Методика 2009 ОПАД

42

Высотная разбивка отгона виража

7. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВОДООТВОДНОЙ СИСТЕМЫ.

7.1. Расчётный сток воды

Стоком называется количество воды, поступающее к малому искусственному сооружению. Различают следующие виды стоков

Ливневый сток в результате летнего ливня

Сток талых вод в результате интенсивного таяния снега Смешенный сток – суммарное количество воды, появившееся от таяния снега и

весеннего дождя.

Наибольший объѐм воды от одного ливня или снеготаяния, притекающий к искусственному сооружения за срок его работы называется расчѐтным стоком.

Расход воды это объѐм воды, который протекает за единицу времени. Расчѐтный максимальный расход воды определяется с некоторой заранее заданной вероятностью превышения. Под вероятностью превышения понимается возможность наступления такого события, при котором полученный расчѐтом расход воды будет превышен большим значением. Например, мы определили расход воды от расчѐтного стока с вероятностью превышения 2 %. Это значит, что расход может быть больше расчѐтного, но вероятность такого события весьма мала и составляет 0,02. Конечно, есть некоторый риск при проектировании водопропускного сооружения или мостового перехода, что расход будет больше того, что мы сосчитали, но степень этого риска мы заранее знаем и события с малой вероятностью случаются крайне редко. Вероятность события, при котором расход воды будет меньше расчѐтного равна 0,98.

43

Вероятности превышения при проектировании водоотводных дорожных сооружений нормируются и приведены в табл. 5.

Водотоки бывают постоянными и переменными. К последним относятся такие,

которые заполняются водой в периоды ливней или весеннего снеготаяния, а в остальное время это суходолы или пересохшие ручьи.

Площадь (F), с которой поверхностные воды стекают к искусственному сооружению, называют водосборной или бассейном водотока. Бассейн ограничивается линией водораздела и осью дороги. Линия, соединяющая пониженные места точки бассейна, называется логом или тальвегом.

7.2. Расчёт объёмов ливневых вод на малых водосборах

Интенсивность ливня – количество осадков, выпавших за единицу времени в мм.

Интенсивность ливня важная характеристика дождя и вся территория РФ разбита на 10

ливневых районов (рис. 1 приложение 2). Для каждого ливневого района известна расчѐтная интенсивность ливня продолжительностью 1 час (табл. 6).

Табл. 10

44

Расчѐтная интенсивность ливня часовой продолжительности

Расчѐт разработан МАДИ и Союздорпроектом. В основе расчѐта лежит формула ливневого стока

где F – площадь водосбора определяется по карте в горизонталях (см. приложение 2, рис. 1), км 2; аЧ - интенсивность ливня часовой продолжительности (табл. 6), мм/мин, определяется в зависимости от номера ливневого района (определяется по карте) и заданной вероятности превышения (табл. 10); К t – коэффициент перехода от часовой интенсивности к расчѐтной. Зависит от величины уклона и длины главного лога в км. На коротких бассейнах коэффициент перехода достигает максимального значения (К t =

Объѐм полного стока с бассейна:

45

7.3. Расчёт стока талых вод с малых водосборов

Расчѐтный максимальный расход талых вод для любых бассейнов определяется по

формуле:

46

где F – площадь водосбора, км 2; k0 – коэффициент дружности половодья (табл. 16); n– показатель степени (табл. 16); b – эмпирический параметр, учитывающий снижение интенсивности максимально стока с уменьшением площади водосбора, км2, определяется по табл. 16;hP– расчѐтный сток суммарного стока той же вероятности превышения p %, что и искомый максимальный расход, мм.

где hС Р – среднему многолетнему слою стока, определяется по карте (Приложение 2, рис 2а, 2б), мм. Для европейской части России при площади менее 100 км 2 вводят поправочный коэффициент:

1,1 – при холмистом рельефе и глинистых почвах

0,9 – при плоском рельефе и песчаных почвах 0,5 – при больших потерях стока, например сосновые леса на песках

KР – модульный коэффициент для слоя стока вероятности превышения p, %. Принимается в зависимости от коэффициентов вариации CS и асимметрии CU (табл. 13 и 14).

Модульные коэффициенты являются случайными величинами и меняются из года в

год. Как и любая случайная величина, модульный коэффициент имеет свой закон

распределение, а закон распределения имеет числовые характеристики:

математическое ожидание;

среднее квадратичное отклонение;

коэффициент вариации CU;

коэффициент асимметрии CS.

Коэффициент вариации слоя стока для вычисления модульного коэффициента

поддаѐтся географическому районированию и для него имеются карты изолиний. Для рек,

с площадями водосбора менее 200 км2 к значениям коэффициента вариации CU, снятым с карты (приложение 2, рис.3), следует применять поправочные коэффициентов по табл. 9.

Табл. 13

Поправочные коэффициенты к CU

формировании половодья значительную роль играют дожди, CS = 3C U. Для горных водосборов C S = (3 – 4) C U

47

Табл. 14

Модульные коэффициенты К Р для соотношения C S = 2. C U