1. Obliczenia rowu przydrożnego prawostronnego odcinki 6-8

Transkrypt

1

2

3 H h = 0,8H Przykładowe obliczenia odwodnienia autor: mgr inż. Marek Motylewicz strona 1 z 5 1. Obliczenia rowu przydrożnego prawostronnego odcinki 6-8 1:m1 1:m2 c Przyjęte parametry: rów o przekroju trapezowym H = 0,60m (przyjęta na rysunkach minimalna głębokości rowu) h = 0,8H = 0,48m głębokość obliczeniowa c = 0,40m szerokość dna rowu m1 = m2 = 1,5 pochylenie skarpy i przeciwskarpy 1) powierzchnia zlewni: F = 79495,73 m 2 = 7,95 ha 2) współczynnik spływu: = 0,25 (przyjęto dla powierzchni gruntów o dobrej wodoprzepuszczalności przy średnich spadkach terenu od 1% do 5%) 3) natężenie deszczu miarodajnego wartość współczynnika A dla drogi klasy L, przy prawdopodobieństwie pojawienia się deszczu miarodajnego 100% oraz średniej rocznej wysokości opadu h = 1000mm odczytano z normy PN-S równą A = 572 czas trwania deszczu miarodajnego w metodzie granicznych natężeń deszczu przyjmujemy równy czasowi przepływu wody w odbiorniku (tj. w obliczanym rowie) czas koncentracji terenowej dla drogi klasy L poza terenem zabudowy t k = 1000 sek. prędkość przepływu v w rowie trapezowym: wielkości pomocnicze w obliczeniach rowu trapezowego: średni spadek podłużny rowu na odc. 6-8 (wyrażony ułamkiem), wyznaczony jako wartość średniej ważonej (długości i pochylenia z rysunku przekroju podłużnego)

4 autor: mgr inż. Marek Motylewicz strona 2 z 5 Współczynnik szorstkości dna rowu przyjęto n = 0,03 (dla rowów drogowych i koryt ziemnych czystych) stąd: 4) wielkość spływu ze zlewni jest zatem równa: 5) sprawdzenie objętości przepływu przez rów: Warunek spełniony. Przekrój rowu został dobrany poprawnie i przeniesie obliczeniowe natężenie deszczu miarodajnego. Uwaga: Na niektórych odcinkach rowów (zaznaczono na rysunku przekroju podłużnego) z uwagi na większe pochylenia podłużne zastosowano umocnienie skarp i dna rowów elementami betonowymi.

5 autor: mgr inż. Marek Motylewicz strona 3 z 5 2. Obliczenia przepustu drogowego w km 0+908,65 przepust ma przekrój prostokątny, wykonany jest z żelbetu z usytuowania przepustu w korpusie drogowym (rysunek) wynika, że jego długość jest równa L p = 11,50m, natomiast wysokość nie może być większa niż h p = 1,00m (173,38m n.p.m. rzędna niwelety 171,66m n.p.m. rzędna wlotu przepustu 0,30m konstrukcji nawierzchni drogowej 0,40m podsypki między sklepieniem przepustu i spodem konstrukcji nawierzchni = 1,02m) droga klasy L, stąd szerokość minimalna przepustu 800mm (dla przepustów o L p > 10m) wlot przepustu ma rzędną 171,66m n.p.m., natomiast wylot 171,54m n.p.m. pochylenie podłużne przepustu wynosi: przepust zlokalizowano w miejscu naturalnego cieku wodnego, którego rzędna dna pokrywa się z rzędną wlotu przepustu; ciek ma głębokość 0,85m, powierzchnia przekroju jest trapezem, szerokość dna jest równa 0,90m, maksymalna szerokość cieku wynosi B 0 = 2,10m, prędkość przepływu wody jest równa v o = 1,3m/s (są to wartości maksymalne odczytane na podstawie danych uzyskanych z miejsca budowy przepustu) oprócz cieku wodnego, do przepustu dopływa również woda z rowu przydrożnego prawostronnego odcinek 6-8 (na podstawie rysunków); wielkość spływu ze zlewni tym rowem wynosi Q R = 0,14803 m 3 /s Przyjęte parametry: - schemat obliczeniowy przepust prostokątny z niezatopionym wlotem i wylotem - wlot ze skrzydełkami ukośnymi przy kącie odchylenia 20 - wymiary przepustu b x h p = 2000 x 1000mm - L p = 11,50m < 20 h p = 20,00m przepust jest przepustem krótkim Rzeczywista wysokość spiętrzenia wody wynosi: Miarodajna objętość przepływu przez przepust Q m wynosi: Q m = Q c + Q R Objętość przepływu w cieku: Q c = F c v 0 = 1,275 1,3 = 1,658 m 3 /s gdzie pole powierzchni przekroju cieku przed przepustem: m 2 stąd: Q m = Q c + Q R = 1, ,148 = 1,805 m 3 /s Wartość współczynnika m przyjmujemy z tablicy, sprawdzając wcześniej warunek B o 6b, czyli czy nie występuje boczne dławienie, wynikające z szerokości cieku B o przed przepustem i szerokości przepustu b: Bo = 2,1m < 6 b = 12,0m

6 autor: mgr inż. Marek Motylewicz strona 4 z 5 Warunek nie został spełniony, zatem wartość współczynnika m należy wyznaczyć z zależności: Wartość m t odczytano z tablic dla wlotu ze skrzydełkami ukośnymi przy kącie odchylenia 20 równą m t = 0,36. Zakładamy, że przekrój wlotu przepustu będzie wypełniony wodą do wysokości 0,75h p, stąd pole przekroju wlotu przepustu przy rzędnej zwierciadła wody spiętrzonej F p jest równe: Fp = b 0,75h p = 2,0 0,75 1,0 = 1,50 m 2 stąd: Wyznaczamy wartość rzeczywistą wysokości spiętrzenia: Dodając do rzędnej dna wlotu przepustu obliczoną wartość H 0, otrzymujemy rzędną spiętrzonej wody, która jest równa 171,66 + 0,65 = 172,31m n.p.m. Obliczona rzędna spiętrzenia jest mniejsza niż rzędna krawędzi cieku 172,51m n.p.m. oraz spełnia warunek: H 0 = 0,65m < 0,75h p = 0,75m. Sprawdzenie zgodności dobranego schematu z wynikami obliczeń: W tym celu należy wyznaczyć wysokość wody przed przepustem z zależności jak dla przepustu o niezatopionym wlocie, tj.: Do obliczeń przyjmujemy prędkość przepływu v 0 w istniejącym cieku bez uwzględniania jej zmiany związanej z energią wody wpadającej z rowów (różnica objętości przepływu w cieku i w rowach jest znacząca). H = 0,56m < 1,20h p = 1,20 1,00 = 1,20m Przyjęty schemat obliczeniowy przepust o niezatopionym wlocie i wylocie jest poprawny. Ponadto wiadomo, że nie nastąpi rozlanie wody na przyległy teren, ponieważ wysokość spiętrzonej wody jest mniejsza od rzędnej krawędzi cieku przed przepustem: 171,66 + 0,65 = 172,31m n.p.m. < 172,51m n.p.m. Przekrój przepustu o wymiarach 2000 x 1000mm został przyjęty poprawnie.

7 autor: mgr inż. Marek Motylewicz strona 5 z 5