7. Зная Q1 проектный уклон труб I и коэффициент шероховатости п* (0,014 – для труб) определяют D с использованием (6.15).
Си
Рис.бА6.2. Схема к гидравлическому расчету осушительной сети:
1 – коллектор; 2 – осушитель; 3 – собиратель; 4 – нагорная канава
6.1.2. Расчет собирателейДи коллекторов
Расчет собирателей и коллекторов (рис. 6.3) производят по методу предельных интенсивностей с ограничениемИпродолжительности дождей пределом стокообразования τст. ля грунтовых взлетнопосадочных полос порядок расчета и собирателей, и коллекторов одинаков. Собиратели и коллекторы условно разбивают на расчетные участки и по плану расположения систем для расчетных сечений находят водосборные площади: подсчитывают стокообразующую продолжительность дождя по формуле (6.10), вычисляют время добегания воды до расчетных сечений г и определяют расчетные расходы по формуле (6.2).
71
СтраншеиР с. 6.3. Поперечные разрезы коллекторов: ба – при укладке тру ы на грунтовое основание;
– то же при укладке на искусственное основание; 1 – стенка ; 2 – засыпка грунтом; 3 – труба коллектора;
4 – грунтовое основание; 5– искусственное основание; Дн – наружный диаметр трубы
Порядок расчетаАследующий:
1. В рассматриваемом примере (см. рис. 6.2) собиратель разбит на два расчетных участка с сечением II–II и III–III.
2. Для первого участка водосборнаяДплощадь Fn ограничена нагорной канавой и осушителями 0–II1 и 0–IV; для второго водосборная площадь F2 ограничена нагорной канавой и осушителями О–I и О–II.
3. Расчетный расход (в л/с) для сечения II–II первого участка
Q2=S2F2.
4. Водосборную площадь F2 (в га) определяют на основании принятых размеров и при установленных В1, В2 и L, т. е.
F2 = 2L(В1+В2).
5.Величину стока S2 находят по формуле (6.3).
6.Предварительно определяют время добегания воды τ2 до сечения II собирателя, которое равно сумме времени добегания дожде-И
вых вод по склону τскл до осушителей O–VI и 0–V, времени добегания воды τoc по осушителю и времени добегания воды τс по собирателю,
т.е. τ2 = τcкл + τoc + τс .
7.Находят расстояние от нагорной канавы до начала осушителей О–V и О–VI (длина водосбора – В2) и средний уклон водосбора I.
8.По формуле (6.5) определяют время iскл.
72
9. Время τoc и τс вычисляют делением длины осушителя L и собирателя В1 на скорость течения воды в трубе. Для определения времени добегания воды по осушителю скорость можно приближенно
принимать равной 0,3–0,4 м/с, а по собирателю 0,5 м/с. |
|
|||||
С |
|
|
находят величину стока |
|||
10. |
По вычисленному τ2 и параметру |
|||||
S2 и расчетный расход Q2, а по проектному уклону устанавливают |
||||||
диаметр соб рателя на первом участке. |
|
|
|
|||
11. |
Расчетный расход для сечения III–III второго участка |
|||||
егания |
площадь |
для второго |
участка |
|||
Q3=S3F3, |
здесь водосборная |
|||||
F3 = 2L(В1+В2) +2B1L. |
воды τ3 до сечения III–III равно сумме вре- |
|||||
12. |
Время до |
|||||
мени добеган я дождевых вод τ2 |
до сечения II–II и времени добегания |
|||||
|
бА |
|
||||
τc по соб рателю до сечения III–III, т.е. τ3 = τ2 |
+ τc. |
|
||||
13. |
По расчетному времени добегания τ3 |
и параметру |
опреде- |
|||
ляют вел ч ну стока S3 |
расчетный расход Q3 |
и затем диаметр соби- |
||||
рателя для второго участка с использованием (6.15). |
|
|||||
Расчетные расходы в сечениях коллекторов, отводящих воду с грунтовых водос оров, определяют так же, как и для собирателей.
Сечения со ирателей и коллекторов рассчитывают в таком же порядке до тех пор, пока расчетное время добегания дождевых вод не станет равным продолжительности стокообразования, т. е. τ = τcт. Для
Д рости протекания должны быть такими, чтобыИне засорялись трубы,
сечений, удаленных по времени добегания на τ > τcт, расчетный расход определяют с учетом дополнительного расхода по формулам
(6.11) и (6.12).
После вычисления расчетных расходов определяют для каждого участка водоотводящей сети сечения трубы и проектный уклон. Ско-
не истирались стенки и не разрушались стыки ее. опускаемая минимальная скорость воды в трубах коллектора 0,6 м/с, максимальная
5 м/с. Уменьшение скоростей по длине рассчитываемых водоотводных линий не допускается.
Для расчета водоотводящих сетей применяют формулу Шези
|
|
|
|
V C |
R I , |
(6.13) |
|
формулу неразрывности |
|
|
|
Q = ω·V, |
(6.14) |
||
73
где V – скорость течения воды, определяемая путем деления секундного расхода воды на площадь живого сечения; I – уклон поверхности движения воды; R – гидравлический радиус, представляющий собой частное от деления площади живого сечения на смачиваемый пе-
С |
|
|
|
|
|
С – коэффициент Ше- |
|
риметр, т.е R=ω/χ, (для круглых труб – R=D/4); |
|||||||
зи, равный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
, |
|
|
|
C |
|
R |
6 |
|
|
|
стиQ |
|
n |
|
|
|
|
|
1 R32 I . |
|
(6.15) |
|||||
ω – площадь ж вого сечения трубы; n* |
– коэффициент шероховато- |
||||||
. |
|
|
|
|
|
|
|
Подставляя в (6.14) значения коэффициента С, получаем форму- |
|||||||
бА |
|
||||||
лу для определен я расхода |
|
|
|
|
|
|
|
n*
Зная расчетный расход Q, назначая уклон в соответствии с уклоном поверхности, можно методом последовательного приближения определить диаметр труб и скорость течения воды.
6.1.3.ГидравлическийДрасчет коллекторов ВПП, РД, МС и перронов
Расчетные расходы, поступающие в водоотводные системы с покрытий или с покрытий и грунтовых обочинИдля систем, устраиваемых по схеме I (рис. 6.4, а), определяют методом предельных интенсивностей без учета минимальной стокообразующей интенсивности дождей, так как сток с цементобетонных покрытий наблюдается даже при дождях с интенсивностью 0,015 мм/мин.
Расчетные расходы определяют в характерных сечениях водостоков непосредственно ниже дождеприемников – в местах резкого увеличения расходов и переломов продольных профилей.
Гидравлический расход коллектора производят по участкам, длина которых равна расстоянию между дождеприемниками. Расчетные сечения принимают в начале каждого из участков [6].
74
При самотечном режиме коллекторы рассчитывают в следующем порядке:
1. Для первого расчетного участка (рис. 6.4) определяют водосборную площадь F1, примыкающую к участку коллектора, длину
Сводосбора В и поперечный уклон покрытия I.
и бА Д Рис. 6.4. Схема к расчету водостоков искусственныхИпокрытий:
а – при устройстве лотков в кромках покрытий; б – при сбросе воды с покрытий в грунтовые лотки;
1 – коллектор; 2 – дождеприемный колодец; 3 – перепуск; 4 – смотровой колодец; 5 – ось ВПП; 6 – ось лотка; 7 – главный коллектор; 8 – ось грунтового лотка; 9 – тальвежный колодец
2. Далее по формуле (6.5) для данной длины водосбора В и уклона поверхности I определяют время добегания дождевых вод по склону τcкл (от оси ВПП до оси лотка), а затем по формуле (6.6) находят время добегания дождевых вод τлот по открытому лотку от самой дальней точки до расчетного сечения (первого дождеприемного колодца).
75