4.2. Учет аккумуляции ливневых вод перед малыми водопропускными сооружениями.

При назначении отверстий труб необходимо учитывать аккумуляцию ливневых вод в пруду перед сооружением.

В результате временного накопления воды перед сооружением части паводка гидрограф притока трансформируется в более растянутый во времени гидрограф сброса, что приводит к снижению рсчетного сбросного расхода ливневых вод в сооружении Q_с по сравнению с наибольшим секундным притоком с бассейна Q_л (рис 4.2 а). Объем накопившейся воды W_пр при общем стоке W зависит от гидрографа притока, отверстия сооружения и рельефа участка местности, в пределах которого образуется временный водоём.

Расход воды в отверстии сооружения определяется высотой подпора воды над входным лотком Н.

Принимая по Д.И Кочерину треугольную форму гидрографов притока и сбросных расходов, получим (см. рис. 4.2)

Q_с = Q_л (1- W_пр / W), (4.06)

Объем временного водоема (см. рис. 4.3)

m₁ +m₂

W_пр = --------- Н³= α Н³, (4.07)

6i_л

где m₁, m₂ , i_л -крутизна склонов лога и его уклон, α –коэффициент формы пруда,

m₁ +m₂

а = ------------. (4.08)

6i_л

Тогда Q_с = Q_л (1- α Н³ / W). (4.09)

По этой формуле определение расхода воды с учетом аккумуляции ведется способом последовтельных приближений, который заключается в том, чтобы подобрть такое значение подпора Н, при котором выполнялось бы условие Q_c ≈ Q_р .

Расчет считается законченным, если значение Q_c отличается от Q_р не более, чем на 10 %. Этот способ довольно трудоемок, так как не известно, каким Н лучше задаться при первом приближении.

Степень снижения расхода, протекающего через сооружение, не допускается более чем в 3 раза, т.е. Q_с ≥ 0,33 Q_л .

Для определения расхода воды с учетом аккумуляции и подпора воды перед сооружением на графике пропускных способностей труб наносят два отрезк прямых аккумуляций (см. рис. 4.4):

1-й отрезок соединяет значения 0,62 Q_л с W/a;

2-й отрезок соединяет значения Q_л с 0,7W/a.

Сплошные участки отрезков соответствуют допустимым степеням аккумуляции. Точки пересечения кривых пропускной способности труб со сплошными участками отрезков соответствуют искомым значениям расхода с учетом аккумуляции Q_с и подпору воды перед трубой Н³.

Аккумуляцию воды перед сооружением не учитывают в следующих случаях:

-пропуск паводков от таяния снега, которые всегд растянуты во времени (рис. 4.2, б);

- малые расчетные расходы, при которых назначаются минимльные отверстия водопропускных сооружений;

-перед сооруженем нельзя создавать временный водоем (значительный уклон лога, узкий лог с крутыми склонами, на предполагаемой площди водоема расположены застройки или ценные сельскохозяйственные земли).