Расчет отверстий труб с учетом аккумуляции воды у сооружения.
Аккумуляция учитывается во всех случаях расчета по преобладающему ливневому стоку.
В результате аккумуляции воды перед трубой образуется пруд. Время прохождения воды через трубу увеличивается по сравнению с продолжительностью паводка, вследствие чего происходит снижение расчетного сбросного расхода в сооружении Qс по сравнению с максимальным паводочным расходом Qр, что приводит к значительному уменьшению отверстия трубы.
Расчет производится по ливневому стоку с соблюдением условия Qc ≥ Qт, где Qт по формуле (3) равно 1,9 м3/с, а Qc по формуле (1) равно 4,24 м3/с. Условие выполняется. Порядок определения расчетного сбросного расхода в сооружении с учетом аккумуляции следующий: 1. Вычисляется объем стока W, м3, по формуле: где ачас — интенсивность ливня часовой продолжительности в зависимости от ливневого района и вероятности превышения максимальных расходов расчетных паводков, мм/мин. По табл. XV.2 [1] ачас = 0,89; φ — коэффициент редукции, определяемый по формуле (2). φ = 0,5; kt — коэффициент перехода от интенсивности ливня часовой продолжительности к интенсивности ливня расчетной продолжительности.
По табл. XV.3 [1] kt = 1,39. 2. Определяется крутизна склонов m1 и m2. 3. Для ряда значений H (с интервалом 0,5 м) в форме таблицы вычисляются объемы пруда аккумуляции Wпр, м3, по формуле: где H — максимальная глубина в пониженной точке живого сечения при расчетном уровне подпертых вод, м; m1, m2, iл — крутизна склонов лога и его уклон. А также расчетный расход Qс по формуле: где Qл — максимальный расход дождевых вод, м3/с, определяемый по формуле (1); Wпр — объем пруда аккумуляции перед сооружением, м3, вычисляется по формуле (14); W — объем ливневого стока, м3, вычисленный по формуле (13); Kr — коэффициент, учитывающий форму расчетного гидрографа паводка.
Для немуссонных районов равен 0,7. Точка 1. Точка 2. Точка 3. Таблица 2.1. Определение расчетных сбросных расходов при различных величинах H. Номер точки H, м H3, м3 Wпр, м3 Wпр/Kr∙W Qс, м3/с 1 0 0 0 0 4,24 2 0,5 0,125 1224 0,05 4,03 3 1 1 9792 0,38 2,6 4. По данным гидравлических характеристик типовых труб (табл. IV [2] стр. 26) строят график пропускной способности Qтр = f∙(H) трубы данного отверстия и режима протекания и график Qс = f∙(H) по данным таблицы 2.1. Искомый расчетный сбросной расход с учетом аккумуляции Qс и величина подпора H соответствуют точке пересечения двух графиков Qс и Qтр. Для труб диаметра 1,5 и 2 м величина подпора ниже допустимого, т. е. трубы работают в безнапорном режиме.
Оставляем трубу диаметра 1,5 м. 2.6.