Приложение В. Примеры расчетов

Приложение В

Примеры расчетов

Пример В.1. Гофрированная труба без оголовков (с вертикальным срезом) расположена на автодороге. Высота насыпи м. ширина поверху м, крутизна откосов 1:1,5. Уклон лотка трубы соответствует уклону лога . Гладкий лоток расположен на 1/8 периметра поперечного сечения трубы.

Расходы притока с бассейна , . Сток снеговой - аккумуляция не учитывается.

Требуется подобрать отверстие трубы и определить подпертые глубины, а также глубины и скорости на выходе из нее.

Решение. 1. Определяем длину трубы м.

2. Находим отверстие трубы.

По графику на рис. 2 Приложения Б находим для трубы без оголовка с вертикальным срезом параметры расхода, соответствующие указанным заполнениям:

при ;

при .

Зная параметры расхода, находим по ним минимальные диаметры трубы по формуле:

.

При ;

при м.

Принимаем к расчету ближайшее большее типовое отверстие D = 2,0 м.

3. Устанавливаем, будет ли труба "длинной" или "короткой" в гидравлическом отношении.

Сравниваем уклон трубы с критическим . Находим по графику в типовом проекте для трубы D = 2,0 м:

при ; ;

при ; ;

Следовательно, труба "короткая".

4. Определяем подпертые глубины перед трубой из формулы (5) для безнапорного режима:

.

Предварительно находим коэффициент расхода для трубы без оголовка по табл. 6 Приложения А (m = 0,33) и по графику на рис. 1 Приложения Б.

Для расчетного расхода :

; м;

м;

Для наибольшего расхода :

; м;

м.

5. Находим возвышение бровки полотна над подпертым уровнем при высоте насыпи м:

;

;

Требования технических условий выдержаны.

6. Определяем глубины и скорости на выходе из трубы соответственно по п.п. 6.2.5 и 6.2.6:

при ; ;

; ;

м/с;

при      ;      ;

; ;

м/с.

Пример В.2. Необходимо назначить отверстие круглой железобетонной трубы с раструбным оголовком учетом аккумуляции. Расход , объем ливневого стока W = 318 , уклон лога перед сооружением , уклон склонов перед сооружением , .

Строим зависимость расхода, поступающего в сооружение от подпора перед трубой. Для этого в расчетной формуле (1) сначала определяем при : ; затем определяем при :

Совмещаем полученный график с графиком пропускной способности труб и на пересечении графиков находим расход и подпор перед трубой с учетом аккумуляции (см. рисунок В.1).

Рисунок В.1 - Определение отверстия трубы с учетом аккумуляции графическим методом

Минимальное отверстие трубы, соответствующее условию безнапорного протекания, равно 1,25 м: Н = 1,3 > 1,25х1,1= 1,375.

Пример В.3. Требуется рассчитать отверстие малого моста с откосными крыльями и определить напор воды перед ним при Q = 26 и бытовой глубине воды в логе м. Подмостовое русло предполагается укрепить монолитным бетоном.

Решение. 1. В соответствии с заданным типом укрепления русла устанавливаем (см. табл. 12 Приложения А), что = 5,25 м/с.

2. Коэффициент расхода для принятого тина# устоев моста m = 0,35. По табл. 6.2 ; N = 0,8; = 0,52.

3. Принимая, что подмостовое русло неподтоплено, т. е. = 1, вычисляем напор:

м.

Так как условие выполнено, то подмостовое русло действительно неподтоплено, и поэтому полученное значение напора может быть использовано для дальнейших расчетов.

4. Определяем размер отверстия моста:

м.

Принимаем ближайший стандартный размер отверстия .

5. Уточненное значение напора:

м.

Так как напор изменился незначительно, то и критерий подтопления практически остался таким же и подмостовое русло остается неподтопленным.

6. Вычисляем глубину потока в расчетном сечении:

м.

и скорость протекания потока в подмостовом русле:

,

что меньше допускаемой , поэтому условие расчета выполнено.