ВСН 63-76/Минтрансстрой Инструкция по расчету ливневого стока воды с малых бассейнов

Статус документа

ВСН 63-76
---------------------
Минтрансстрой

ВЕДОМСТВЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ

ИНСТРУКЦИЯ
ПО РАСЧЕТУ ЛИВНЕВОГО СТОКА ВОДЫ С МАЛЫХ БАССЕЙНОВ

Дата введения 1976-12-01

РАЗРАБОТАНА Всесоюзным научно-исследовательским институтом транспортного строительства Минтрансстроя в развитие "Указаний по определению расчетных гидрологических характеристик" (СН 435-72)

СОГЛАСОВАНА с Госстроем СССР

УТВЕРЖДЕНА Министерством транспортного строительства и Министерством путей сообщения 14 июля 1976 г.

ВЗАМЕН ВСН 63-67 (Минтрансстрой СССР)

ВНЕСЕНА Всесоюзным научно-исследовательским институтом транспортного строительства Минтрансстроя

1. Общие положения

1.1. Требования настоящей Инструкции должны соблюдаться при определении максимальных расходов ливневого стока с малых бассейнов (с площадью водосборов не более 100 км) для проектирования водопропускных сооружений на железных и автомобильных дорогах.

Примечания. 1. Максимальные расходы талых вод следует рассчитывать согласно "Указаниям по определению расчетных гидрологических характеристик".

2. Для районов с преобладанием ледникового или селевого вида стока определение максимальных расходов должно производиться на основании результатов натурных обследований и методов расчета, приведенных в утвержденных нормативных документах на указанные виды стока.

При площадях водосборов более 50 км следует производить проверку расходов по натурным данным, при этом к расчету принимать наиболее достоверные расходы.

Для водоотводов расчет согласно настоящей Инструкции следует производить только на ливневый сток, причем для водосборных площадей F 0,2 км должно приниматься постоянное значение = 0,01 (см. п.2.4).

Интенсивность водоотдачи для вероятности превышения, необходимой при проектировании водоотвода, если значения ее не указаны в таблицах приложения 1, необходимо определять интерполяцией или экстраполяцией величин, имеющихся в этих таблицах.

При сильно впитывающих почвах преобладающим может быть талый сток, который для водоотводов в данном случае будет расчетным.

1.2. Определение максимальных расходов и объемов ливневого стока (в м) должно производиться путем совместного решения уравнений для скоростей стекания воды по склонам и в русловой системе и уравнения баланса объемов стока:

где - объем водоотдачи за любой отрезок времени t водоотдачи, мин;

- объем воды, аккумулировавшейся на склонах за время t;

- то же в логах;

- объем воды, прошедшей через замыкающий створ.

В результате решения указанных уравнений получают гидрограф стока (график изменения расходов стока Q во времени).

Максимальный расход ливневого стока равен максимальной ординате гидрографа.

Решение уравнений скоростей стекания воды и уравнений баланса стока следует производить:

на ЭВМ или ручных счетных приборах;

по номограммам, основанным на обобщении ранее рассчитанных гидрографов.

1.3. Для районов гидрологически малоизученных согласно требованиям п.1.3 "Указаний по определению расчетных гидрологических характеристик" допускается применение местных (региональных) норм, разработанных по результатам дополнительных исследований, выполненных для этих районов.

1.4. Для участков дороги с однородными климатическими и морфологическими условиями (сходные почвы, рельеф, растительность и т.д.) допускается (в качестве местных норм) определение расходов ливневого стока по кривым зависимости модулей или расходов от площади водосборов при соблюдении следующих условий:

при наличии данных о 25-30 натурных расходах, равномерно расположенных в расчетном диапазоне площадей, с общей суммой годопереходов не менее 300;

если отклонения натурных точек от принятой кривой не превосходят ±3040%.

Вероятности превышения расходов определяют в зависимости от продолжительности периода наблюдений, т.е. от суммы годопереходов.

На стадии разработки технико-экономического обоснования (для местных автомобильных дорог на всех стадиях проектирования) расходы можно определять упрощенными методами (например, по кривой зависимости расхода или модуля от площадей водосборов). Для построения указанных кривых согласно требованиям настоящей Инструкции необходимо определить расходы для четырех-пяти водосборов с различными площадями.

1.5. Для водосборов с постоянным водотоком, меженный расход которого превышает 10% максимального расхода стока, к расчету должна приниматься сумма максимального и меженного расходов. Меженный расход постоянного водотока необходимо рассчитывать по средней скорости воды и площади живого сечения, измеренным в натуре.

1.6. При пересечении трассой замкнутых котловин уровень воды у земляного полотна следует определять для максимального объема стока с вероятностью превышения, принятой в действующих нормативных документах для проектирования мостов и труб.

1.7. Если перед сооружением имеется транзитный участок водосбора (главный лог с отсутствием значительного притока со склонов), необходимо учитывать трансформацию паводка согласно требованиям приложения 2 настоящей Инструкции.

2. Расчет расходов и объемов ливневого стока воды

2.1. Максимальный расход ливневого стока воды, притекающей с бассейна к водопропускному сооружению, следует определять по формуле

, м/с, (1)

где - расчетная интенсивность водоотдачи, соответствующая заданной вероятности превышения расхода и ливневому подрайону, мм/мин (рис.1 приложения 5)*;

___________

* Приложение 5 содержит схему ливневого районирования и графики, необходимые для расчетов согласно настоящей Инструкции (дается отдельным приложением).

- коэффициент полноты стока;

F - площадь бассейна, км;

- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения осадков по площади;

- коэффициент озерности и заболоченности.

2.2. Объем воды , протекающей и проходящей через водопропускное сооружение при ливневом стоке, следует вычислять по формуле

, м, (2)

где t - расчетное время водоотдачи, мин.

2.3. Максимальный расход воды Q, проходящей при ливневом стоке через отверстие водопропускного сооружения, нужно определять по формуле

, м/с, (3)

где W - максимальный объем воды, аккумулирующейся перед сооружением при прохождении рассматриваемого ливневого паводка, м;

t - время установления постоянного (полного) расхода воды с бассейна, мин.

При t < t нужно принимать t = t.

При расчете по формуле (3) расход в сооружении не должен превышать расхода притока.

В основу формулы (3) положена схематизация гидрографа притока, т.е. кривой Q = f (t) по треугольнику или трапеци

и.

2.4. Величины , и t необходимо определять по номограммам рис.2 и 3 приложения 5. Для этого требуется вначале вычислить безразмерные характеристики (t - время, необходимое для установления полного стока на склонах бассейна при интенсивности водоотдачи а = 0,5 мм/мин) и .

, (4)