- •Фгбоу впо «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина ю.А.» транспортное строительство: основы гидрологических расчетов мостовых переходов
- •Введение
- •1. Природные условия района проектирования
- •Среднемесячная температура воздуха, °с
- •Преобладающее направление ветра, %
- •Атмосферные осадки, мм
- •Высота снегового покрова, см
- •2. Технические нормативы проектируемого участка дороги
- •Технические нормативы дороги
- •Гидрологические расчёты
- •3 Определение расчетного расхода
- •3.1. Определение расчетного расхода с использованием теоретических интегральных кривых распеределения
- •Контролем правильности расчетов является равенство значений сумм со знаком плюс и минус, т.Е. Должны быть одинаковыми.
- •3.2. Установление расчетного расхода с применением таблицы фостера-рыбкина
- •К онтроль правильности расчетов
- •3.3. Установление расчетного расхода с учетом расхода редкой повторяемости
- •4. Перенос расчетного расхода из створа водомерного поста в створ мостового перехода
- •Литература
4. Перенос расчетного расхода из створа водомерного поста в створ мостового перехода
При проектировании мостовых переходов нередко встречаются такие случаи, когда расчетный расход устанавливается в створе водомерного поста, который находится на некотором расстоянии от створа мостового перехода. В таких случаях приходится переносить расчетный расход из створа водомерного поста в створ мостового перехода.
Перенос расчетного расхода из створа водомерного поста в створ мостового перехода производится по способу, предложенному М.П.Поляковым.
Для транзитного призматического русла применяют следующую формулу:
Qp(M) = Qp(B) – ПQS, (15)
г
де
Qp(M)
- расчетный расход в створе мостового
перехода, м3/с; Qp(B)
- расчетный расход в створе водомерного
поста, м3/с; S -
расстояние между створами, м; ПQ
- коэффициент снижения расчетного
расхода, м3/с.м; он находится из
выражения:
где W - объем стока, м3; c - скорость распространения паводочной волны, м/с; T - продолжительность стока в створе водомерного поста, с;
N
- коэффициент формы гидрографа паводка,
равный
где Т1 - продолжительность подъема паводка в створе водомерного поста.
Величину Т определяют по зависимости:
Т=Т1+Т2
где Т2 – продолжительность спада паводка, сут. (приводится в задании).
При определении параметра N величины T1 и T следует принимать в сутках.
На рис.4 Q'p(B) - расчетный расход в створе водомерного поста без учета меженного расхода Qмеж, м3/с:
Рис.4. Расчетный гидрограф в створе водомерного поста:
T1 - продолжительность подъема паводка; T2 - продолжительность спада паводка;
T - продолжительность стока
Q'p(B) = Qp(B) – Qмеж.
Меженный расход Qмеж ,м3/с, (приводится в задании).
О
бъем
стока W, м3,
представляет собой площадь расчетного
гидрографа, то есть
Скорость распространения паводочной волны, м/с,
c = 1,5V,
г
де
V - средняя скорость
потока в створе водомерного поста при
расчетном уровне высоких вод РУВВ, м/с;
эта скорость находится по формуле А.Шези
где C - коэффициент формулы Шези или скоростной множитель, м0,5/с;
R - гидравлический радиус, м;
J - уклон реки на участке между створами водомерного поста и мостового перехода.
Так как ширина реки значительно больше ее глубины (в сотни и даже в тысячи раз), поэтому без большой погрешности можно принимать
R ≈ h, где h - средняя глубина реки в створе водомерного поста при расчетном уровне высоких вод РУВВ, м; эту глубину можно определить из выражения:
h=
где ω - площадь живого сечения в пределах водомерного поста,м;
L – ширина реки в створе водомерного поста.
С
коростной
множитель С определяют по формуле
Н.Н.Павловского
где n - коэффициент шероховатости коренного русла (приводится в задании); y - показатель степени:
если
hi
< 1 м, то
если
hi
> 1 м , то
При hi
= 1 м С=
С
(56)
(17)
С
коростной
множитель С можно определять также
по формуле Ли
(18)
Т
)
(19)
Если створ мостового перехода располагается выше створа водомерного поста, то в формуле (15) следует принимать знак плюс.
Расчетный расход Qp(M), подсчитанный по формуле (15), сравнивают с расходом Qp(B) (определяют процент расхождения).
Приложение 1
Подмостовые габариты
Класс реки |
Глубина судового хода водного пути, м |
Ширина подмостового габарита В, м |
Высота подмостового габарита Г, м |
|
для пролета низового направления движения |
для пролета взводного направления движения |
|||
I |
> 3,2 |
140 |
120 |
16,0 |
II |
2,5-3,2 |
140 |
100 |
14,5 |
III |
1,9-2,5 |
120 |
80 |
13,0 |
IV |
1,5-1,9 |
120 |
80 |
11,5 |
V |
1,1-1,5 |
100 |
60 |
10,0 |
VI |
0,7-1,1 |
60 |
40 |
7,5 |
VII |
0,5-0,7 |
40 |
30 |
5,0 |
Приложение 2
Ординаты теоретических интегральных кривых распределения К
С.Н.Крицкого и М.Ф.Менкеля (Сs/ Сv = 1,5)
р, % |
Сv |
|||||||||||
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
1,1 |
1,2 |
|
1 3 5 |
1,24 1,19 1,17
|
1,51 1,40 1,34
|
1,79 1,62 1,53
|
2,09 1,85 1,72
|
2,41 2,10 1,92
|
2,76 2,34 2,13
|
3,11 2,61 2,35
|
3,49 2,87 2,56
|
3,90 3,17 2,80
|
4,31 3,47 3,05
|
4,73 3,80 3,28
|
5,16 4,10 3,54
|
10 20 25 30 40 |
1,13 1,10 1,07 1,05 1,03
|
1,26 1,17 1,13 1,10 1,04
|
1,40 1,25 1,19 1,14 1,07 |
1,54 1,32 1,25 1,18 1,06
|
1,69 1,41 1,30 1,20 1,06
|
1,82 1,48 1,35 1,24 1,06
|
1,96 1,55 1,40 1,26 1,05
|
2,11 1,61 1,43 1,28 1,03
|
2,27 1,67 1,46 1,30 1,00
|
2,42 1,72 1,49 1,29 0,95
|
2,56 1,75 1,48 1,26 0,90
|
2,70 1,77 1,47 1,25 0,84
|
50 60 70 75 80 |
1,00 0,97 0,95 0,93 0,91
|
0,99 0,94 0,89 0,86 0,83
|
0,98 0,90 0,83 0,78 0,74
|
0,96 0,86 0,76 0,71 0,65
|
0,93 0,81 0,69 0,63 0,57
|
0,90 0,76 0,62 0,55 0,47
|
0,86 0,70 0,55 0,46 0,39
|
0,81 0,63 0,46 0,38 0,31
|
0,76 0,56 0,38 0,30 0,23
|
0,70 0,48 0,30 0,22 0,16
|
0,62 0,40 0,23 0,16 0,11
|
0,54 0,34 0,17 0,11 0,07
|
90 95 97 99 |
0,87 0,84 0,82 0,78
|
0,75 0,69 0,65 0,58
|
0,63 0,55 0,50 0,41
|
0,52 0,42 0,36 0,27
|
0,41 0,31 0,25 0,16
|
0,31 0,21 0,15 0,08
|
0,22 0,14 0,09 0,04
|
0,15 0,08 0,04 0,02
|
0,09 0,04 0,02 0,01
|
0,05 0,02 0,01 0,00
|
0,03 0,01 0,00 0,00
|
0,01 0,00 0,00 0,00
|
Приложение 3
Ординаты теоретических интегральных кривых распределения К
С.Н.Крицкого и М.Ф.Менкеля (Сs/ Cv = 2,0)
p, % |
Cv |
|||||||||||
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
1,1 |
1,2 |
|
l 3 5 10 20 25 30 40 50 60 70 75 80 90 95 97 99 |
1,25 1,20 1,17 1,13 1,08 1,07 1,05 1,02 1,00 0,97 0,95 0,93 0,92 0,87 0,84 0,82 0,78 |
1,52 1,41 1,35 1,26 1,16 1,13 1,09 1,04 0,99 0,94 0,89 0,86 0,83 0,75 0,70 0,66 0,59 |
1,83 1,64 1,54 1,40 1,24 1,18 1,13 1,05 0,97 0,90 0,82 0,78 0,75 0,64 0,56 0,52 0,44 |
2,16 1,88 1,74 1,53 1,31 1,23 1,17 1,05 0 95 0,85 0,76 0,71 0,66 0,53 0,45 0,39 0,31 |
2,51 2,13 1,94 1,67 1,38 1,28 1,19 1,04 0,92 0,80 0,69 0,63 0,57 0,44 0,34 0,29 0,21 |
2,89 2,39 2,15 1,81 1,44 1,31 1,21 1 03 0,88 0,75 0,62 0,56 0,49 0,35 0,25 0,20 0,13 |
3,29 2,66 2,36 1,94 1,49 1,34 1,22 1,01 0,84 0,69 0,55 0,49 0,42 0,27 0,18 0,14 0,08 |
3,71 2,94 2,57 2,06 1,54 1,37 1,22 0,99 0,80 0,63 0,49 0,42 0,35 0,21 0,13 0,09 0,04 |
4,15 3,22 2,78 2,19 1,58 1,38 1,22 0,96 0,75 0,57 0,42 0,35 0,28 0,15 0,08 0,05 0,02 |
4,61 3,51 3,00 2,30 1,61 1,39 1,20 0,92 0,69 0,51 0,36 0,29 0,22 0,11 0,05 0,03 0,01 |
5,05 3,79 3,21 2,14 1,62 1,37 1,18 0,87 0,64 0,45 0,31 0,24 0,17 0,07 0,03 0,02 0,00 |
5 50 4,'05 3,45 2,50 1,62 1,34 1,13 0,81 0,58 0,40 0,26 0,19 0,13 0,05 0,02 0,01 0,00 |
Приложение 4
Ординаты теоретических интегральных кривых распределения К
С.Н.Крицкого и М.Ф.Меккеля (Cs/ Cv = 3,0)
р, % |
Cv |
||||||||||
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
1,1 |
|
1 3 5 |
1,25 1,21 1,17
|
1,55 1,42 1,36
|
1,88 1,67 1,54
|
2,25 1,91 1,75
|
2,66 2,16 1,94
|
3,07 2,42 2,14
|
3,49 2,70 2,35
|
3,92 2,94 2,51
|
4,40 3,22 2,70
|
4,88 3,47 2,89
|
5,37 3,74 3,05
|
10 20 25 30 40
|
1,14 1,09 1,07 1,05 1,02
|
1,26 1,16 1,12 1,09 1,03
|
1,39 1,23 1,17 1,12 1,03
|
1,52 1,29 1,21 1,14 l,03
|
1,63 1,33 1,23 1,15 1,01
|
1,76 1,38 1,26 1,15 1,00
|
1,87 1,42 1,27 1,16 0,97
|
1,97 1,45 1,29 1,15 0,95
|
2,09 1,47 1,28 1,14 0,91
|
2,15 1,49 1,28 1,13 0,88
|
2,24 1,49 1,27 1,11 0,85
|
50 60 70 75 80
|
0,99 0,97 0,94 0,93 0,91
|
0,98 0,93 0,88 0,86 0,83
|
0,96 0,89 0,82 0,79 0,75
|
0,93 0,84 0,76 0,72 0,67
|
0,90 0,79 0,70 0,65 0,60
|
0,86 0,74 0,64 0,58 0,53
|
0,82 0,69 0,58 0,52 0,47
|
0,78 0,65 0,53 0,47 0,41
|
0,74 0,60 0,47 0,41 0,36
|
0,70 0,55 0,42 0,36 0,31
|
0,66 0,50 0,37 0,31 0,26
|
90 95 97 99 |
0,87 0,84 0,83 0,79
|
0,76 0,71 0,68 0,59
|
0,66 0,59 0,55 0,48
|
0,57 0,49 0,45 0,37
|
0,48 0,41 0,36 0,29
|
0,41 0,33 0,28 0,21
|
0,34 0,26 0,22 0,16
|
0,29 0,21 0,17 0,12
|
0,24 0,17 0,13 0,08
|
0,19 0,13 0,10 0,06
|
0,16 0,10 0,07 0,04
|
Приложение 5
Отклонения ординат кривой вероятностей превышения Ф от середины (от Ki = 1,0) при Cv =1,0
(таблица Фостера-Рыбкина)
Cs |
Вероятность превышения p, % |
Cs |
Вероятность превышения p, % |
||||||||
1 |
2 |
5 |
50 |
95 |
1 |
2 |
5 |
50 |
95 |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 |
2,33 2,40 2,47 2,54 2,61 2,68 2,75 2,82 2,89 2,96 3,02 3,09 3,15 3,21 3,27 3,33 3,39 3,44 3,50 3,55 3,60 |
2,04 2,10 2,15 2,20 2,25 2,30 2,34 2,37 2,43 2,48 2,53 2,56 2,61 2,64 2,67 2,71 2,73 2,78 2,82 2,85 2,89 |
1,64 1,67 1,70 1,72 1,75 1,77 1,80 1,82 1,84 1,86 1,88 1,89 1,91 1,92 1,94 1,95 1,96 1,97 1,98 1,99 2,00 |
0,00 -0,02 -0,03 -0,05 -0,07 -0,08 -0,10 -0,12 -0,13 -0,15 -0,16 -0,18 -0,19 -0,21 -0,22 -0,24 -0,25 -0,27 -0,28 -0,29 -0,31 |
-1,64 -1,61 -1,58 -1,55 -1,52 -1,49 -1,45 1,42 -1,38 -1,35 -1,32 -1,28 -1,24 -1,20 -1,17 -1,13 -1,10 -1,06 -1,02 -0,98 -0,95 |
2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7 3,8 3,9 4,0 4,1 |
3,65 3,70 3,75 3,79 3,83 3,87 3,91 3,95 3,99 4,02 4,09 4,11 4,15 4,18 4,21 4,24 4,26 4,29 4,32 4,34 4,36 |
2,93 2,96 2,99 3,02 3,04 3,07 3,10 3,12 3,14 3,16 3,20 3,22 3,23 3,24 3,25 3,26 3,27 3,28 3,29 3,30 3,31 |
2,00 2,01 2,01 2,01 2,01 2,01 2,01 2,02 2,02 2,02 1,97 1,96 1,95 1,94 1,93 1,93 1,91 1,90 1,90 1,90 1,89 |
-0,32 -0,33 -0,34 -0,35 -0,36 -0,37 -0,38 -0,38 -0,39 -0,40 -0,40 -0,41 -0,41 -0,41 -0,41 -0,42 -0,42 -0,42 -0,41 - 0,41 -0,41 |
-0,93 -0,90 -0,86 -0,82 -0,79 -0,76 -0,37 -0,71 -0,68 -0,66 -0,64 -0,62 -0,61 -0,59 -0,57 -0,56 -0,54 -0,53 -0,51 -0,50 -0,49 |
