8. Гідравлічний розрахунок водоперепускних труб

Труба №1 – ПК 18+75

Труба №2 – ПК 33+25

Труба №3 – ПК 55+75

1. Зливовий район – 8;

2. Імовірність перевищення паводка, для труб на дорогах II категорії – 2%;

3. Інтенсивність дощу часової тривалості α_ГОД = 1,24 мм/хв.;

4. Площа водозбору:

- F₁ = 0.67 км²

- F₂ = 0.88 км²

- F₃ = 1.23 км²

5. Довжина головного лога:

- L_л1 = 0.750 км

- L_л2 = 1.125 км

- L_л3 = 0.875 км

6. Середній ухил лога:

- i_л1 = 10 %_о

- i_л2 = 26 %_о

- i_л3 = 15 %_о

7. Коефіцієнт переходу від інтенсивності зливи часової тривалості до інтенсивності дощу розрахункової тривалості:

- К­_т­1 = 2.97

- К­_т­2 = 2.56

- К­_т­3 = 2.82

8. Коефіцієнт витрати стоку:

- α₁ = 0.3

- α₂ = 0.3

- α₃ = 0.25

9. Коефіцієнт редукції:

- φ₁ = 0.62

- φ₂ = 0.58

- φ₃ = 0.54

10. Максимальна зливова витрата: Q_злі = 16.7× α_ГОД×К­_т­і×F_і× α_і× φ_і

- Q_зл1 = 16.7×1.24×2.97×0.67×0.3×0.62 = 7.66 м³/с

- Q_зл2 = 16.7×1.24×2.56×0.88×0.3×0.58 = 8.11 м³/с

- Q_зл3 = 16.7×1.24×2.82×1.23×0.25×0.54 = 8.9 м³/с

11. Загальний об’єм стоку зливових вод: W=60000×

- W₁ = 60000× = 5381 м³

- W₂ = 60000× = 7120 м³

- W₃ = 60000× = 7354 м³

12. Коефіцієнт дружності повені і показник ступеня К₀ =0.01 ; n = 0.17;

13. Середній багаторічний шар стоку = 50×0.9 = 45 мм;

14. Коефіцієнт варіації С_vh =0.55×1.25 = 0.69 ;

15. Коефіцієнт асиметрії C_sh = 2× С_vh = 2×0.69 = 1.38;

16. Модульний коефіцієнт К_р = 2.8;

17. Розрахунковий шар сумарного стоку: h_p = h×K_p = 45×2.8 = 126;

18. Коефіцієнт заозерності δ₁ = 1 ;δ₂ = 1;

19. Максимальна витрата талих вод: Q = × δ_1­× δ₂

Q_сн1 = ×1×1 = 0.74 м³ ;

Q_сн2 = ×1×1 = 0.95 м³ ;

Q_сн3 = ×1×1 = 1.27 м³ ;

За розрахункові приймаємо витрати від злив, так як вони більші за витрати від сніготанення:

• Труба №1 - Q_p = 7.66 м³;

• Труба №2 - Q_p = 8.11 м³;

• Труба №3 - Q_p = 8.9 м³;

Такі витрати може пропустити труба безнапірного режиму з конічним вхідним кільцем, глибина води перед трубою і швидкість на виході з труби:

№1 – ∅ 2м - H₁ = 2.06 м; V₁ = 3.9 м/с

№1 – ∅ 2м - H₁ = 2.14 м; V₁ = 4 м/с

№1 –2×∅1.5 м - H₁ = 2.1 м; V₁ = 3.9 м/с

Визначаємо довжини труб:

l = × , м

l₁ = × = 20.9 м

l₂ = × = 20.07 м

l₃ = × = 19.42м

Визначаємо довжини труб з оголовками:

L­_1­ = l + 2×μ = 20.9 + 2×3.66 = 28.22 м;

L­_2­ = l + 2×μ = 20.07 + 2×3.66 = 27.39 м;

L­₃ = l + 2×μ = 19.42 + 2×2.74 = 24.9 м.

Таблиця 8.1. Характеристика для розрахунку водо перепускних труб

Дані	№1	№2	№3
Площа водозбору, км2	0.67	0.88	1.23
Ймовірність перевищення паводку, %	2	2	2
Інтенсивність	1.24	1.24	1.24
Довжина лога, км	0.750	1.125	0.875
Ухил лога, %0	10	26	15
Коефіцієнт переходу	2.97	2.56	2.82
Коефіцієнт редукції	0.62	0.58	0.54
Коефіцієнт витрати стоку	0.3	0.3	0.25
Витрата води від зливи, м3/с	7.66	8.11	8.9
Витрата води від сніготанення, м3/с	0.74	0.95	1.27

Таблиця 8.2. Результати розрахунку водо перепускних труб

№	Місце знаходження	Висота насипу, м	Отвір труби, м	Підпір, м	Швидкість на виході, м/с	Товщина ланки ,м	Довжина
							Оголовок, м	Труба з оголовком, м
1	ПК 18+75	3.72	2	2.06	3.9	0.16	3.66	28.22
2	ПК 33+25	3.39	2	2.14	4	0.16	3.66	27.39
3	ПК 55+75	3.13	2×∅1.5	2.1	3.9	0.14	2.74	24.9

Конструкцію і розміри укріплення вхідного і вихідного оголовків приймаємо по типовому проекту «Укріплення русел і відкосів насипів біля водо перепускних труб»