Temat ćwiczenia projektowego.

Wykonać obliczenia sprawdzające elementów składowych systemu odwodnienia odcinka drogi samochodowej klasy G pomiędzy miejscowościami A i B. Obliczenia wykonać dla przyjętych: kategorii budowli komunikacyjnej, budowy geologicznej podłoża, położenia zwierciadła wody gruntowej, itp.

Obliczenia sprawdzające powinny zawierać:

1. Wymiarowanie rowów (ścieków) skarpowych, w tym obliczenie wielkości odpływu sekundowego ze zlewni, wkreślenie rowów w przekrój poprzeczny budowli komunikacyjnej, określenie zdolności przepustowej rowów (ścieków) skarpowych dolnych oraz analiza możliwości wyprowadzenia wody z rowów skarpowych dolnych.

2. Wymiarowanie przepustu, w tym określenie natężenia przepływu miarodajnego oraz lokalną regulację cieku w przekroju skrzyżowania ciek wodny-projektowana droga oraz określenie parametrów przepustu.

3. Wymiarowanie elementów odwodnienia wgłębnego, w tym określenie wymaganego usytuowania wysokościowego ciągów drenarskich, określenie ilości odpływającej wody oraz określenie zdolności przepustowej projektowanych ciągów drenarskich.

1.Wymiarowanie rowów skarpowych dolnych.

1.1. Zestawienie zlewni budowli komunikacyjnych.

Nr zlewni: Powierzchnia: F [ha]

1. 29,00

2. 18,80

3. 3,13

4. 0,34

5. 1,21

6. 0,65

7. 2,93

8. 5,10

9. 1,52

10. 0,80

11. 3,02

12. 1,43

13. 8,29

Największą powierzchnię ma zlewnia nr1. F₁=29,00 ha

2. . CZAS TRWANIA DESZCZU

t_d = t₁ + t₂ + t₃

1.2.1. Wyznaczenie czasu spływu cząsteczek wody z najbardziej oddalonego punktu zlewni

• Odległość spływu: L₁ = 830 m

• Prędkość spływu: v₁ = 5 m/min

= 166,00 min

1.2.2. Wyznaczenie czasu płynięcia cząsteczki wody w urządzeniu odwadniającym

• Odległość spływu: L₂ = 400 m

• Prędkość spływu:

gdzie:

J_d - spadek rowów: J_d = 0,5%;

n - współczynnik zależny od rodzaju gruntu: n = 0,03 (dla gruntów rodzimych);

R_h - promień hydrauliczny:

gdzie:

A - pole przekroju rowu odwadniającego znajdującego się poniżej zwierciadła wody;

O_z - obwód zwilżony

A =
•(0,40 + 2,05)•0,30 = 0,37 cm²

O_Z = 0,40+2•1,00 = 2,40 m

m/s

= 1,00 min

1.2.3. Wyznaczenie czasu potrzebnego na rozpoczęcie ruchu wody w urządzeniu odwadniającym

t₃ = 0,20•t₂

t₃ = 0,20•1,00 = 0,20 min

Czas trwania deszczu:

t_d = 116,00 + 1,00 + 0,20 = 117,20 min

1. NATĘŻENIE DESZCZU MIARODAJNEGO

• Wskaźnik opadu normalnego: P_n = 800 mm

• Klasa techniczna drogi: G

• Częstotliwość pojawiania się deszczu: C = 2 lata

• Współczynnik powtarzalności deszczu:

= 24,72

Natężenie deszczu miarodajnego:

q = 24,72

3. ODPŁYW SEKUNDOWY ZE ZLEWNI

• Powierzchnia zlewni: F_z = 29,00 ha

• Współczynnik spływu: ψ = 0,08

• Współczynnik opóźnienia odpływu: ϕ = 1,0

Q_o = 29,00•24,72•0,08•1,00 = 57,35

Odpływ sekundowy ze zlewni:

Q_o = 57,35

3. ZDOLNOŚĆ PRZEPUSTOWA ROWU

• Powierzchnia przekroju odpływowego: A = 0,37 m²

• Prędkość spływu wody w urządzeniu odwadniającym: v₂ = 6,65
  

Q_z = 0,37•6,65 = 2,46
= 2460

Przepustowość rowu:

Q_z = 2,46
= 2460

3. ANALIZA MOŻLIWOŚCI ODPROWADZENIA WODY ZE ZLEWNI

Q_o < Q_z

Q_o = 57,35
< Q_z = 2460

Wnioski: Przyjęte rowy skarpowe zaprojektowane są poprawnie. Dno i skarpy rowów należy umocnić darniną (występuje duża prędkość przepływu).

2. Wymiarowanie przepustu.

Dane i założenia:

• Pochylenie skarp: 1:3

• Grunt: piaski średnie

• Q_1%=1,80
  

Projektowany jest przepust suchy rurowy  100: km 2+400,00

Założono średnicę przepustu 1,0 m dla L>20m

OKREŚLENIE PARAMETRÓW PRZEPUSTU:

Przyjęto H_sp=0,70 m

---