Материал: 2034

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

верхности с дерниной – φ =0,15 и для водосборов с разнородными поверхностями определяется по формуле

 

1 F1

2 F2

,

(6.4)

F1

 

 

F2

 

τ – продолжительность дождя, равная времени добегания воды до рассчитываемого сечения, мин, которую определяют как сумму из времени добеган я дождевых вод по склону и лотку, т.е. τ = τ скл+ τ лот.

Время добеган я дождевых вод по склону определяют по фор-

муле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,41 n* B

 

 

 

 

скл

 

 

 

1,72 0,72 n

,

(6.5)

 

0,72

 

0,72

I

0,50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

добегания

 

 

 

 

где В – дл на склона, участвующая в стоке, м; I – уклон склона; n* – коэфф ц ент шероховатости, принимаемый равным для задер-

ненной грунтовой поверхности 0,060.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Время

воды по

етонному лотку определяют как

 

 

 

лот

 

lлот

,

 

 

 

 

(6.6)

 

 

 

60 V

лот

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д

 

где lлот – длина участкаАлотка, м; Vлот – скорость движения дождевых

вод в конце лотка, м/с, определяется по формуле

 

 

 

 

 

 

1

 

h

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

V

 

 

 

 

I ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(6.7)

 

 

 

 

 

 

лот

 

 

n* 2

 

 

И

 

 

 

 

 

 

 

 

где п* – коэффициент шероховатости, принимаемый равным для бе-

тонной поверхности 0,014; h

глубина потока в лотке в низовом се-

чении расчетных участков (у дождеприемных и тальвежных колодцев, канав), м; I – уклон дна лотка.

Расчетные расходы от стока весенних талых вод определяют при средних значениях максимумов его в данной местности по формулам:

- для водоотводных линий и систем с водосборами до 80 га (водоотводные системы летных полос)

66

 

 

 

QВП

0,95

Нс

F,

 

 

(6.8)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

 

 

 

 

- для водоотводных линий с большими водосборами (нагорные

 

канавы)

 

Q= 2,78 ·A· F,

(6.9)

 

 

 

 

где Нс – макс мальная высота снегового покрова к началу весеннего

 

снеготаян я пр н мается по табл. 6.2, см;

Т – минимальная продол-

 

жительность снеготаян я, принимаемая по табл. 6.2; сут;

А – пара-

 

метр, характер зующ й сток талых вод, мм/ч, принимаемый при

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

значен ях максимумов стока для территории равным 2,5.

 

 

Значен я параметров для расчета стока талых вод

Таблица 6.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант

Район проектирова-

 

Нс, см

 

Т, сут

 

средних

 

 

 

 

 

 

 

 

н я

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Курган

 

 

 

 

42

 

7,0

 

2

Томск

 

 

 

 

59

 

10,0

 

3

Омск

 

 

 

 

55

 

9,0

 

4

Екатерин ург

 

 

 

62

 

11,0

 

5

То ольск

 

 

 

 

48

 

6,5

 

6

Челя инск

 

 

 

56

 

9,5

 

7

Барнаул

 

 

 

 

50

 

8,5

 

 

бА

 

 

 

 

6.1. Гидравлический расчет водоотводных систем

 

 

 

грунтовых ВПП

 

 

 

 

 

Д

Для водоотводных систем грунтовых ВППИрасчетным случаем является, как правило, отвод дождевых вод. Обычно рассчитывают собиратели, нагорные канавы, грунтовые лотки, коллекторы, а сечения трубчатых осушителей ввиду малых расходов чаще не рассчитывают и принимают конструктивно. Необходимость в расчете осушителей может возникнуть при одиночном или редком расположении их на грунтовой полосе, а также при расположении с верховой стороны осушаемого участка.

Водоотводные линии с грунтовыми водосборами рассчитывают на расчетный расход, определяемый по методу предельных интенсивностей с учетом минимальной стокообразующей интенсивности дождей, характеризующей продолжительность дождя, в течение которой

67

осадки формируют поверхностный сток. Это вызвано тем обстоятельством, что сток с водосборов с большой впитывающей способностью, т. е. с грунтовых водосборов, может наблюдаться лишь в случае, когда интенсивность дождей превосходит интенсивность впитывания. Под минимальной стокообразующей интенсивностью дождя понимают интенсивность его, равную интенсивности впитывания воды в грунт.

При нтенс вности дождей более минимальной стокообразую-

щей наблюдается сток с водосборов, а при интенсивностях менее сто-

кообразующей он отсутствует. Продолжительность стокообразова-

С

 

 

 

 

, соответствующая минимальной стокообразующей интенсивности

дождя, определяют по формуле

 

 

 

 

 

 

(1 n)

 

(6.10)

tст

 

,

t*

 

 

 

ния

 

ст

 

 

бА

 

где t– м н мальная мгновенная стокообразующая интенсивность дождя, принимаемая равной интенсивности впитывания с учетом характера местности (для глин – 0,04; суглинков – 0,08; супесей – 0,20; песков – 0,50 мм/мин). Для асфальтобетонных и бетонных покрытий интенсивность впитывания принимают равной нулю.

Для расчетных сечений, удаленных по времени добегания на

 

Д

 

τ t, расходы следует определять по методу предельных интенсив-

ностей.

 

 

Для сечений, удаленных по времени добегания на τ ≥ tcm, рас-

четный расход будет равен

 

 

 

Q = Qt+ Qcn,

(6.11)

где Qt– расход, соответствующий τ = t, л/с; Qcn – дополнительный расход, поступающий в систему после дождя в соответствии с кривой

спада стока за счет воды, лежащей на водосборе,

л/с, который опреде-

ляется по формуле

И

 

Qcn =0,0092·Δ·B·V·φ t1-n ·η,

(6.12)

где В – длина склона водостока (ширина водосбора), м; V – скорость движения воды в лотке или канаве на расчетном участке, м/мин; η – коэффициент, зависящий от отношения τ / t, и составляет

68

τ / t1,0

1,1

1,2

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

5,0 10

η

0

0,16

0,28

0,52

0,71

0,81

0,86

0,89

0,92

0,95

0,985.

Прежде чем перейти к гидравлическому расчету сети, устанав-

ливают исходные данные:

 

 

 

 

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- климатическую зону расположения аэродрома;

 

 

- род поверхности и характеристики грунта;

 

 

 

- расположен е осушительной сети в плане.

 

 

 

Затем определяют параметр , устанавливают коэффициент сто-

тели

 

 

 

 

 

 

 

ка φ и переходят непосредственно к гидравлическому расчету.

 

 

 

 

6.1.1. Расчет осушителя

 

 

 

 

более

 

 

 

 

 

Дрены

осуш

устраиваются для перехвата и отвода грун-

товой

поверхностной воды на участках с необеспеченным стоком

воды, а также для с ора

отвода воды из пористых оснований искус-

ственных покрыт й (р с. 6.1). Со ранная вода в дренажную трубу по-

ступает через отверст я и щели, устраиваемые по длине трубы. Дре-

 

А

ны и осушители устраиваются из асбестоцементных труб диаметром

100 мм и

( основывается расчетом); за пределами летного по-

ля возможно

применение керамических труб. лина осушителей

50–125 м, уклоны – не менее 0,005.

Водоприемные щели в асбестоцементных трубах дренажей и

лем или рубероидом насухо. Д Вокруг труб устраивается фильтрующая засыпка. В качестве за-

осушителей устраивают в виде пропилов снизу трубы на 2/3 ее диа-

метра на расстоянии 30 см друг от друга. Стыки и прорези труб во избежание их заиления обкладываются мхом слоем 2 см или минеральной ватой. Стыки труб не заделывают, допускается обертывать их то-

сыпки используется: для дрен песчано-гравийные смеси, гравий; для

осушителя гравий с диаметром фракций 20–40 мм, щебень. Засыпка должна обладать достаточной водозахватызающей способностью для приема поступающей воды [4].

И

Порядок расчета осушителей следующий (рис. 6.2):

1. Для определения диаметра трубы осушителя О–III находят расчетный расход Qi, который для сечения 11 будет равен S1F1. Водосборную площадь (в гектарах), тяготеющую к рассчитываемому осушителю, определяют на основании размеров В1 и L1, т. е. F1=B1L.

69

2. Величину стока S находят по формуле (6.3), для чего предварительно определяют время добегания воды τ1 до осушителя О–III.

Си

бР с. 6.1. Варианты конструкции осушителя:

а – осушитель с фильтрующей колонкой; б – осушитель со сплошной фильтрующей засыпкой; 1 – дерн 5–10 см; 2 – дерн 5–10 см или фильтрующий материал 2–3 см (в плотном теле), обработанный битумом; 3 – гравий (ще ень) d=1–2 см; 4 – обратная засыпка грунтом;

5 – гравий (ще ень) d=5–6 см; 6 – труба осушителя;

7 – утрамбованный щебень слоем 5–7 см; н – наружный диаметр трубы

А

3. Время добегания воды до сечения 11

осушителя О–III равно

сумме времени добегания вод по склону τскл

и времени добегания

воды по осушителю τ0, т. е. τl = τскл + τ0.

 

4. Для определения

τскл находят по линии стока воды расстоя-

ние от самой отдаленной точки водосбора до начала осушителя,

т. е. длину водосбора В1

Д

и средний уклон водосбора l. Затем, зная

длину пути стока и уклон по формуле (6.5), определяют время добе-

гания дождевых вод τскл до начала осушителяИ.

5. Время τ0 получают делением длины осушителя на среднюю секундную скорость воды в трубе. Обычно время добегания воды τ0 по осушителю составляет 5–10% от времени добегания дождевых вод τскл по склону, а поэтому можно принять τ0 = 0,10 τскл.

6. Далее по расчетному времени добегания τ1 и параметру с помощью формулы (6.3) определяют величину стока S (в л/с с 1 га) и далее по формуле (6.2) расчетный расход.

70