книги / Установление расчетного расхода при проектировании мостовых переходов
..pdfТаблица 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