Расчет отверстий труб. Учет аккумуляции ливневых вод перед малыми мостами и трубами.

Порядок расчета отверстия трубы

Отверстия трубы в общем случае ( без учета аккумуляции воды перед сооружением ), назначают по наибольшему расчетному расходу. Затем пользуясь таблицами или графиками пропускной способности, по заданному расчетному максимальному расходу воды, выбирают отверстие трубы таким образом, чтобы расход воды в трубе при выбранном режиме протекания и при данной конструкции оголовка оказался бы не меньше расчетного расхода. При этом нужно соблюдать следующее правило:

1. Применение труб допускается только в том случае, если на водотоке нет корчехода, ледохода и наледи, селей.

2. Трубы надо проектировать на безнапорный режим работы

Безнапорный режим работы - глубина воды на входе, то есть напор перед трубой (< 1.2 метра ) и на всем протяжении трубы поток имеет свободную поверхность

При глубине воды перед трубой > 1.2 устанавливают полунапорный режим работы, при котором на входе труба работает полным сечением, а на остальном протяжении имеет свободную поверхность.

Напорный режим - глубина воды перед трубой > 1.4 при наличии обтекаемого оголовка

3. В третьих наименьшее отверстие трубы устанавливают следующие:

+ не менее 1 метра при длине трубы до 20 метров (не менее 1.2 м при длине более 20 метров )

+ на дорогах ниже 2 категории допускается применять: не менее 1 метра ( до 30 метров ), не менее 0.75 м до 15 метров, и не менее 0.5 метра на съездах.

Учет аккумуляции ливневых вод перед малыми мостами и трубами.

При назначении отверстия труб необходимо учитывать аккумуляцию воды перед сооружением, малые ИССО почти всегда сильно стесняют поток и изменяют его бытовой режим, расход воды в отверстии сооружения определяется высотой подпора воды над входным лотком. При узких и ярко выраженных логах с большим уклоном лога объем воды накопившейся перед сооружением по сравнению с объемом всего паводка оказывается незначительным и практически не влияет на расход в сооружении. Также без учета аккумуляции можно производить расчет малых ИССО на пропуск паводков от таяния снега растянутых во времени.

При слабовыраженных логах с малыми уклонами образование подпора перед сооружением сопряжено с подотоплением значительных по площади участков и накоплению перед полотном дороги больших объемов ливневых вод. Последние уже составляют существенную часть общего паводка, в таких случаях аккумуляция воды учитывается

Расчет:

1. Принимая, что склоны бассейна имеют однообразные уклоны и могут быть упрощенно представлены в виде двух плоскостей, пересекающихся по линии лога, зависимость между объемом накопления и суммарным притоком с бассейна можно выразить аналитически:

где - крутизна склонов лога и его уклон.

2. Учитывая треугольную форму притока и сбросных расходов получим:

Также можно учитывать аккумуляцию графоаналитическим способом для этого график(1) пропускной способность труб перестраивают в новую систему координат ( ), на котором данное уравнение выражается прямой линией.(2) Для построения прямой аккумуляции достаточно соединить по линейке точки с координатами и W: а. Пересечения прямой аккумуляции с кривыми пропускной способности труб дают искомые решения. Каждой точке пересечения соответствует сбросный расход и определенное значение подпора.

Рисунок (1) Рисунок (2)

Расчет отверстий малых мостов. Фильтрующие насыпи, область их применения и расчет. Определение высоты мостов и насыпей у труб и малых мостов. Расчет размывов за малыми мостами и трубами. Защита сооружений от размывов.

Расчет отверстий малых мостов производят по схем свободного истечения, пользуясь формулой:

Которая преобразуется в: Зная что:

Принимают такую последовательность расчета:

1. Задают скорость по желательному типу укрепления русла под мостом по таблице

2. Вычисляют напор H

3. Вычисляют объем пруда

4. Находят коэффициент. по таблице

Тогда с учетом аккумуляции моста с отверстием b следует пересчитать напор:

При очень глубоком потоке воды в отводящем русле, отверстие моста рассчитывают по схеме несвободного истечения, наступающего после того как прыжок, возникновение которого возможно в сжатом сечении будет надежно затоплен бытовым уровнем, то есть при условии что бытовая глубина: (см. бабков 1 часть стр 173)

При несвободном истечении необходимое отверстие моста: (см. бабков 1 часть стр 173)

Сбросной расход рассчитывают по формуле: (формула 27, бабков ч 1, стр 172)

с вычислением объема пруда по ожидаемой глубине воды перед сооружением: (формула 34, бабков ч 1, стр 173)

Высота моста: Н_м=РУВВ+Г+h_кон,отметки над трубами

Расчет размывов и укреплений русел за малыми мостами и трубами. Защита сооружений от размывов.

Размыв начинается когда скорость воды на выходе из сооружения составляет более 1 м/с.

В зависимости от бытовой глубины потока в укрепленном отводящем русле возможны три формы сопряжения потока, выходящего из водопропускного сооружения с бытовым потоком в широком нижнем бьефе когда

1. Сопряжение по типу затопленной струи, этот вид сопряжения - когда струявытекающая из сооружения затоплена, при этом скорость течения потока постепенно уменьшается вдоль потока(а)

2. Сопряжение по типу сбойного течения, этот вид сопряжения наблюдается при глубине нижнего бъефа, несколько меньшей глубины сопряженной с глубиной на выходе из сооружения.(б)

3. Сопряжение по типу свободного растекания бурного потока.(в)

Для предотвращения размывов выходных участков следует защищать лог на определенной длине, защита от размыва заключается в правильном выборе типа и размеров укрепления, которое назначают из условия допущения размыва, безопасного для устойчивости как укрепленного участка русла так и самого сооружения.

Назначение типа укрепления по скорости на выходе из трубы справедливо только для сопряжения по 1 типу.

При растекании бурных потоков, скорости значительны большие чем выходные в 1.5-2 раза. Выходные участки не укрепляют только в случае когда скорости на выходе из сооружения весьма малы и не могут нарушить устойчивость как русла так и самого сооружения.

Опыт проектирования показывает что нецелесообразно устраивать длинные укрепления отводящих русел. Значительно экономичнее устраивать короткие укрепления заканчиваемые предохранительными откосами, над которыми и располагаются ямы размывов, безопасные для укрепления и сооружения. Глубина заложения предохранительного откоса зависит от гидравлических характеристик потока так и от длины укрепления. Для быстрого определения глубины размыва за укреплениями при наиболее часто встречающемся свободном растекании можно воспользоваться таблицей: (здесь только кусок )


	1.55	0.54	0.4

a— угол растекания определяемый типом выходного оголовка, но не больший чем 45⁰

b— отверстие сооружения

- относительные глубины размыва ( в долях воды перед сооружением ) в зависимости от относительной длины укрепления.

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 7 8 9 10 Следующая ⇒