1. OPIS TECHNICZNY

1. Podstawa opracowania

• [1] Edel R. „Odwodnienie dróg”, WKŁ, Warszawa 2002

• [2] Madaj A., Wołowicki W. „Podstawy projektowania budowli mostowych”, WKŁ, Warszawa 2003

• [3] Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 2 marca 1999 r.
  w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie. (Dz. U. z dnia 14 maja 1999 r.)

• [4] Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 30 maja 2000 r.
  w sprawie warunków technicznych , jakim powinny odpowiadać drogowe obiekty inżynierskie i ich usytuowanie. (Dz. U. z dnia 3 sierpnia 2000 r.)

2. Charakterystyka drogi

• Klasa drogi S

• Szerokość pasa jezdni 3,5 [m]

• Szerokość pasa awaryjnego 2,5 [m]

• Szerokość pobocza 2 [m]

• Rodzaj nawierzchni beton asfaltowy

2. Charakterystyka zlewni

• Średnia roczna wysokość opadu do 1000 [mm]

• Powierzchnia całkowita zlewni 12 [ha]

• Zabudowa i pokrycie terenu

  • Parki i ogrody 43 [%]

  • Grunty rolne 57 [%]

• Spadek terenu 1,9 [%]

2. Rowy

• Długość rowów

• L_2-1 = 170,0 [m]

• L_3-1 = 210,0 [m]

• Rodzaj rowów

• Rów trójkątny, odwadniający (przydrożny)

Rów trójkątny o wysokości h = 0,36 [m], nachyleniu skarp 1:3 i spadku podłużnym 0,6%. Rowy należy umocnić na długości poprzez darniowanie na płask.

• Rów trapezowy, doprowadzający wodę do przepustu

Rów trójkątny o wysokości h = 1,0 [m], szerokości dna b = 0,7 [m], nachyleniu skarp 1:1,5 i spadku podłużnym 0,8%. Rowy należy umocnić na długości poprzez darniowanie w płotkach wiklinowych.

Ponadto w celu usprawnienia przepływu wód w obrębie przepustu zaprojektowano odcinkowe umocnienie rowów: rów trapezowy na długości 6 [m] przed wlotem i za wylotem przepustu, a także rowy trójkątne na długości 1,9 [m] w miejscach połączenia z rowem doprowadzającym (trapezowym). Umocnienie zaprojektowano z kostki betonowej o gr. 10 [cm], na podsypce cementowo-piaskowej 1:5 o gr. 10 [cm].

2. Rodzaj przepustu

• Przepust o zatopionym wlocie, niezatopionym wylocie, częściowo wypełniony o przekroju

  • Prostokątnym

Przepust o wysokości h = 1,3 [m] i szerokości b = 1,4 [m]

• Kołowym

Przepust o średnicy D = 1,3 [m]

W projekcie założono przepust o przekroju kołowym. Część przelotową stanowi prefabrykowany przepust rurowy żelbetowy o średnicy 130 [cm]. Przepust wykonany jest
z 19 elementów o długości 1,0 [m] każdy, łączonych na budowie na uszczelkę gumową.
Długość przepustu wynosi 19,0 [m]. Przepust zabezpieczony jest przeciwwilgociowo za pomocą izolacji o grubości 1,0 [cm]. Przepust należy montować po wykonaniu warstwy podbudowy z kruszywa łamanego 0/31,5 [mm], grubości 25 [cm]. Spadek podłużny przepustu wynosi i=2 %. Szczegóły konstrukcyjne wykonania przepustu podano na rysunkach.

Wlot i wylot przepustu zakończono pionowo, zaprojektowano wlot i wylot rozchylony bez stożków. Na wlocie i wylocie zaprojektowano żelbetowe ścianki oporowe, podtrzymujące dolną część skarpy nasypu drogi. Ścianki żelbetowe oporowe oraz skrzydła zaprojektowano z betonu klasy C25/30, zbrojone stalą St0S. Ściana oporowa wraz ze skrzydłami dla wlotu jak i wylotu posadowiona jest na gruncie za pomocą ławy fundamentowej betonowej o szerokości 100 [cm] i wysokości 60 [cm]. Fundament posadowiono poniżej głębokości przemarzania.

1. CZĘŚĆ PROJEKTOWA
   

   1. Opracowanie schematu zlewni

• Część A 5,16 [ha]

Lśr_2-1 = 51600,0 ÷170,0 = 303,5 [m]

• Część B 6,84 [ha]

Lśr_3-1 = 68400,0 ÷ 210,0 = 325,7 [m]

1. Obliczenie spływu z powierzchni zlewni
   

1. Obliczenie współczynnika spływu zlewni ψ

Q = φ • ψ • q • F

Gdzie:

Q ilosc splywu [dm³/s]

φ  wspolczynnik opoznienia odplywu (<1)

ψ − wspolczynnik splywu (<1)

q − natezenie deszczu [dm³/s • ha])

F − calkowita powierzchnia zlewni [ha]

• Składowe zlewni A

F₁ −  polowa szerokosci nawierzchni i pas awaryjny na dlugosci 170, 0 [m]

F₂ −  utwardzone pobocze na dlugosci 170, 0 [m] 

F₃ −  powierzchnia niezabudowana (parki i ogrody)

• Składowe zlewni B

F₄ −  polowa szerokosci nawierzchni i pas awaryjny na dlugosci 210, 0 [m]

F₅ −  utwardzone pobocze na dlugosci 210, 0 [m] 

F₆ −  powierzchnia parkow i obszarow zielonych (grunty rolne)

• Obliczenie współczynnika spływu dla części zlewni

  • A (spływ do rowu 2-1)

F₁ = (3,5+2,5) • 170, 0 = 1020, 0 [m²]

ψ₁ = 0, 9 − dla drog bitumicznych tab.3.3 [1]

F₂ = 2, 0 • 170, 0 = 340, 0 [m²]

ψ₂ = 0, 6 − dla drog tluczniowych tab.3.3 [1]

F₃ = 303, 5 • 170, 0 = 51595, 0 [m²]

ψ₃ = 0, 14 − parki i ogrody tab.3.5 [1]

• B (spływ do rowu 3-1)

F₄ = (3,5+2,5) • 210, 0 = 1260, 0 [m²]

ψ₄ = 0, 9 − dla drog bitumicznych tab.3.3 [1]

F₅ = 2, 0 • 210, 0 = 420, 0 [m²]

ψ₅ = 0, 6 − dla drog tluczniowych tab.3.3 [1]

F₆ = 325, 7 • 210, 0 = 68397, 0 [m²]

ψ₆ = 0, 09 − grunty rolne tab.3.5 [1]

• Powierzchnia

  • części A zlewni

F_A = F₁ + F₂ + F₃ =  1020, 0 + 340, 0 + 51595, 0 = 52 955, 0 [m²] 

• części B zlewni

F_B = F₄ + F₅ + F₆ =  1260, 0 + 420, 0 + 68397, 0 = 70 077, 0 [m²]

• Obliczenie wartości zastępczego współczynnika spływu ψ

  • Dla części A zlewni

$$\psi_{z,A} = \frac{\sum_{i = 1}^{3}{F_{i}\psi_{i}}}{\sum_{i = 1}^{3}F_{i}}$$

$$\psi_{z,A} = \frac{F_{1} \bullet \psi_{1} + F_{2} \bullet \psi_{2} + F_{3} \bullet \psi_{3}}{F_{1} + F_{2} + F_{3}} = \frac{1020,0 \bullet 0,9 + 340,0 \bullet 0,6 + 51595,0 \bullet 0,14}{52\ 955,0} = 0,16$$

• Dla części B zlewni

$$\psi_{z,B} = \frac{\sum_{i = 4}^{6}{F_{i}\psi_{i}}}{\sum_{i = 4}^{6}F_{i}}$$

$$\psi_{z,B} = \frac{F_{4} \bullet \psi_{4} + F_{5} \bullet \psi_{5} + F_{6} \bullet \psi_{6}}{F_{4} + F_{5} + F_{6}} = \frac{1260,0 \bullet 0,9 + 420,0 \bullet 0,3 + 68397,0 \bullet 0,09}{70\ 077,0} = 0,11$$

1. Obliczenie natężenia deszczu miarodajnego
   

   1. Wyznaczenie czasu trwania deszczu miarodajnego

$$t_{d} = t_{p} = \frac{L}{V}$$

Gdzie: t_d −  czas trwania deszczu [s]
t_p −  czas przeplywu przez kanal [s]
L − dlugosc kanalu [m]
V − predkosc przeplywu w kanale [m/s]

• Dla rowu 2-1

L_2-1 = 170,0 [m]
V_2-1 = 0,9 [m/s]− darniowanie na plask tab. 3.9 [2]

$$t_{d,2 - 1} = t_{p,2 - 1} = \frac{L_{2 - 1}}{V_{2 - 1}} = \frac{170,0}{0,9} = 188,89\ \left\lbrack s \right\rbrack = 3,15\ \lbrack\min\rbrack$$

• Dla rowu 3-1

L_3-1 = 210,0 [m]
V_3-1 = 0,9 [m/s]− darniowanie na plask tab. 3.9 [2]

$$t_{d,3 - 1} = t_{p,3 - 1} = \frac{L_{3 - 1}}{V_{3 - 1}} = \frac{210,0}{0,9} = 233,33\ \left\lbrack s \right\rbrack = 3,89\ \lbrack\min\rbrack$$

1. Natężenie deszczu miarodajnego

$$q = \frac{A}{t^{0,667}}$$

Gdzie: t – czas trwania deszczu [min]

A – współczynnik zależny od prawdopodobieństwa pojawienia się deszczu oraz średniej rocznej wysokości opadu wg. tab. 3.2 [1]

Dla drogi klasy S – droga ekspresowa

p = 10 [%]
c = 10 [lat]
h < 1000 [mm]
A = 1083

• dla zlewni A:

$$q_{2 - 1} = \frac{A}{{t_{d,2 - 1}}^{0,667}} = \frac{1083}{{3,15}^{0,667}} = 503,8\ \frac{{\lbrack dm}^{3}}{s \bullet ha\rbrack}$$

• dla zlewni B:

$$q_{3 - 1} = \frac{A}{{t_{d,3 - 1}}^{0,667}} = \frac{1083}{{3,89}^{0,667}} = 437,7\ \frac{{\lbrack dm}^{3}}{s \bullet ha\rbrack}$$

1. Obliczenie współczynnika opóźnienia odpływu

$$\varphi = \frac{1}{\sqrt[n]{F}}$$

Gdzie: φ – współczynnik opóźnienia odpływu
F – powierzchnia zlewni [ha]
n – współczynnik zależny od spadku i formy terenu
[n = 4÷8] przyjęto n = 8

• dla rowu 2-1

F_A = 5, 3 [ha]

$$\varphi_{2 - 1} = \frac{1}{\sqrt[8]{5,3}} = 0,81$$

• dla rowu 3-1

F_B = 7, 0 [ha]

$$\varphi_{3 - 1} = \frac{1}{\sqrt[8]{7,0}} = 0,78$$

• Obliczenie spływu wód opadowych dopływających do przepustu

Q = φ • ψ • q • F

• Dla rowu 2-1

φ_2 − 1 = 0, 81

ψ_2 − 1 = ψ_z, A = 0, 16

$$q_{2 - 1} = 503,8\ \frac{\lbrack\text{dm}^{3}}{s \bullet ha}\rbrack$$

F_A = 5, 3 [ha]

$$Q_{2 - 1} = 0,81 \bullet 0,16 \bullet 503,8 \bullet 5,3 = 346,05\frac{{\lbrack dm}^{3}}{s\rbrack} = 0,35\frac{{\lbrack m}^{3}}{s\rbrack}$$

• Dla rowu 3-1

φ_3 − 1 = 0, 78

ψ_3 − 1 = ψ_z, B = 0, 11

$$q_{3 - 1} = 437,7\ \frac{{\lbrack dm}^{3}}{s \bullet ha\rbrack}$$

F_B = 7, 0 [ha]

$$Q_{3 - 1} = 0,78 \bullet 0,11 \bullet 437,7 \bullet 7,0 = 262,88\frac{{\lbrack dm}^{3}}{s\rbrack} = 0,26\frac{{\lbrack m}^{3}}{s\rbrack}$$

1. Projektowanie rowów odwadniających
   

1. Rowy trapezowe

• Przyjęte dane b = 0, 4 [m]
  h = 0, 5 [m]

n = 1, 5

I_e = 0, 6 %−spadek podluzny rowu

• Do wymiarowania rowu zastosowano równanie ciągłości przepływu

Q = F_r • V

wg wzoru Manninga Stricklera

$V = k_{\text{st}} \bullet R_{H}^{\frac{2}{3}} \bullet I_{E}^{\frac{1}{2}}$

Gdzie

F_r −  pole przekroju poprzecznego czynnego rowu [m²]V − srednia predkosc przeplywu wody w rowie[m/s]R_H − promien hydrauliczny [m]

n −  spolczynnik szorstkosci,  przyjmowany z tab.3.1[2]

L_u − obwod zwilzony [m]

I_E − spadek podluzny rowu [%]

k_st −  wspolczynnik chropowatoscizalezny od dna i skarpy rowu,  przyjmowany z tab.5.1[1] 
 

Ostatecznie przepływ można obliczyć z następujących wzorów

$Q = F_{r} \bullet k_{\text{st}} \bullet {R_{H}}^{\frac{2}{3}} \bullet {I_{e}}^{\frac{1}{2}}$

lub

$Q = \frac{1}{n} \bullet F_{r} \bullet {R_{H}}^{\frac{2}{3}} \bullet {I_{e}}^{\frac{1}{2}}$

• Pole powierzchni czynnej rowu F_r = h • (b+n•h)

F_r = 0, 5 • (0,4+1,5•0,5) = 0, 575 [m²]

• Obwód zwilżony $L_{u} = b + 2h\sqrt{1 + n^{2}}$

$L_{u} = 0,4 + 2 \bullet 0,5 \bullet \sqrt{1 + {1,5}^{2}} = 2,202\ \lbrack m^{2}\rbrack$

• Promień hydrauliczny $R_{H} = \frac{F_{r}}{L_{u}}$

$R_{H} = \frac{0,575}{2,202} = 0,26\ \left\lbrack m \right\rbrack$

• Prędkość przepływu $V = k_{\text{st}} \bullet {R_{H}}^{\frac{2}{3}} \bullet {I_{e}}^{\frac{1}{2}}$

$V = 40 \bullet {0,26}^{\frac{2}{3}} \bullet {0,006}^{\frac{1}{2}} = 1,26\ \lbrack\frac{m}{s}\rbrack$

k_st = 40 −  tab.5.1[1] ciek naturalny,  czysty,  prosty o swobodnym przeplywie

$V = 1,26\ \left\lbrack \frac{m}{s} \right\rbrack\ < V_{d} = 1,8\ \left\lbrack \frac{m}{s} \right\rbrack$

$V_{d} = 1,8\ \left\lbrack \frac{m}{s} \right\rbrack - \text{przyj}eto\ z\ tab.3.6\left\lbrack 2 \right\rbrack \rightarrow$ darniowanie w plotkach wiklinowych

• Przepływ w rowie

$Q = F_{r} \bullet V = 0,575 \bullet 1,26 = 0,72\ \left\lbrack \frac{m}{s} \right\rbrack$

$Q = 0,72\ \left\lbrack \frac{m}{s} \right\rbrack\ > Q_{3 - 1} = 0,35\ \left\lbrack \frac{m}{s} \right\rbrack$

Wniosek

Ponieważ przepływ w rowie Q znacznie przekracza przepływ miarodajny w rowie, zaprojektowano rowy trójkątne.

1. Rowy trójkątne

• Przyjęte dane

h = 0, 36 [m]

n = n₁ = n₂ = 3

I_e = 0, 6 %−spadek podluzny rowu

• Pole powierzchni czynnej rowu F_r = n • h²

F_r = 3 • 0, 36² = 0, 39 [m²]

• Obwód zwilżony $L_{u} = b + 2h\sqrt{1 + n^{2}}$

$L_{u} = 2 \bullet 0,36\sqrt{1 + 3^{2}} = 2,28\ \lbrack m^{2}\rbrack$

• Promień hydrauliczny $R_{H} = \frac{F_{r}}{L_{u}}$

$R_{H} = \frac{0,39}{2,28} = 0,17\ \left\lbrack m \right\rbrack$

• Prędkość przepływu $V = k_{\text{st}} \bullet {R_{H}}^{\frac{2}{3}} \bullet {I_{e}}^{\frac{1}{2}}$

$V = 40 \bullet {0,17}^{\frac{2}{3}} \bullet {0,006}^{\frac{1}{2}} = 0,95\ \lbrack\frac{m}{s}\rbrack$

k_st = 40 −  tab.5.1[1] ciek naturalny,  czysty,  prosty o swobodnym przeplywie

$V = 1,26\ \left\lbrack \frac{m}{s} \right\rbrack\ < V_{d} = 1,8\ \left\lbrack \frac{m}{s} \right\rbrack$

$V_{d} = 1,8\ \left\lbrack \frac{m}{s} \right\rbrack - \text{przyj}eto\ z\ tab.3.6\left\lbrack 2 \right\rbrack \rightarrow \ \text{darniowanie\ w\ p}l\text{otkac}h\text{\ wiklinowyc}h$

• Przepływ w rowie

$Q = F_{r} \bullet V = 0,39 \bullet 0,95 = 0,351\ \left\lbrack \frac{m}{s} \right\rbrack$

$Q = 0,351\ \left\lbrack \frac{m}{s} \right\rbrack\ > Q_{3 - 1} = 0,35\ \left\lbrack \frac{m}{s} \right\rbrack$

Wniosek

Rowy o przyjętych parametrach zapewniają przepływ miarodajny.

1. Rów trapezowy odprowadzający wodę do przepustu

• Przyjęte dane
  b = 0, 7 [m]

h = 1, 0 [m]

n = 1, 5

I_e = 0, 8 %−spadek podluzny rowu

• Przepływ miarodajny Q_m = 5 ÷ 10(Q_2 − 1+Q_3 − 1)

$$Q_{m} = 6 \bullet \left( 0,26 + 0,35 \right) = 3,66\ \left\lbrack \frac{m^{3}}{s} \right\rbrack$$

• Pole powierzchni czynnej rowu F_r = h • (b+n•h)

F_r = 1, 0 • (0,7+1,5•1,0) = 2, 2 [m²]

• Obwód zwilżony $L_{u} = b + 2h\sqrt{1 + n^{2}}$

$L_{u} = 0,7 + 2 \bullet 1,0 \bullet \sqrt{1 + {1,5}^{2}} = 4,31\ \lbrack m^{2}\rbrack$

• Promień hydrauliczny $R_{H} = \frac{F_{r}}{L_{u}}$

$R_{H} = \frac{2,2}{4,31} = 0,51\ \left\lbrack m \right\rbrack$

• Prędkość przepływu $V = k_{\text{st}} \bullet {R_{H}}^{\frac{2}{3}} \bullet {I_{e}}^{\frac{1}{2}}$

$V = 30 \bullet {0,51}^{\frac{2}{3}} \bullet {0,008}^{\frac{1}{2}} = 1,71\ \lbrack\frac{m}{s}\rbrack$ k_st = 30 −  tab.5.1[1]

$V = 1,71\ \left\lbrack \frac{m}{s} \right\rbrack\ < V_{d} = 1,8\ \left\lbrack \frac{m}{s} \right\rbrack$

$V_{d} = 1,8\ \left\lbrack \frac{m}{s} \right\rbrack - \text{przyj}eto\ z\ tab.3.6\left\lbrack 2 \right\rbrack \rightarrow \text{darniowanie\ w\ p}l\text{otkac}h\text{\ wiklinowyc}h$

• Przepływ w rowie

$Q = F_{r} \bullet V = 2,2 \bullet 1,71 = 3,76\ \left\lbrack \frac{m}{s} \right\rbrack$

$Q = 3,76\ \left\lbrack \frac{m}{s} \right\rbrack\ > Q_{m} = 3,66\ \left\lbrack \frac{m}{s} \right\rbrack$

Wniosek

Rów o przyjętych parametrach zapewnia przepływ miarodajny.

3. Projektowanie przepustu
   

   1. Wybór rodzaju przepustu

• Szerokość (średnica) przekrojów prostokątnych, owalnych i kołowych dla dróg klasy S – 1,0[m]

• Wysokość przekrojów prostokątnych i owalnych gdy L_p ≤ 20 [m]dla drogi klasy S − 1, 0 [m]

  1. Ustalenie profilu podłużnego przepustu

• Długości

• Rzędnych dna przy wlocie i wylocie przepustu

  • Szerokość korony jezdni B = 2(3,5+2,5+2,0) = 16 [m]

  • Obliczenie długości przepustu L_p = B + 2 • n • (h_n−h_p)/sinβ

B − szerokosc korony drogi

n − nachylenie skarp nasypu

h_n − wysokosc nasypu liczona od dna przepustu

h_p − wysokosc przepustu

β − kat ostry miedzy droga a osia przepustu

$$L_{p} = B + 2 \bullet n \bullet \left( h_{n} - h_{p} \right)/\sin{\beta =}16 + 2 \bullet 1 \bullet \frac{\left( 2,5 - 1,0 \right)}{\sin{90}} = 19,0\ \lbrack m\rbrack$$

1. Wybór schematu obliczeniowego i zaprojektowanie przepustu – Przepust o zatopionym wlocie i niezatopionym wylocie, częściowo wypełniony
   

• Warunki

Zatopienie wlotu H > 1, 2h_p

Niezatopienie wylotu h_p ≤ 1, 25h_kr

• Niezbędne pole przekroju F_p wyznaczono ze wzoru

Q = Q_m

Gdzie

Q − zdolnosc przepustowa

• Zdolność przepustową Q przepustu oblicza się z równania

dla przepustów krótkich

$$Q = \mu \bullet F_{p} \bullet \sqrt{2g \bullet \left( H_{0} - \varepsilon \bullet h_{p} \right)}$$

Gdzie

μ,  ε − wspolczynniki zalezne od typu wlotu do przepustu,  przyjmowane z tabeli 3.10 [2] ∖ nμ = (0,58÷0,68)ε = (0, 74 ÷ 0, 81)

H₀ −  wysokosc linii energii spietrzonego strumienia przy przeplywie miarodajnym

• Wysokość linii energii spiętrzonego strumienia przy przepływie miarodajnym wynosi:

$$H_{0} = \frac{{Q_{m}}^{2}}{\mu^{2} \bullet {F_{p}}^{2} \bullet 2g} + \varepsilon \bullet h_{p}$$

1. Przekrój prostokątny

• Dla drogi klasy S

h_min = 1, 0 [m]

b_min = 1, 0 [m]

Przyjęto

h_p = 1, 3 [m]

b  = 1, 4 [m]

• Z warunku na niezatopienie wylotu h_p ≤ 1, 25h_kr

$$h_{\text{kr}} = \frac{h_{p}}{1,25} = 0,8h_{p}$$

h_kr = 0, 8 • 1, 3 = 1, 04 [m] → przyjeto h_kr = 1, 05 [m]

• Sprawdzenie czy przepust jest długi czy krótki

L_p ≤ 20hp 

L_p = 19 [m] < 20 • 1, 3 = 26, 0 [m] - przepust krótki

• Zdolność przepustowa Q dla przepustów krótkich

$$Q = \mu \bullet F_{p} \bullet \sqrt{2g \bullet \left( H_{0} - \varepsilon \bullet h_{p} \right)}$$

μ = 0, 68 → przyjeto z tab.3.10[2]

→dla przekroju prostokatnego ze skrzydlami ukosnymi przy kacie α = 30 ÷ 45

ε = 0, 81 → przyjeto z tab.3.10[2]

→dla przekroju prostokatnego ze skrzydlami ukosnymi przy kacie α = 30 ÷ 45

• Powierzchnia przepustu

F_p = b_kr • h_kr = 1, 4 • 1, 05 = 1, 47 [m²]

• Wysokość linii energii przy przepływie miarodajnym wynosi

$$H_{0} = \frac{{Q_{m}}^{2}}{\mu^{2} \bullet {F_{p}}^{2} \bullet 2g} + \varepsilon \bullet h_{p} = \frac{{3,66}^{2}}{{0,68}^{2} \bullet {1,47}^{2} \bullet 2 \bullet 9,81} + 0,81 \bullet 1,3 = 1,74\ \lbrack m\rbrack$$

• Poziom wody przed przepustem

$$H = H_{0} - \frac{{V_{s}}^{2}}{2g} = 1,74 - \frac{{1,69}^{2}}{2 \bullet 9,81} = 1,59\ \lbrack m\rbrack$$

• Sprawdzono warunek

H > 1, 2h_p

H = 1, 59 [m] > 1, 2h_p = 1, 2 • 1, 3 = 1, 56 [m] − warunek spelniony

• Prędkość przepływu wody

$$V_{p} = \frac{Q_{m}}{F_{p}} = \frac{3,66}{1,47\ } = 2,49\ \left\lbrack \frac{m}{s} \right\rbrack\ $$

$$V_{p} = 2,49\ \left\lbrack \frac{m}{s} \right\rbrack < V_{d} = 3,5\ \left\lbrack \frac{m}{s} \right\rbrack\ dla\ h \leq 1,5\lbrack m\rbrack\backslash n$$

1. Przekrój kołowy

Przyjęto

Do  = 1, 3 [m]

h_kr = 0, 8 • 1, 3 = 1, 04 [m] → przyjeto h_kr = 1, 04 [m]

• Zdolność przepustowa Q dla przepustów krótkich

$$Q = \mu \bullet F_{p} \bullet \sqrt{2g \bullet \left( H_{0} - \varepsilon \bullet D_{0} \right)}$$

μ = 0, 68 → przyjeto z tab.3.10[2]

→dla przekroju prostokatnego ze skrzydlami ukosnymi przy kacie α = 30 ÷ 45

ε = 0, 81 → przyjeto z tab.3.10[2]

→dla przekroju prostokatnego ze skrzydlami ukosnymi przy kacie α = 30 ÷ 45

• Powierzchnia przepustu

F_p = 0, 6736 • Do² = 0, 6736 • 1, 3² = 1, 14 [m²]

• Wysokość linii energii przy przepływie miarodajnym wynosi

$$H_{0} = \frac{{Q_{m}}^{2}}{\mu^{2} \bullet {F_{p}}^{2} \bullet 2g} + \varepsilon \bullet h_{p} = \frac{{3,66}^{2}}{{0,68}^{2} \bullet {1,14}^{2} \bullet 2 \bullet 9,81} + 0,81 \bullet 1,3 = 2,19\ \lbrack m\rbrack$$

• Poziom wody przed przepustem

$$H = H_{0} - \frac{{V_{s}}^{2}}{2g} = 2,19 - \frac{{1,69}^{2}}{2 \bullet 9,81} = 2,04\ \lbrack m\rbrack$$

• Sprawdzenie warunku na zatopienie wlotu

H > 1, 2D₀

H = 2, 04  [m] > 1, 2D₀ = 1, 2 • 1, 3 = 1, 56 [m] − warunek spelniony

• Prędkość przepływu wody

$$V_{p} = \frac{Q_{m}}{F_{p}} = \frac{3,66}{1,14\ } = 3,21\ \left\lbrack \frac{m}{s} \right\rbrack\ $$

$V_{p} = 3,21\ \left\lbrack \frac{m}{s} \right\rbrack < V_{d} = 3,5\ \left\lbrack \frac{m}{s} \right\rbrack\ dla\ h \leq 1,5\lbrack m\rbrack\backslash n$