Определение расчетного расхода ливневых вод по А. П. Лебедеву

 

Максимальный расчетный расход ливневых вод определяют по формуле:

 

, (1.2.11)

 

где – расчетная интенсивность водоотдачи при общем уклоне лога J_o=1‰;

J_o =10 – общий уклон лога, ‰;

F=1,1 – площадь водосбора, км²;

– коэффициент снижения расхода вследствие залесенности и заболоченности водосбора;

– переходной коэффициент, зависящий от вероятности превышения паводка, =1.0 при ВП 1%;

, (1.2.12)

 

где К=6.1 – эмпирический коэффициент, величина которого зависит от рельефа водосбора.

Для суходольных и периодически действующих водотоков, протекающих в зоне возвышенностей и гряд, К=6,1. Для водотоков, протекающих в зоне равнин и низин с уклоном склонов менее 10‰ – К=1,2.

Величина коэффициента δ вычисляется по формуле:

 

, (1.2.13)

 

где – относительные (в долях единицы) значения лесистости, заболоченности и озерности водосбора.

Определение расчетного расхода от ливня по О.В. Андрееву

Расчетный расход определяется по формуле:

, м³/с (1.2.14)

где – интенсивность ливня часовой продолжительности (мм/мин), для климатических условий Республики Беларусь равна 0,97 при ВП=1%;

K_t – коэффициент перехода от интенсивности ливня часовой продолжительности к интенсивности ливня расчетной продолжительности, определяется по формуле (1.2.15):

F – площадь водосбора, км²;

– коэффициент потерь стока (таблица 1.2.2);

– коэффициент редукции, учитывающий неполноту стока в связи с неравномерностью стока по площади водосбора, определяется по формуле (1.2.8).

Расчетная продолжительность ливня равна времени добегания воды от наиболее удаленной части водосбора до замыкающего створа (до дороги).

Коэффициент К_t для задернованных поверхностей по формуле:

, (1.2.15)

где L – длина водосбора,

J_o – общий уклон водосбора в долях единицы.

Вычислим по формуле (1.2.15) K_t при Jo=10‰, а также φ по формуле (1.2.8).

.

.

Расчетный расход от ливня при Jo=6‰ и супеси (α=0,20):

.

Построение графика зависимости расхода воды от глубины

График зависимости расхода от глубины воды Q=f(h) необходим для определения бытовой глубины h_б во время расчетного паводка в нестесненном живом сечении водотока после пересечения его дорогой. В качестве расчетного расхода принимают сбросной расход, на который проектируется водопропускное сооружение.

Для построения графика зависимости расхода воды от глубины Q=f(h) задаются несколькими уровнями воды Н и для каждого из них вычисляют глубину потока h на вертикалях, скорости потока на вертикалях, элементарные расходы.

Скорость на вертикалях при глубине воды h_i вычисляют по формуле:

, (1.3.1)

где m – коэффициент, учитывающий шероховатость лога и склонов;

J_с – уклон лога у сооружения в долях единицы.

Коэффициент m назначается для извилистого или заросшего русла (ручей) – 15.

Элементарный расход на вертикалях рассчитывается по формуле:

, (1.3.2)

Расход в элементе живого сечения при расстоянии между вертикалями L_i рассчитывается по формуле:

, (1.3.3)

где – элементарные расходы на соседних вертикалях.

По данным об элементарных расходах строят их эпюру по ширине живого сечения потока. Суммарный расход при данном уровне равен площади эпюры элементарных расходов.

Расчет производят в табличной форме (табл. 1.3.1)

Исходные данные. Уклон водотока у сооружения 8%_o, m=20.

Поперечное сечение водотока характеризуется черными отметками, приведенными в метрах:

Пикет, плюс	30+00	30+10	30+18	30+24	30+30	30+40
Отметки	79,00	77,00	75,50	75,00	76,00	79,00

Задаем первоначально уровень воды 85,00, вычисляем глубины на вертикалях, вычисляем скорости движения воды по формуле (1.3.1) и элементарные расходы по формуле (1.3.2). Эти данные заносим в таблицу 1.3.1 и строим эпюру элементарных расходов (рис.1.1).

 

 

Таблица 1.3.1

Заданный уровень Н	Отметка дна Нi	Глубина hi	Скорость Vi	Элементарный расход qi	Расстояние Li	Qi
75,50	75,50					1,68
75,00	0,5	1,12	0,56		0,84
75,50
					Сумма
	2,52
76,00	76,00				2,7	0,76
75,50	0,5	1,12	0,56		7,05
75,00	1,0	1,79	1,06		5,37
76,00
					Сумма
	13,18
77,00	77,00					14,04
75,50	1,5	2,34	3,51		27,57
75,00	2,0	2,84	5,68		22,41
76,00	1,0	1,79	1,79	3,3	2,95
77,00
					Сумма
	66,97
79,00	79,00					28,4
77,00	2,0	2,84	5,68		80,4
75,50	3,5	4,12	14,42		97,26
75,00	4,0	4,50	18,0		87,48
76,00	3,0	3,72	11,16		55,8
79,00
					Сумма
					349,34

 

По полученным данным строим график зависимости расхода воды от глубины Q= f (h) (рис 1.2).