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