Определение максимального расхода и объема ливневого стока

Определение максимального расхода и объема ливневого стока

Действующие нормы по определению расчетных гидрологических характеристик рекомендуют для малых водосборов осуществлять расчет ливневого стока, пользуясь принципом «предельных интенсивностей».

методика, разработанная в МАДИ проф. О.В. Андреевым и А.Ф. Шахидовым. В ее основе расчета лежит общая формула максимального расхода ливневого стока:

ачас - интенсивность ливня часовой продолжительности, мм/мин

Кt - коэффициент перехода от интенсивности ливня часовой продолжительности к интенсивности ливня расчетной продолжительности;

F - площадь водосбора, км2;

 - коэффициент потерь стока

 - коэффициент редукции, принимаемый по табл. или вычисляемый по формуле:

Переход от интенсивности ливня часовой продолжительности к расчетной арасч осуществляют введением множителя Кt, который либо вычисляют по формуле, либо выбирают из таблицы, составленной на основе использования принципа «предельных интенсивностей», заключающегося в теоретическом установлении наиболее опасной продолжительности ливня, равной времени добегания воды, выпавшей в начале ливня в наиболее удаленной точке водосбора до рассматриваемого малого моста или трубы.

L - длина водосбора, км; vдоб - скорость добегания, км/мин; I - уклон водосбора, ‰.

Скорость добегания вычисляют по следующим формулам:

для обычных задернованных поверхностей

vдоб = 3,5 I 1/4м/сек = 0,2 I 1/4км/мин.

для водосборов с твердыми гладкими поверхностями

vдоб = 10 I 1/4м/сек = 0,6 I 1/4км/мин,

Связь интенсивности ливня с его продолжительностью обычно принимают в виде

а = K / t 2/3, мм/мин, где

К - климатический коэффициент, равный ачас 602/3;

ачас - интенсивность ливня часовой продолжительности, зависит от ливневого района, номер которого устанавливают по карте.

 

 

Типы и характеристика труб на автомобильных дорогах и съездах.

круглые трубы на автомобильных дорогах применяют с диаметрами

d = 0,75; 1,0; 1.25; 1.50; и 2.0 м. Круглые трубы бывают одно-, двух-, и трехочковые

Прямоугольные трубы обычно применяют со следующими размерами отверстий: 2.0´2.0 м; 2.5´2.0 м; 3.5´2.5 м и 4.0´2.5 м. Прямоугольные трубы бывают одно- и двухочковые

На автомобильных и городских дорогах применяют трубы отверстием не менее 0,75 м (на съездах - не менее 0,5 м). Для удобства эксплуатации целесообразно применять при длине менее 20 м трубы с отверстием не менее 1 м, а при большей длине - отверстием не менее 1,25 м. Трубы нельзя устраивать там, где возможны наледи и ледоход.

Режимы работы дорожных труб

В зависимости от глубины подтопления и типа входного оголовка в трубах устанавливаются следующие режимы протекания:

Безнапорный, если напор Н меньше высоты трубы h_тр, на входе, либо превышает ее не более чем на 20 %. На всем протяжении трубы поток имеет свободную поверхность (рис. 15.14, а). Труба работает по гидравлической схеме «водослива с широким порогом»;

Полунапорный, возникающий при оголовках обычных типов в тех случаях, когда подпор превышает высоту трубы на входе более чем на 20 %. На входе труба работает полным сечением, а на всем остальном протяжении поток имеет свободную поверхность.

Напорный режим, который устанавливается при специальных входных оголовках обтекаемой формы, при подтоплении верха трубы на входе более чем на 20 %. На большей части длины труба работает полным сечением, и лишь у выхода поток может иметь свободную поверхность.

При значительном подтоплении входа в трубу напорный режим может возникать периодически и при оголовках обычных типов. Однако из-за прорыва воздуха через образующуюся у входного отверстия воронку на свободной поверхности воды протекание потока в этом случае переходит часто на полунапорный режим.

 

4.график притока воды к сооружению из-за аккумуляции (описать, суть).

Малые водопропускные сооружения почти всегда сильно стесняют поток и изменяют его бытовой режим. В результате временного накопления перед сооружением части паводка гидрограф притока трансформируется в более растянутый во времени гидрограф сброса, что приводит к снижению расчетного сбросного расхода воды в сооружении Q_c по сравнению с наибольшим секундным притоком с бассейна Q. Объем накопившейся воды W_пр при общем объеме стока W зависит от гидрографа притока, отверстия сооружения и рельефа участка местности, в пределах которого образуется временный водоем (пруд перед сооружением).

Расход воды в отверстии сооружения определяется высотой подпора воды над входным лотком. При крутых, ярко выраженных логах этот подпор в течение ливневого паводка обычно достигает размеров, обеспечивающих практическое равенство расхода воды в отверстии наибольшему секундному притоку. Объем воды, накопившейся перед сооружением, по сравнению с объемом всего паводка оказывается незначительным и практически не влияет на работу сооружения. При определении отверстия сооружения в таких случаях в качестве расчетного расхода может приниматься наибольший расход водотока заданной обеспеченности.

Расчет стока талых вод

Расчет стока талых вод с малых водосборов ведется на основании действующих норм по Определению расчетных гидрологических характеристик. Расчетный максимальный расход талых вод определяют по формуле

Слой стока h_p устанавливается по аналогам, т.е. на основе натурных наблюдений. В связи с тем, что натурные наблюдения над стоком талых вод с малых водосборов практически не производились, можно воспользоваться картой, где приведены значения лишь средних слоев стока. Переход к слоям стока расчетной вероятности превышения осуществляют путем введения множителя К_p, выбранного для соответствующего коэффициента вариации С_v, определяемого по карте

Коэффициенты дружности половодья (паводка талых вод) k₀ принимают: в зонах тундры и леса 0,01, для Западной Сибири 0,013, в зонах лесостепи и степи 0,02-0,03, в зоне полупустынь 0,06.

Показатель степени n₁ в формуле максимального расхода в большинстве случаев принимают равным 0,25. Для тундры и лесной зоны Европейской территории России и Восточной Сибири его снижают до 0,17, а для пограничных с Западным и Центральным Казахстаном территорий повышают до 0,35.

На несудоходных реках

H min = РУВВр % + D zм + hв + Гн + hкон, где

РСУ - расчетный судоходный уровень;

Гс - подмостовой габарит, нормируемый в зависимости от класса реки по судоходству;

РУВВр % - расчетный уровень высокой воды в створе мостового перехода;

D zм - подмостовойподпор; hв - высота волны;

Гн = 0,5-1,0 м - подмостовой габарит на несудоходных реках;

hкон - высота конструкции пролетного строения, включая толщину плиты проезжей части.

 

 

46. Сопоставление вариантов и подвариантов трассы

Осуществляют сопоставление вариантов и подвариантов трассы по весьма ограниченному набору показателей: длина трассы, геометрические характеристики плана и продольного профиля, ориентировочные объемы строительных работ, количество водопропускных труб и малых мостов, средних и больших мостов и путепроводов, развязок движения в разных уровнях, условия пересечения средних и больших водотоков, ориентировочная площадь занимаемых угодий. При этом, сопоставление вариантов трассы осуществляют при ограниченном объеме, либо при полном отсутствии совершенно обязательной информации о почвенно-грунтовом, гидрогеологическом и инженерно-геологическом строении местности, качестве и стоимостях отчуждаемых земель, состоянии существующих автомобильных дорог и мостовых переходов при их реконструкции.

 

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ

 

Для технико-экономического обоснования выбора трассы дороги или конструкций ее отдельных сооружений необходимы следующие исходные данные: категория дороги, тип покрытия, интенсивность движения и темп ее ежегодного прироста, состав движения, планы, продольные профили дороги и объемы работ по вариантам, характеристика существующих дорог между рассматриваемыми пунктами (категория, протяженность, тип покрытия и его состояние).

Состав движения выражается в процентах или долях единицы по типам автомобилей ηj, причем для легковых автомобилей указывается доля этих автомобилей, принадлежащих государственным, кооперативно-колхозным и общественным организациям ηлг, а также находящихся в личном пользовании ηлл. В сумме состав движения должен быть равен 100 %.

Инструкция по учету потерь народного хозяйства от дорожно-транспортных происшествий при проектировании автомобильных дорог. ВСН 3-81 Минавтодор РСФСР. – М.: Транспорт, 1982. – 54 с.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕКУЩИХ ЗАТРАТ

В составе текущих затрат в расчетном году следует учесть:

1) затраты на текущий ремонт Ст;

2) затраты на капитальные ремонты дороги, соответствующие возмещению их износа

отнесенные к одному году межремонтного срока службы tкр;

3) затраты на перевозку грузов и пассажиров Са;

4) потери от дорожно-транспортных происшествий З;

5) потери, связанные с временем пребывания в пути пассажиров, В;

6) потери, связанные с ущербом, причиняемым автомобильными дорогами

окружающей среде, или затраты на его предотвращение Уос.

Ст=0.01Кс+Ртс

где РТC – ежегодные затраты на текущий ремонт дороги в процентах от стоимости ее строительства

Предпроектные работы

Особенности традиционной технологии изысканий автомобильных дорог и ее анализ

Комплекс изысканий дорог и сооружений на них включает экономические, инженерно-геодезические, инженерно-геологические, инженерно-гидрометеорологические изыскания, поиск и разведку местных дорожно-строительных материалов, проведение детальных обследований в районе проектируемой дороги для сбора всех исходных данных, необходимых для составления проекта.

Перед выездом в поле осуществляют вариантное трассирование автомобильной дороги по топографическим картам М 1:25 000-1:10 000, по топографическим планам М 1:5000-1:2000, а также по материалам старых аэрофотосъемок. В зависимости от стадии проектирования: обоснование инвестиций (ОИ) или технико-экономическая часть проекта (ТЭЧ), инженерный проект (ИП), рабочая документация (РД) или рабочий проект (РП) рассматривают различное количество вариантов и подвариантов трассы. При этом, наименьшим числом вариантов ограничиваются на поздних (предпостроечных) стадиях проектирования.

Осуществляют сопоставление вариантов и подвариантов трассы по весьма ограниченному набору показателей: длина трассы, геометрические характеристики плана и продольного профиля, ориентировочные объемы строительных работ, количество водопропускных труб и малых мостов, средних и больших мостов и путепроводов, развязок движения в разных уровнях, условия пересечения средних и больших водотоков, ориентировочная площадь занимаемых угодий. При этом, сопоставление вариантов трассы осуществляют при ограниченном объеме, либо при полном отсутствии совершенно обязательной информации о почвенно-грунтовом, гидрогеологическом и инженерно-геологическом строении местности, качестве и стоимостях отчуждаемых земель, состоянии существующих автомобильных дорог и мостовых переходов при их реконструкции.

Стадии проектирования

В зависимости от стадии проектирования: обоснование инвестиций (ОИ) или технико-экономическая часть проекта (ТЭЧ), инженерный проект (ИП), рабочая документация (РД) или рабочий проект (РП) рассматривают различное количество вариантов и подвариантов трассы. При этом, наименьшим числом вариантов ограничиваются на поздних (предпостроечных) стадиях проектирования.

 

ТЭЧ разрабатывается для технически сложных объектов промышленного назначения, в т. ч. транспортного, энергетического, гидротехнического, мелиоративного и других специальных видов строительства ТЭО инвестиций обосновывает необходимость и целесообразность строительства или реконструкции промышленных объектов, в т.ч. их техническую осуществимость и эффективность инвестиций. В ТЭО инвестиций должны рассматриваться решения в части размещения, мощности объекта, оценки воздействия проектируемой деятельности на окружающую среду, соответствие архитектурным и другим требованиям согласно заданию на проектирование ТЭО инвестиций после его согласования или утверждения является основанием для дальнейшей разработки проектной документации.

Рабочий проект (РП) является совмещенной стадией проектирования, предназначенной для согласования и утверждения проектной документации, а также для строительства объекта. Он выполняется на основании согласованной планировочной документации, государственных программ развития отрасли или согласованных предпроектных проработок, задания на проектирование, архитектурно-планировочного задания, исходных данных и технических условий на подключение к источникам инженерного обеспечения.

 

Рабочая документация (РД) предназначена для строительства.
Она включает:

- рабочие чертежи, которые разрабатываются в соответствии с требованиями стандартов (ДСТУ и ГОСТов),

- паспорт отделочных работ,

- сметную документацию,

- ведомость объемов строительных и монтажных работ,

- сборники спецификаций оборудования, изделий и материалов по ДСТУ Б А.2.4-10-95 (ГОСТ 21.110-95),

- опросные листы и габаритные чертежи на соответствующие виды оборудования и изделий,

- исходные требования на разработку конструкторской документации на оборудование индивидуального изготовления (включая нетиповое и нестандартизированное оборудование)

За набором проектов сохраняется ряд важных настроек, так называемые СНП: масштаб съемки, системы координат, единицы измерения, точность представления, данные для заполнения штампов чертежей и ведомостей, графические свойства некоторых элементов

В общем случае в системе создаются наборы проектов следующих типов: плана, профиля и чертежа.

Виды работ в CREDO

работа с профилями, дорожное полотно, земляное полотно, объемыработ,оценка дороги, вираж,чертеж профиля, работа с поперечником и цифровая модель проекта

75)Графы проекта "сетки" делятся на

данные профилей (этот проект в свою очередь состоит из черный профиль, проектный профиль, профиль доп. пов-ти, вспомогательный профиль, линия руководящих отметок, оптимизация профиля, кювет слева, кювет справа), данные объекта (почвенно-растительный слой, дополнительные условия), данные плана проекта (элементы плана), описание поперечника (исходные параметры проезжей части, виражи, фактические параметры проезжей части, дорожная одежда и ремонт покрытия, исходные параметры обочины слева и справа), подготовка чертежей, оценка проектного решения.

 

Определение максимального расхода и объема ливневого стока

Действующие нормы по определению расчетных гидрологических характеристик рекомендуют для малых водосборов осуществлять расчет ливневого стока, пользуясь принципом «предельных интенсивностей».

методика, разработанная в МАДИ проф. О.В. Андреевым и А.Ф. Шахидовым. В ее основе расчета лежит общая формула максимального расхода ливневого стока:

ачас - интенсивность ливня часовой продолжительности, мм/мин

Кt - коэффициент перехода от интенсивности ливня часовой продолжительности к интенсивности ливня расчетной продолжительности;

F - площадь водосбора, км2;

 - коэффициент потерь стока

 - коэффициент редукции, принимаемый по табл. или вычисляемый по формуле:

Переход от интенсивности ливня часовой продолжительности к расчетной арасч осуществляют введением множителя Кt, который либо вычисляют по формуле, либо выбирают из таблицы, составленной на основе использования принципа «предельных интенсивностей», заключающегося в теоретическом установлении наиболее опасной продолжительности ливня, равной времени добегания воды, выпавшей в начале ливня в наиболее удаленной точке водосбора до рассматриваемого малого моста или трубы.

L - длина водосбора, км; vдоб - скорость добегания, км/мин; I - уклон водосбора, ‰.

Скорость добегания вычисляют по следующим формулам:

для обычных задернованных поверхностей

vдоб = 3,5 I 1/4м/сек = 0,2 I 1/4км/мин.

для водосборов с твердыми гладкими поверхностями

vдоб = 10 I 1/4м/сек = 0,6 I 1/4км/мин,

Связь интенсивности ливня с его продолжительностью обычно принимают в виде

а = K / t 2/3, мм/мин, где

К - климатический коэффициент, равный ачас 602/3;

ачас - интенсивность ливня часовой продолжительности, зависит от ливневого района, номер которого устанавливают по карте.