Определение расчетного расхода воды с малых водосборов

Расчетным расходом воды (м³/с) водоотводного или искусственного сооружения называют наибольший объем воды, притекающий в сооружение за единицу времени. Расчетный расход определяется, как наибольшая величина из двух: расчетного расхода ливневых и талых вод. Если учитывается аккумуляция дождевой воды перед сооружением, то расчетный расход определяется, как величина большая из двух: сбросного , определяемого в зависимости от и талых вод .

Расчетный расход ливневых вод определяется по формуле

, (4.20)

где – коэффициент перехода от интенсивности ливня часовой продолжительности к расчетной, определяемый по табл. 4.2 в зависимости от длины (км) и уклона бассейна (доли единицы);

– интенсивность ливня часовой продолжительности (мм/мин.), принимаемая по табл. 4.3;

– коэффициент потерь стока, принимаемый по табл. 4.4 в зависимости от геологического строения местности и площади водосбора сооружения (км²);

– коэффициент редукции стока.

. (4.21)

При км² =1.

Площадь водосбора сооружения можно определить по карте, где нанесен план трассы, границами водосбора являются: водораздельные линии и дорога или канава, также по карте или в процессе изысканий на местности можно установить длину и уклон бассейна, крутизну откосов лога и и уклон дна лога у сооружения .

Расчетный расход талых вод определяется по формуле

, (4.22)

 

где – коэффициент дружности половодья, принимаемый по табл. 4.5;

– расчетный слой суммарного стока, мм;

– соответственно коэффициенты, учитывающие наличие в бассейне озер, лесов и заболоченность бассейна, принимаемые по табл. 4.7 и 4.6;

– показатель степени, принимаемый по табл. 4.5.

 

Таблица 4.7

Значения коэффициента

Озерность, %	2…5	5…10	10…15	Более 15
	0, 9	0, 8	0, 75	0, 7

 

, (4.23)

где – модульный коэффициент, определяемый в зависимости от вероятности превышения по графикам рис. 4.4 или табл. 4.8;

– средний многолетний слой стока (мм), принимаемый по карте (см. рис. 4.5) при км² на Европейской территории РФ и км² на Азиатской территории РФ, при меньших площадях бассейнов к значениям снятым с карты вводят поправочные коэффициенты: 1, 1 – при холмистом рельефе, 0, 9 – при равнинном рельефе и песчаных почвах, 0, 5 – при особо больших потерях стока (сосновые леса на песках, распространение туфогенных пород), принимаемые по табл. 4.9 – для засушливых районов и полупустынной зоны Западной Сибири и Казахстана при км².

а – при ; б – при

Рис. 4.4 Графики зависимости модульных коэффициентов от

коэффициента асимметрии и вероятности превышения (цифры на кривых)

 

Значение устанавливается в зависимости от коэффициентов: вариации (устанавливается по карте представленной на рис. 4.6); асимметрии (для равнинных районов ; для северо-западных и северо-восточных районов РФ ; для горной местности ). При км² значение взятое с карты умножают на коэффициенты приведенные в табл. 4.10.

 

Таблица 4.9

Значения поправочных коэффициентов к значениям

(для засушливых районов при км²)

Значение (мм) снятое с карты	Поправочные коэффициенты при , км2
Менее 10	3, 5	2, 3	1, 6	1, 6	1, 0
10…15	2, 5	1, 6	1, 4	1, 2	1, 0
15…30	1, 5	1, 3	1, 2	1, 1	1, 0

 

Таблица 4.10

Поправочные коэффициенты для значений

Площадь бассейна, км2	0…50	51…100	101…150	151…200
Поправочный коэффициент	1, 25	1, 20	1, 15	1, 05

 

Если расход ливневых вод больше расхода талых вод, то целесообразно предусмотреть аккумуляцию воды перед сооружением. В этом случае перед трубой или малым мостом образуется временный пруд глубиной (м) и объемом (м³) равным

, (4.24)

где – уклон дна лога у сооружения, доли единицы.

Величина сбросного расхода равна

, (4.25)

где – объем полного стока с бассейна, м³.

. (4.26)

Величину можно также определить по формуле

, (4.27)

где – коэффициент трансформации, принимаемый по табл. 4.11 в зависимости от отношения .

 

Таблица 4.11

Значения коэффициента трансформации

	0, 05	0, 10	0, 15	0, 20	0, 25	0, 30	0, 35	0, 40
	0, 97	0, 90	0, 82	0, 73	0, 62	0, 53	0, 49	0, 45
	0, 45	0, 50	0, 55	0, 60	0, 70
	0, 35…0, 4	0, 3…0, 35	0, 26…0, 32	0, 23…0, 26	0, 23…0, 27

 

Порядок выполнения работы и исходные данные

1. Рассчитать расход ливневых вод и талых вод. Параметры лога принять по табл. 4.12. Форма поперечного сечения русла – треугольная.

 

Таблица 4.12

Параметры лога для расчета водопропускной трубы

Вариант	Уклон бассейна	Длина бассейна, км	Площадь водосбора, км2	Уклон лога у сооружения	Коэффициенты заложения склонов лога
	0, 055	0, 42	0, 38	0, 065	8, 0	8, 5
	0, 045	0, 44	0, 48	0, 045	7, 0	10, 0
	0, 035	0, 32	0, 36	0, 046	6, 0	7, 0
	0, 025	0, 46	0, 48	0, 029	6, 5	8, 5
	0, 015	0, 38	0, 42	0, 028	5, 0	9, 5
	0, 008	0, 58	0, 48	0, 018	6, 0	8, 5
	0, 068	0, 64	0, 32	0, 086	9, 5	5, 5
	0, 035	0, 35	0, 36	0, 032	10, 0	9, 5
	0, 024	0, 50	0, 45	0, 042	11, 0	10, 0
	0, 035	0, 32	0, 48	0, 032	12, 5	9, 5
	0, 048	0, 38	0, 54	0, 046	12, 0	8, 5
	0, 012	0, 35	0, 65	0, 028	10, 0	8, 0
	0, 018	0, 32	0, 53	0, 034	10, 5	6, 0
	0, 007	0, 46	0, 42	0, 014	9, 5	7, 0
	0, 004	0, 74	0, 49	0, 017	8, 5	7, 5
	0, 046	0, 65	0, 52	0, 046	7, 5	6, 5
	0, 008	0, 28	0, 34	0, 009	8, 0	5, 0
	0, 055	0, 42	0, 32	0, 062	8, 5	5, 0

 

Продолжение табл. 4.12

Вариант	Уклон бассейна	Длина бассейна, км	Площадь водосбора, км2	Уклон лога у сооружения	Коэффициенты заложения склонов лога
	0, 062	0, 36	0, 40	0, 064	9, 0	6, 0
	0, 032	0, 44	0, 48	0, 030	8, 5	7, 0
	0, 028	0, 25	0, 42	0, 038	9, 0	6, 0
	0, 039	0, 32	0, 36	0, 049	11, 0	6, 0
	0, 042	0, 34	0, 40	0, 043	12, 0	5, 0
	0, 022	0, 62	0, 58	0, 029	7, 0	9, 0
	0, 027	0, 64	0, 52	0, 030	9, 0	11, 5
	0, 014	0, 88	0, 54	0, 016	7, 0	6, 5
	0, 016	0, 82	0, 56	0, 019	7, 5	5, 5
	0, 017	0, 88	0, 58	0, 024	8, 0	5, 0
	0, 019	0, 70	0, 42	0, 029	8, 5	5, 0
	0, 025	0, 46	0, 48	0, 032	9, 5	7, 5
	0, 064	0, 35	0, 42	0, 068	9, 5	8, 0
	0, 035	0, 46	0, 49	0, 034	8, 0	10, 0
	0, 032	0, 27	0, 44	0, 035	9, 5	7, 0
	0, 037	0, 32	0, 38	0, 054	11, 5	6, 5
	0, 046	0, 32	0, 43	0, 045	8, 0	5, 5
	0, 024	0, 65	0, 59	0, 027	7, 5	9, 5
	0, 029	0, 65	0, 54	0, 032	7, 0	10, 5
	0, 016	0, 89	0, 55	0, 018	7, 5	8, 5
	0, 018	0, 84	0, 58	0, 019	7, 5	9, 5
	0, 019	0, 89	0, 56	0, 024	8, 5	5, 5
	0, 021	0, 75	0, 44	0, 032	8, 0	9, 0
	0, 027	0, 48	0, 49	0, 035	6, 5	8, 5
	0, 057	0, 44	0, 36	0, 068	8, 5	9, 5
	0, 049	0, 46	0, 46	0, 047	7, 5	9, 0
	0, 038	0, 35	0, 37	0, 048	6, 5	8, 0
	0, 026	0, 47	0, 52	0, 031	9, 5	10, 5
	0, 018	0, 39	0, 46	0, 029	7, 0	10, 5
	0, 011	0, 59	0, 48	0, 019	6, 5	7, 5
	0, 069	0, 66	0, 34	0, 089	9, 0	6, 5
	0, 038	0, 34	0, 38	0, 034	10, 5	11, 5
	0, 026	0, 52	0, 48	0, 045	11, 5	12, 0
	0, 036	0, 34	0, 49	0, 034	9, 5	10, 5
	0, 046	0, 34	0, 56	0, 047	9, 0	4, 5
	0, 016	0, 37	0, 63	0, 026	8, 0	5, 0
	0, 019	0, 34	0, 55	0, 037	10, 0	8, 0
	0, 009	0, 49	0, 45	0, 016	9, 0	11, 0

Продолжение табл. 4.12

Вариант	Уклон бассейна	Длина бассейна, км	Площадь водосбора, км2	Уклон лога у сооружения	Коэффициенты заложения склонов лога
	0, 006	0, 76	0, 52	0, 019	8, 0	9, 5
	0, 049	0, 68	0, 54	0, 047	7, 0	8, 5
	0, 006	0, 24	0, 31	0, 008	8, 5	7, 0
	0, 058	0, 44	0, 33	0, 064	10, 5	7, 0
	0, 054	0, 44	0, 36	0, 067	8, 5	6, 5
	0, 043	0, 42	0, 44	0, 043	7, 5	9, 0
	0, 033	0, 3	0, 33	0, 045	6, 5	8, 0
	0, 023	0, 44	0, 46	0, 027	9, 5	10, 5
	0, 016	0, 37	0, 40	0, 029	8, 0	11, 5
	0, 007	0, 54	0, 46	0, 016	6, 5	9, 5
	0, 065	0, 62	0, 34	0, 082	9, 0	7, 5
	0, 033	0, 37	0, 35	0, 034	9, 0	11, 5
	0, 022	0, 48	0, 43	0, 04	9, 0	10, 0
	0, 038	0, 34	0, 49	0, 034	8, 5	7, 5
	0, 057	0, 43	0, 35	0, 069	9, 5	8, 5
	0, 043	0, 42	0, 47	0, 045	7, 0	9, 0
	0, 035	0, 34	0, 32	0, 047	6, 0	9, 0
	0, 025	0, 45	0, 48	0, 029	9, 0	10, 0
	0, 019	0, 39	0, 44	0, 032	8, 5	7, 5
	0, 009	0, 56	0, 48	0, 019	6, 0	11, 5
	0, 064	0, 61	0, 32	0, 084	9, 5	8, 5
	0, 035	0, 39	0, 37	0, 035	9, 5	8, 5
	0, 024	0, 49	0, 44	0, 052	9, 5	7, 0
	0, 039	0, 36	0, 52	0, 038	8, 0	9, 5
	0, 026	0, 24	0, 41	0, 036	7, 0	9, 0
	0, 035	0, 3	0, 34	0, 046	9, 0	8, 0
	0, 041	0, 32	0, 39	0, 041	10, 0	6, 0
	0, 021	0, 6	0, 55	0, 027	7, 5	8, 0
	0, 024	0, 62	0, 5	0, 027	7, 5	9, 5
	0, 012	0, 85	0, 52	0, 014	7, 5	9, 5
	0, 014	0, 81	0, 52	0, 017	8, 5	7, 5
	0, 015	0, 84	0, 55	0, 024	6, 0	7, 0
	0, 016	0, 72	0, 44	0, 027	9, 5	7, 0
	0, 028	0, 49	0, 46	0, 035	9, 0	8, 5
	0, 026	0, 53	0, 44	0, 046	11, 5	9, 0
	0, 038	0, 34	0, 46	0, 033	9, 5	7, 5
	0, 047	0, 36	0, 52	0, 042	9, 0	8, 5

Окончание табл. 4.12

Вариант	Уклон бассейна	Длина бассейна, км	Площадь водосбора, км2	Уклон лога у сооружения	Коэффициенты заложения склонов лога
	0, 016	0, 38	0, 68	0, 029	8, 0	9, 5
	0, 022	0, 35	0, 57	0, 036	10, 0	8, 0
	0, 009	0, 48	0, 45	0, 018	7, 5	9, 0
	0, 007	0, 72	0, 46	0, 015	10, 5	9, 5
	0, 049	0, 68	0, 54	0, 049	7, 0	9, 5
	0, 011	0, 23	0, 31	0, 008	8, 5	7, 0
	0, 056	0, 44	0, 34	0, 065	8, 0	7, 0

 

2. Сравнить значения и , если , то по величине подбирается диаметр трубы при помощи табл. 4.13 (гидравлические характеристики типовых круглых труб), таким образом, чтобы пропускная способность трубы отличалась от значения не более чем на 5 %. Режим протекания принимать безнапорный или полунапорный.

 

Таблица 4.13

Гидравлические характеристики типовых круглых труб

Режим протекания, вид оголовка	Диаметр трубы , м	Пропускная способность , м3/с	Глубина воды перед трубой , м	Скорость потока в сооружении , м/с
Безнапорный режим, портальный оголовок	0, 75	0, 20	0, 41	1, 40
0, 40	0, 62	1, 70
0, 60	0, 79	2, 00
0, 74	0, 90	2, 20
Безнапорный режим, раструбный оголовок с нормальным входным звеном	1, 0	0, 60	0, 68	2, 10
0, 80	0, 81	2, 30
1, 00	0, 93	2, 40
1, 20	1, 05	2, 60
Безнапорный режим, упрощенный оголовок	0, 75	0, 20	0, 43	1, 54
0, 40	0, 58	1, 74
0, 60	0, 78	2, 14
0, 74	0, 90	2, 31
Безнапорный режим, упрощенный оголовок	1, 0	0, 50	0, 67	2, 08
0, 80	0, 82	2, 23
1, 00	0, 93	2, 32
1.40	1, 09	2, 50
1, 60	1, 20	2, 72

Продолжение табл. 4.13

Безнапорный режим, упрощенный оголовок	1, 25	0, 80	0, 78	2, 16
1, 00	0, 92	2, 44
2, 00	1, 21	2, 56
2, 50	1, 38	2, 88
2, 80	1, 50	3, 00
Безнапорный режим, раструбный оголовок с коническим входным звеном	1, 00	0, 80	0, 57	1, 40
1, 00	0, 84	2, 40
1, 40	1, 03	2, 70
1, 65	1, 14	2, 90
2, 00	1, 31	3, 30
2, 20	1, 39	3, 40
Безнапорный режим, раструбный оголовок с коническим входным звеном	1, 25	1, 00	0, 77	2, 20
1, 50	0, 95	2, 50
2, 00	1, 13	2, 70
2, 50	1, 29	3, 00
Безнапорный режим, раструбный оголовок с коническим входным звеном	1, 50	2, 70	1, 37	3, 20
3, 00	1, 40	3, 30
3, 50	1, 61	3, 50
3, 90	1, 74	3, 80
Безнапорный режим, раструбный оголовок с коническим входным звеном	2.00	4, 50	1, 47	3, 20
5, 00	1, 55	3, 30
5, 50	1, 65	3, 40
6, 00	1, 73	3, 50
6, 50	1, 81	3, 60
7, 00	1, 90	3, 70
7, 50	1, 98	3, 80
8, 00	2, 06	3, 90
8, 50	2.14	4, 00
9, 00	2, 22	4, 10
9, 50	2, 31	4, 20
10, 00	2, 38	4, 30
10, 50	2, 46	4, 40
11, 0	2, 54	4, 50
12, 50	2, 78	4, 80
Полунапорный режим, раструбный оголовок с нормальным входным звеном	1, 00	1, 60	1.30	3, 30
2, 00	1, 80	4, 10
2, 40	2, 34	4, 90
2, 80	2, 95	5, 70
3, 00	3, 16	6, 00

 

Окончание табл. 4.13

Напорный режим, раструбный оголовок с нормальным входным звеном	1, 00	3, 00	1, 66	4, 20
3, 50	2, 02	5, 00
Напорный режим, раструбный оголовок с нормальным входным звеном	1, 25	5, 00	1, 96	4.50
6, 00	2, 45	5, 40
Напорный режим, раструбный оголовок с коническим входным звеном	1, 50	7.00	2, 24	4, 40
8, 00	2, 40	5, 00
8, 50	2, 58	5, 30

 

3. Если , то необходимо подобрать диаметр трубы с учетом аккумуляции воды перед сооружением. При помощи графика (см. рис. 4.2) определяется величина сбросного расхода для трубы диаметром при количестве очков (при первом подборе ).

4. Значение сравнивают с величиной , если , то оставляют принятую трубу и при известной величине вычисляют скорость течения воды в трубе (м/с).

5. Если , то надо принять трубу большего диаметра или увеличить количество очков. Определяется величина сбросного расхода , и повторяются действия пункта 4.

6. Устанавливается величина минимально допустимой высоты насыпи у трубы при , и выбираются параметры конструктивных элементов трубы по табл. 4.14. Длина трубы и количество круглых звеньев определяются после нанесения проектной линии и уточнения величины рабочей отметки насыпи у трубы.

7. Определить скорость растекания воды в нижнем бьефе, по величине которой назначить укрепление русла и откосов насыпи (см. табл. 4.15). Определить параметры укрепления русла и откосов насыпи до и после трубы (ширина дна лога при треугольной форме его поперечного сечения равна 0).

8. Оформить отчет. В выводах указать принятые параметры трубы, минимально допустимую рабочую отметку, тип и параметры укрепления русла и откосов насыпи.

 

Таблица 4.14

Параметры конструктивных элементов круглых труб

Диаметр отверстия , м	Входное звено	Длина оголовка , м	Высота насыпи , м	Толщина стенки трубы , м
высота , м	длина , м
1, 0	1, 2	1, 32	1, 78	До 4 4…7	0, 12 0, 12
1, 25	1, 5	1, 32	2, 26	До 4 4…8	0, 12 0, 14
1, 5	1, 8	1, 32	2, 74	До 4, 5 4, 5…9	0, 14 0, 16
2, 0	2, 4	1, 32	3, 66	До 4, 5 4, 5…9	0, 20 0, 24

 

Таблица 4.15

Допускаемые скорости течения воды при укреплении русла

Тип укрепления	Допускаемая скорость, м/с	Тип укрепления	Допускаемая скорость, м/с
Засев травой	0, 8	Укрепленный грунт толщиной 5 см 10 см	1, 0 2, 5
Одерновка плашмя	1, 0
Одерновка в стенку	1, 8
Одиночное мощение камнем на щебне 15…25 см	2, 5…3, 5	Бетон низких марок	4…6
Двойное мощение камнем 15…25 см	3, 5…4, 5	Бетонные плиты	5…7
Перепады	более 5

 

 

Лабораторная работа № 5

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. IV. 5. 2. Техника старта из воды
2. PEST-анализ макросреды предприятия. Матрица профиля среды, взвешенная оценка, определение весовых коэффициентов. Матрицы возможностей и матрицы угроз.
3. V. 7. ПОМОЩЬ ПОСТРАДАВШЕМУ ПОСЛЕ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЕГО ИЗ ВОДЫ
4. VIII. Общая оценка урока, выводы и предложения по совершенствованию работы
5. Анализ баланса реактивной мощности на границе раздела энергоснабжающей организации и потребителя, и при необходимости определение мощности батарей конденсаторов для сети напряжением выше 1 кВ
6. Анализ использования материальных ресурсов в производстве, соблюдение норм расхода материалов
7. Аппарат для дистилляции воды.
8. Блок 1. Понятие о морфологии. Имена. Имя существительное: определение, грамматические признаки, правописание
9. В случае непринятия судом признания иска ответчиком суд выносит об этом определение и продолжает рассмотрение дела по существу.
10. Влияние активности воды на стабильность продукта при хранении
11. Внутренние воды и водные ресурсы России
12. Воды как объект использования охраны. Объекты водных отношений. Водное законодательство