Учет аккумуляции ливневых вод перед сооружением.

Пропускная способность сооружения (сбросной расход) определяется высотой подпора воды перед сооружением (посмотреть гидравлические расчет пропускных труб).

При крутых ярко выраженных логах с крутыми уклонами склонов этот подпор обычно достигает размеров обеспечивающих практическое равенство расхода воды в отверстии наибольшему секундному притоку воды к сооружению Q_с≈Q_л.

При определении отверстия сооружения в таких случаях в качестве расчетного расхода может приним. наибольший расход водотока расчетной вероятности превышения.

Однако при назначении отверстий труб часто необходимо учитывать аккумуляцию ливневых вод в пруду перед сооружением при относительно пологих развалистых или слабо выраженных логах образование подпора перед сооружением сопряжено с затоплением значительных площадей и накоплением аккумуляции воды перед сооружением, подпор h перед сооружением возрастает медленно и не успевает достичь равенства сбросного расхода и секундного притока. Таким образом расход воды в отверстии сооружения оказывается часто во много рас меньше расчетного притока воды.

Без расчета аккумуляции нельзя зарание установить какой вид стока более опасен для сооружения: расход ливневых или талых вод.

Не смотря на то что наибольший приток Q_т<Q_л опасным может оказаться сток талых вод если расход в сооружении от ливневых вод с учетом аккумуляции будет меньше чем сток талых вод.

После определения мах расходов делают расчет отверстия сооружения на пропуск талых вод и на пропуск ливневых вод с учетом аккумуляции, и для дальнейшего проектирования принимают наибольшее из двух полученных значений.

Объем накопившейся воды перед сооружением зависит от общего притока воды, от отверстия сооружения и рельефа участка местности в пределах которого образуется временный водоем учитывая аккумуляцию воды перед сооружением нельзя за ранее спрогнозировать степень снижения расчетного расхода

Поэтому расчет отверстия трубы с учетом аккумуляции выполняется методом последовательных приближений, либо графоаналитическим способом.

(рис и формула)

В основе графоаналитического расчета отверстий труб с учетом аккумуляции лежат уравнения двух отрезков прямых.

1. для зоны разрешенной степени снижения сбросного расхода

(формулы)

2. для не использованной зоны

(формулы)

При использовании этих уравнений на графике пропускной способности труб перестроен. в новую систему координат строится ломаная аккумуляция пересечения которой с кривыми пропускной способности дают искомые разрешения без подбора.

Графо аналитический расчет отверстия трубы с учетом аккумуляции выполняется в последовательности:

1. вычисляем расход ливневых вод и объем ливневого стока с заданной вероятностью превышения

2. задавшись произвольной величиной подпора перед трубой Н 1-2м вычисляют коэффициент К₀

(график)

К сооружениям поверхностного водоотвода относятся боковые, водоотводные, нагорные канавы, испарительные бассейны, перепады, быстротоки, при кромочные лотки.

Для обеспечения поверхностного водоотвода предусматривается конструктивные мероприятия поперечные и продольные уклоны.

1. отвод воды с полотна дороги осуществляется за счет поперечных уклонов (в соответствии со СНиП 2.05.02-85) в зависимости от категории дороги и ДКЗ.

Не допускаются горизонтальные участки на дороге.

Для отвода воды от ЗП устраивают боковые канавы (кюветы) их устраивают выемках их устраивают при не высоких насыпях. Для насыпей до трех метров I-III категории, до двух метров остальные категории.

Эти канавы служат для сбора и отвода воды стекающие с поверхности дороги и с прилегающей местности. Имеют трапециидальные или треугольные сечения

(рис)

Боковые канавы эффективны при быстром отводе воды из них. При длительном застое воды в канаве сами они сами становятся источниками переувлажнения ЗП.

При водопроницаемых грунтах К_ф>0,5 м/сут, обеспечивается быстрое впитывание воды в этом случае канавы не устраиваются.

Вода из боковых канав должна выводится в пониженные места не реже чем через 500м.

Запрещается пропуск воды через выемку из кювета в расположенных на вышележащем участке насыпи.

Водоотводные канавы предназначены для выпуска воды из боковых канав в пониженные места местности.

Сечения водоотводных канав принимается равным сечению канав из которых отводят воду.

Нагорные канавы служат для перехвата воды стекающей по косогору к дороге и для отвода ее в пониженные места. Нагорным канавам предают трапециидальное сечение

(рис)

Размеры сечения канав обуславливают расчетом.

По боковым и водоотводным и нагорным канавам вода стекает со скоростью зависящей от продольного уклона поперечного профиля, глубины потока и шероховатости стенок.

При малой скорости 0,4-0,5м/с в канаве возникает застой воды и она засоряется, поэтому продольный уклон дна канав в I-III ДКЗ длжна быть не менее 5‰ в IV-V ДКЗ не менее 3‰.

На участках с большим продольным уклоном канавы необходимо укреплять

(таблица)

Пропускную способность канав заданного размера проверяют гидравлическими расчетами, применяют следующие расчетные вероятности превышения паводков для дорог I-II 1%; III 2%; IV-V 3% канавы рассчитывают на сток ливневых вод

Q_p=87,5a_часF

а_час – интенсивность ливня часовой продолжительности мм/мин

F – площадь водосборного бассейна км²

Площадь с которой вода стекает в низовой кювет длиной L определенный половиной ширины дороги.

К верховому кювету вода стекает не только споловины ширины дороги но и может притекать с полосы местности до нагорной канавы, а при отсутствии нагонной канавы с некоторой прилегающей дороги площади контуры которой могут быть найдены по плану в горизонталях

(рис и формулы)