Расчеты стока и отверстия водопропускного дорожного сооружения
Контрольная работа - Строительство
Другие контрольные работы по предмету Строительство
Расчеты стока и отверстия водопропускного дорожного сооружения
1. Гидрологические расчёты
1.1 Установление вероятности превышения для заданной категории дороги
В соответствии с рекомендацией таблицы 11.3 [1] для автомобильных дорог общей сети второй и третей категории для постоянных труб вероятность превышения P=2%.
1.2 Определение максимального стока воды весеннего половодья обеспеченностью P=2%
Расчёт выполнен по редукционной формуле 33 [2]:
,
где K0 - параметр, характеризующий дружность весеннего половодья.0=0,008 - для лесной зоны 2-ой категории рельефа - таблица 5 [3].p - расчётный слой суммарного весеннего стока в мм ежегодной вероятностью превышения P%, определяемый в зависимости от коэффициента вариации Cv и отношения , а также среднемноголетнего слоя стока h0.
p - модульный коэффициент для обеспеченности 2%. Определяется из таблиц 3-х параметрического гамма распределения.
При соотношении для Cv = 0,32 Kp = 1,841.
Так как по заданию h0 = 100 мм, то hp = =184,1 мм.
? - коэффициент, учитывающий неравенство статических параметров слоя стока и максимальных расходов воды.
?=0,98 - для лесной зоны - приложение 7 [2].
? - коэффициент, учитывающий влияние водохранилищ, прудов и проточных озёр.
- коэффициент, принимаемый в зависимости от величины среднемноголетнего слоя весеннего стока.
Для h0 = 100 C=0,2 - приложение 12 [2].оз - это средневзвешенная озёрность в процентах (по заданию).оз = 1,1%, тогда
.
?1 - коэффициент, учитывающий снижение максимального расхода воды занесённых бассейнов.
?1=1; n2=0,22 - для лесной зоны с равномерным распределением леса по водосбору и с различным механическим составом почвогрунтов - приложение 13 [2].л=23%,
?2 - коэффициент, учитывающий снижение максимального расхода воды в заболоченных бассейнах.
?=0,80 - для низменных болот и заболоченных лесов - приложение 14 [2].?=1,7%
.
1 - показатель степени редукции, n1 = 0,17 - для лесной зоны и зоны тундры - приложение 8 [2].=37 км2.
.
1.3 Определение расходов дождевого паводка вероятностью превышения P=2%
В соответствии с рекомендациями приложения 17 [2] для лесной зоны с площадью водосбора менее 50 км2, в расчётах используется формула предельной интенсивности стока 48 [2]:
, где
сток дорога водопропускной труба
q1% - максимальный модульный сток ежегодной вероятностью превышающей P=1%, выраженной в долях от произведения , при ?=1, определяемый по приложению 21 [2] в зависимости от гидроморфометрической характеристики русла исследуемой реки - ФP, продолжительности склонового добегания и района принимаемого по приложению 22 [2].
H1% - максимальный суточный слой осадков вероятностью превышения P=1%.
H1%=100 мм (по заданию).
? - сборный коэффициент стока, определяемый по формуле 54 [2]:
, где
C2=1,2 [2] - эмпирический коэффициент, принимаемый для лесной и тундровой зоны
iв=55 ‰ (по заданию) - средний уклон водосбора.
?0 - сборный коэффициент стока для водосбора площадью F=10 км2 и средним уклоном iв=50 ‰.
?0=0,28 - для суглинистых грунтов - приложение 24 [2].
n5=0,65 - приложение 24 [2],
n6=0,07 - для лесной зоны и лесотундры - 4.20 [2].
F=37 км2.
.
, где
?p - гидравлический параметр русла,
?p=11 - для чистых русел - приложение 18 [2].
?=0,33 - приложение 18 [2].
L - длина реки от наиболее удалённой точки водосбора.
L=8,4 км,
iP=0,8 ‰.
.
?ск=f(Фск),
, где
? - средняя длина безрусловых склонов,
?=0,5 км (по заданию).
nск - коэффициент, характеризующий шероховатость склона водосбора,
nск=0,25 - для поверхности без кочек, а поверхность в населённых пунктах с застройкой менее 20%, для обычного травяного покрова - приложение 26 [2].
;
По приложению 25 [2] ?ск=75 при Фск=6,25,
Для 2 района типовых кривых редукции осадков q1%=0,0167 при ?ск=75; Фp=145,3.
?P% - переходный коэффициент от максимума мгновенных расходов ежегодной вероятностью превышения P=1% к максимальным расходам воды другой вероятностью превышения, определённой из приложения 20 [2].
Для 2 района ?P%=0,85 при F=35 км2.
.
1.4 Установление расчётного расхода
Так как расход половодья QP=2%=11,08 м3/с < расхода паводка QP=11,9 м3/с, то расчётным расходом будет QP=11,9 м3/с для определения параметров трубы.
2. Назначение параметров водопропускной дорожной трубы
2.1 Сечение трубы
Для заданной высоты насыпи Hнас=4,6 м наибольшее значение высоты трубы в свету составит:
, где
hконстр - толщина стенки трубы для труб прямоугольного сечения hконстр=0,3 м.
hзас=0,5 м - высота засыпки над трубой.
.
Учитывая, что шаг типовых размеров труб по высоте равен 0,5 м примем в первом приближении .
Ширина отверстия трубы bтр назначается в соответствии с пропускной способностью трубы при критической глубине для необтекаемых оголовков.
В соответствии с таблицей 11.10. [1], из условия, что iтр=iкр и вход в трубу раструбный с обратными стенками:
Параметры трубы:
bhтр.=2 м 2,5 м;
H = 2,7 м;
V = 3,9 м/с при i = iкр.
2.2 Длина трубы
Lтр.= bнас.+2mнас.Hнас.- 2 mнас(hтр.+hкон.)=12+21,54,6-21,5 (2,5+0,3)=17,4
В гидравлических расчётах используются следующие параметры:
Lтр.= 17