8.1.2 Определение объемов и расходов ливневых вод на малых водосборах

Количество воды, притекающей к сооружению с малого водосбора, поддается теоретическим расчетам, в ходе которых неизбежны различные допущения и погрешности. Наиболее трудно учесть ход дождя по времени, ход снеготаяния и впитывания воды в почву. Поэтому расходы и объемы воды с малых бассейнов вычисляют по нормам стока, т. е. с одинаковой схематизацией для всех водосборов и со стандартной оценкой метеорологических факторов стока в определенных географических районах. Проверкой норм стока является сопоставление расчетных значений стока с наблюдаемыми. Как правило, таких наблюдавшихся значений стока оказывается немного, при этом наибольшие затруднения вызывает оценка вероятности их превышения еще большим стоком.

Обычно считают, что вероятность превышения объемов и расходов стока та же, что и основных стокообразующих факторов, т. е. ливней и снеготаяния, вызывающих сток. На этом основании по результатам длительных наблюдений за осадками и снеготаянием на метеостанциях, дающих возможность оценить вероятность больших и выдающихся ливней и интенсивностей снеготаяния, а также по значениям расходов воды, установленным по следам прохода паводков на местности, можно составить региональные нормы стока, которые являются обычно более надежными.

Ливневые воды притекают к сооружениям по почти треугольному гидрографу. Максимальный расход, определяемый формулой (17).

, (17)

где: α_расч - расчетная интенсивность ливня той же вероятности превышения, что и искомый расход, мм/мин, зависящий от продолжительности ливня;

F - площадь водосбора, км², определяемая по карте в горизонталях;

- коэффициент стока, формально зависящий от вида грунтов на поверхности водосбора;

- коэффициент редукции, учитывающий неполноту стока, тем большую, чем больше водосбор.

Учитывая задержку проникания воды в грунт при сильных ливнях, т. е. фактические условия образования ливневого стока, коэффициент стока а рекомендуется принимать равным 1.

Коэффициент редукции может быть подсчитан по формуле (18).

, (18)

Принцип предельных интенсивностей заключается в том, что за расчетную, самую опасную продолжительность ливня принимают время добегания воды от наиболее удаленной точки бассейна до дороги. Следовательно,

, (19)

Безразмерная величина, стоящая в скобках, представляет собой коэффициент перехода от интенсивности ливня часовой продолжительности к расчетной.

Расчетная формула (20) расхода ливневого стока имеет вид:

, (20)

А формула (21) расхода полного стока

, (21)

Тогда объем ливневого стока (в м³) формула (22).

, (22)

8.1.3 Расчёт стока талых вод с малых водосборов

Расчетный максимальный расход талых вод для любых бассейнов определяется по редукционной формуле (23).

, (23)

где: h_р - расчетный слой суммарного стока, мм, той же вероятности превышения, что и искомый максимальный расход;

F - площадь водосбора, км²;

R₀ - коэффициент дружности половодья;

п - показатель степени;

δ₁ δ₂ - коэффициенты, учитывающие снижение расхода на бассейнах, зарегулированных озерами, залесенных и заболоченных.