F
L2/F=1,242/7,9=0,19
По таблице 8, страница 5 находим поправочный коэффициент
Ф=0,98
по формуле 2.6 рассчитываем коэффициент Кф
Кф=(0,98/1,24)0,79=0,70
По формуле 2.1 рассчитываем расход
Qл3%=16,7*1,12*0,55*0,79*0,57*0,78*0,70=2,5 м3/с
2.2 Определяем расход от талых вод, Qсн
Qсн=Кд*hp*F/(F+1)n*Коз*Кл.б. (2.7)
Определяем коэффициент дружности половодья, Кд
Для чего определяем категорию рельефа:
=iл/iтип (2.8)
находим типовой уклон
iтип=25/F+1=25/0,79+1=18,66 %0 (2.9)
тогда по формуле 2.8 получаем
=4/18,66=0,21
0,211, значит категория рельефа- III
По таблице 14, страница 6 находим коэффициент Кд
Кд=0,006
Определяем расчетный слой суммарного стока,hр
hр=К*h0 (2.10)
где, К- модульный коэффициент
К=Сv*Ф+1 (2.11)
где, Сv- коэффициент вариации слоя стока, определяется по приложению 3, страница 3
Сv=0,3
Ф- отклонение
кривой ВП от среднего значения Сv=1, находим по таблице 16, страница 6, для чего рассчитываем коэффициент асимметрии Сs
Сs=3 Сv=3*0,3=0,9
Далее
Ф=2,45
По формуле 2.11 рассчитываем модульный коэффициент
К=0,3*2,45+1=1,73
h0 исходная величина стока, соответствующая конкретному территориальному району. Принимается по приложению 2, страница 2.
h0=180 мм
Так как грунты глинистые, то
h0=180*1,1=198 мм
По формуле 2.10 рассчитываем hр
hр=1,73*198=342,54
По формуле 2.7 рассчитываем расход от талых вод
Qсн=0,006*342,54*0,79/(0,79+1)0,25=1,62/1,16=1,4 м3/с
7
2.3 С учетом аккумуляции стока
Вычерчиваем живое сечение
Н=168,75-165,5=3,25
iАС=1/0,0178=56
iВС=1/0,0089=112
Определяем объем дождевого стока
W=1000*Ар*ар*F*tф (2.12)
Где, tф- расчетная продолжительность осадков, формирующих ливень часовой продолжительности. Определяется по таблице 12, страница 5
tф=30 мин
Тогда
W=1000*1,12*0,55*0,79*30=14599 м3
Определяем объем пруда
Wп=220*В*h2/i0 (2.13)
Для Qр=2,5Vдоп=0,5 м/с
Отсюда находим площадь сечения пруда
=Q/V=2,5/0,5=5 м2 (2.14)
Определяем глубину пруда
h=*2/H=5*2/168=0,2 м (2.15)
Далее, по формуле 2.13, рассчитываем объем пруда
Wп=220*34*0,22/4=75 м3
Определяем расход с учетом аккумуляции
Qак=Qл1- (Wп/W)0.75=2,51-(75/14599)0,75=2,45 м3/с (2.16)
Вывод: погрешность составляет менее 5%, аккумуляцию учитывать не надо. Следовательно принимаем Qр=2,5 м3/с.
8
3 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ МАЛОГО МОСТА
Вычерчиваем живое сечение
Qл=Qр=2,5 м3/с
n=0,033 m=0,46
Продольный уклон лога 4 %0=
=0,004
Грунт - глины
Задаемся бытовой глубиной
hб=m3К/I (3.1)
где, m- русловой коэффициент. Он определяется по таблице 1, страница 7
m=0,45
К- модуль расхода. Определяется по формуле
К=Qр/iл=2,5/0,004=39,7 м3/с (3.2)
I- сумма котангенсов
I=m+n=1/0,0178+1/0,0083=56+112=168 (3.3)
Далее рассчитываем по формуле 3.1 бытовую глубину
hб=0,46339,7/168=0,29 м
Определяем пропускную способность живого сечения
Q=*V (3.4)
где, - площадь живого сечения
=(hб2/2)I=(0,292/2)168=7,06 м2 (3.5)
V- скорость потока
V=СR*i (3.6)
где, С- коэффициент Шези. Определяется по рисунку 5, страница 7, для чего находим гидравлический радиус R
R=hб/2=0,29/2=0,15 (3.7)
Определяем коэффициент Шези
С=15
По формуле 3.6 определяем скорость потока
V=150,15*0,004=0,37 м/с
Далее по формуле 3.4 определяем пропускную способность
Q=7,06*0,37=2,6 м3/с
Расхождение между Q и Qр составляет меньше 5%, следовательно принимаем
Qр=2,5 м3/с
Строим таблицу=(hб)
hбСRQ0,244,84130,121,40,297,06150,152,60,349,71170,174,3
9
Строим график по данным таблицы (рисунок 2, страница 7)
По исходному расходу Q=2,5 м3/с определяем бытовую глубину hб=0,28 м
Делаем проверку расхождения не более 5%
Для hб=0,28 м Q=2,17 м3/с
Расхождение 5% 2,5*0,05=0,125; 2,5-2,17=0,33 условие выполнено.
Определяем критическую глубину
hк=V2/g (3.8)
где, V- скорость течения воды в потоке
V=Vдоп5hб (3.9)
где, Vдоп- допускаемая скорость течения воды в зависимости от глубины потока. Находим по таблице 2, страница 7.
Vдоп=3 м/с
По формуле 3.9 определяем V
V=350,28=2,33 м/с
По формуле 3.8 определяем hк
hк=1*2,332/2*9,81=0,26 м
Определяем форму водослива
hк hб
следовательно форма водослива затопленная.
Определяем ширину моста В
В=Qр/ hбV (3.10)
где, - коэффициент сжатия потока
=0,8 %
По формуле 3.10
В=2,5/0,8*0,28*2,33=4,8 м
10
Вычисляем величину подпора воды перед
1 2 3
|
|
|
|
 |
НА САЙТЕ: |
 |
, ,
|
|
