Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Установление расчетного расхода при проектировании мостовых переходов

..pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
5.54 Mб
Скачать

Таблица 26

 

 

Значения расхода

0.#

 

 

 

КоэффициентZ \

1,25 j

1,5 |

1,75

|.

'2

|

2/25 |

2,5

Расход 0 ^ ,м3/с

5600

6720

7840

8960

10080

II200

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 27

Результаты расчета расхода 0р и коэффициента J3

 

для

различных значений параметра

 

 

Параметр

0^ ,м3/с

|б600

| 6720

| 7840

| 8960

|l0080

|lI200

Среднее

арифмети­

2.630

2660

2670

2700

2720

2740

ческое значение

PW aQoO/) > м3/"с

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчетный расход

6840

7110

7410

7760

8170

8700

0р, мЗ/с

 

Коэффициент у б

1,038

1,079

1,124

1,178

1,240

1,320-

 

Из табл.27 и рис.10 видно, что по мере увеличения расхо­

да

Qjf (при постоянном значении параметра

JV

)

расчетный

 

 

расход Qp

и коэффициент JS

возрастают.

Это значит,

что

 

 

чем больше расход

 

, тем более

сильное

влияние

оказывает

 

он на величину расчетного расхода

Q p .

 

 

 

 

 

 

 

 

Проведенные автором исследования [2 8 ,

29]

показали,

что

при коэффициенте

Z

.равном 1,25,разница

t

между расходами

 

Q

и Qp составляет 3,8 -

5,0$;при

% = 1,5

£ = 7 , 5 - 9,9

$;

при %

= 1,75

t

= П ,7 -

14,5

$;

при

2

 

= 2

£ = 16,8

-

-

20,7$;

при Z

= 2,25

t

= 21,9

- 27,6$

и при

2

= 2,5

 

t

=30,6

-

35,8$.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Иэ приведенных данных видно,что при коэффициенте Z .рав­

ном 1,25«расчетный расход,подсчитанный с учетом расхода

редкой

повторяемости

.практически не

отличается

от расчетного

рас­

хода, найденного без его учета

(разница в расходах Qp и Qp не

превышает 5

$). Поэтому при

% 4 1,25

влиянием расхода

 

на

величину расчетного расхода можно пренебрегать.

 

 

 

 

 

Это означает,

что в процессе изысканий мостовых переходов

нужно стремиться к тому, чтобы зафиксировать отметку ранее про­ шедшего высокого паводка с расходом, отличающимся не менее чем на 25$ от наибольшего наблюденного расхода на водомерном посту

72

7 . ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОГО РАСХОДА МЕТОДОМ АНАЛОГИЙ

Метод аналогий основан на использовании материалов гидро­ метрических наблюдений на изученных реках, которые принимаются в качестве аналогов. При выборе реки-аналога нужно стремиться к достижению подобия наибольшего количества признаков анало­

гии, Эти признаки подразделяются

на

три группы [16];

1 .

K л и м а т и ч 'е

с к

и е . К ним относятся: тип макси­

мального стока (от таяния снега

или ливней), средняя годовая

сумма осадков,

средние суммы осадков за холодный и теплый пе­

риоды, среднегодовая температура воздуха, средняя и максималь­

ная температура воздуха в период снеготаяния.

2 .

М о р ф о м е т р и ч е с к и е . К ним относятся: аб­

солютные отметки водоразделов и средние высоты'водосборных бассейнов над уровнем моря,средние уклоны рек,густота речной

сети, форма

и размеры бассейнов, озерность и заболоченность

бассейнов.

 

 

 

3 .

Г

е о б о т а н и ч е с к и е .

К ним относятся: почвен­

ный покров,

залесенностъ бассейнов, наличие

карста и подзем­

ного стока.

 

 

 

При определении расчетного расхода заданной вероятности

превышения методом аналогий изучают все гидрометрические дан­

ные, имеющиеся

по исследуемому району. Прежде всего методом

математической

статистики обрабатывают ряды годовых максималь­

ных расходов. В результате этого получают расхода заданной вероятности превышения в различных створах каждой реки-аналога. Для любого створа известна соответствующая площадь бассейна.

Дальнейшую обработку материалов гидрометрических наблю­ дений, имеющихся по исследуемому району, для снеговых полово­ дий проводят следующим образом.

Подсчитывают модули максимального расхода М

, м3/с.км 2 ,

по формуле

 

 

 

 

 

И =

( 2 6 )

где Q

-

расчетный расход заданной вероятности превышения,

F

-

м3/ с ;

 

площадь водосборного бассейна, км2 .

 

73

£ 3 - коэффициент, учитывающий снижение максимального

расхода воды в

залесенных бассейнах.

 

Коэффициенты Оу ,

§ г

и

§ 3

подсчитывают по

специ­

альным формулам [34].

, J 'g

 

 

 

Обозначим через J'o

и

соответственно

площа­

ди проточных озер (а также водохранилищ и прудов), болот и ле­

сов в процентах от площади водосборного бассейна .При

/ 0 < 2%,

fs< 2%и fj,<3%коэффициенты

^ и S 3 принимают­

ся равными единице [34].

ic/F ) и

 

После построения графика

определе­

ния с его помощью параметров

и п может быть вычислен

расход талых вод заданной вероятности превышения в створе мос­ тового перехода по формуле

Q ^ M F $ tSaS3 =JL.F S A 83 =jF*~n§Si,83. ( зо )

Определение расчетного расхода дождевых вод методом ана­ логий имеет некоторые особенности, которые рассматриваются в книгах [ l 6, 3 l] .

 

П р и м е р

7. Определить расчетный расход талых вод ре­

ки 2

в створе проектируемого мостового перехода, который явля­

ется

участком

автомобильной дороги П технической

категории.

Водомерных постов на реке нет. Площадь водосборного

бассейна

реки до створа мостового перехода F = 2540 км^.

Водохрани­

лища, пруды, проточные озера и болота на водосборном бассейне отсутствуют. Площадь, занимаемая лесом, составляет 2% от пло­ щади бассейна.

В результате изучения данного района установлено, что на 16 реках имеются водомерные посты с многолетними рядами наблю­ дений. Эти реки имеют примерно такие же климатические условия, что и река Ж. Морфологические и геоботанические признаки этих рек также примерно одинаковы. Поэтому указанные реки можно при­ нять в качестве рек-аналогов. Водохранилища, пруды и проточные озера на водосборных бассейнах этих рек отсутствуют. Болота на некоторых бассейнах имеются, но площадь, занимаемая ими, не превышает 1%площади бассейна. Лесные массивы имеются на боль­ шинстве водосборных бассейнов, но площадь, занимаемая лесом, не превышает 3%площади бассейна.

76

На

логарифмическую

клетчатку по данным этой таблицы

наносим

величины М в

зависимости от

F (рис.12) .

Затем

проводим прямую линию с

таким расчетом, чтобы отклонения натур­

ных точек от нее были наименьшими.

 

 

 

Определяем параметр

П по формуле

(28). Для этого

сни­

маем с прямой любые два

значения М и соответствующие

им

величины F, Например,снимаем значения

Му = .0,39

м3/с .к м 2

при Fi

= 3000 км2 и

Мг = 0,66 м3/с.нм 2 при

F3

=

= 300 км2 .

 

 

 

 

Тогда параметр П

получается равным

 

 

1дМ3 -

1дМ<

ig 0,66 - ig 0,39

 

T g fv “

= ^ зш 5^1о1

 

Определяем параметр fl

по формуле (27). Для этого сни­

маем с прямой любое значение

М и соответствующую ему вели­

чину F , например,

М = 0 ,5 0 м3/с .км 2 и F

= 1000 км2 .

Тогда параметр Л получается равным

 

JJ = M Fn = 0,50.IU000 ’23 = 2,45

м3/с .км 2

Находим искомый расчетный расход талых вод 1#-ной вероят­

ности превышения реки Жв створе

мостового перехода по форму­

ле (30) при ^ Оу

= I , $2 = I

и

S 3 = I :

Q p .J J F 1

= 2 .4 5 .2 5 4 0

1

" ° ' Z3. I . I . I = 1 0 2 5 ,3 м3/ » . .

Принимаем

: 1025 м / с .

 

 

78

о

to

0.ОПВДЖНШЗ РАСЧЕТНОГО РАСХОДА НО ГЕНЕТИЧЕСКИМ ФОРМУЖч

Генетические формулы получают путем обобщения результатов обработки натурных наблюдений по методике, принятой в способе аналогий. В настоящее время тлеется большое количество генети­ ческих формул. Многие из них являются региональными, то есть справедливыми лишь для отдельных районов.

Широкое распространение в проектных организациях получили

формулы Г.А.Алексеева, К.П.Воскресенского, А.В.Огиевского,

 

Д.Л.Соколовского и некоторые .другие, а в последние

года -

фор­

мулы, рекомендуемые СНиПом 2.01.14-83 [34].

 

 

Для определения расчетных расходов т а л ы х

в о д

ука­

занный СНиП рекомендует пользоваться методом, разработанным в I960 - 1965 гг. в Государственном гидрологическом институте под руководством А.А.Соколова.

В основу этого метода полонена редукционная формула К.П. Воскресенского, в которой основными параметрами являются рас­ четный слой суммарного стока и коэффициент дружности весеннего половодья.

Расчетный расход талых вод заданной вероятности превыше­ ния в створе мостового перехода для равнинных и горных рек определяют по формуле

K ^ h ' p

( 31 )

Ч . ( F * W

где К 0- коэффициент дружности весеннего половодья;

Н- расчетный слой суммарного весеннего стока (с уче­

том грунтового питания реки) ,мм,вероятностью пре­ вышения р , %;

М- коэффициент,который учитывает неравенство ста­ тистических параметров слоя стока и максимального расхода воды;

F- площадь водосборного бассейна до створа мостового перехода, км2;

F4 - дополнительная площадь водосборного бассейна, учитывающая снижение редукции максимального стока по мере уменьшения площади бассейна, км2;

00