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


где fi ?? собственная площадь водосбора с длиной лога li.

При расчете односкатных бассейнов в формуле (7) вместо коэффициента 1,8 следует принимать коэффициент 0,9.

Для простых (без промежуточной русловой системы) односкатных и двускатных бассейнов при направлении течения воды по склонам, близким к направлениям главных логов бассейнов (например, для бассейнов, расположенных на конусах выносов), в формулу (7) необходимо вводить множитель

.

В этом случае значение bc в м, вычисляемое по формуле (7), не должно приниматься более 500L, м.

При Iс ?? 75 ?? в величине ?? l i следует учитывать только те длины промежуточных логов, для которых Iл i < 1,5Iл.

г) Уклон главного лога Iл, ?? определяют по картам или данным натурной съемки как средний уклон лога от его ясно выраженного начала до проектируемого сооружения.

При Iл > 200?? значение Iл следует умножать на коэффициент

.

д) Средний уклон склонов Iс, ?? определяют по картам или планам в горизонталях по направлению наибольшего уклона как среднеарифметическое из нескольких определений (4 ?? 6). Более точно величину Iс вычисляют по формуле

,(9)

где ?? ?? цена делений между смежными горизонталями, м;

??S ?? сумма длин всех линий горизонталей в пределах площади бассейна, км.

е) Среднее относительное заложение откосов берегов главного русла а следует принимать: для горных условий ?? 1, средних ?? 2,5, равнинных ?? 7 и для заболоченных бассейнов ?? 20. Более точно величину ?? можно определить по продольным профилям железных или автомобильных дорог с поправками на косину сечений.

ж) Коэффициент гидравлической шероховатости русла главного лога mл необходимо принимать в зависимости от вида русла:

Ровное земляное ложе25

Извилистое или заросшее ложе20

Сильно заросшее ложе15

Русло в завалах, валуны10

При отсутствии сведений о характере лога для предварительных расчетов величину mл принимают равной 15.

з) Коэффициент гидравлической шероховатости склонов бассейна mс для расчетов ливневого стока необходимо принимать по таблице 1.

Таблица 1

mc

Травяной покров или подлесок

Поверхность склонов

весьма редкий или

отсутствует

обычный

густой

Невпитывающая поверхность (асфальт), поверхность с многочисленной системой русел глубиной более 0,5 м

100

??

??

Укатанная спланированная поверхность

50

30

20

Поверхность, хорошо обработанная вспашкой и боронованием, невспаханная без кочек, булыжная мостовая, поверхность в населенных пунктах с застройкой менее 20 %

30

20

10

Грубо обработанная поверхность, глыбы после вспашки, таежные завалы, кочковатая, а также поверхность в населенных пунктах с застройкой более 20 %

20

10

5

Характеристики, приведенные в табл. 1, следует принимать наиболее вероятные для сезона, в котором происходит ливневый сток.

При отсутствии сведений о характере склонов для предварительных расчетов величина mс должна приниматься равной 5.

Для маревых бассейнов величина mс должна приниматься равной 5.

и) Категории впитывания необходимо устанавливать натурным обследованием в следующем порядке.

На склонах бассейна необходимо взять пробы почв (две-три на бассейн) весом по 400 г каждая с глубины 0,2 ?? 0,3 м под растительным слоем, а при открытых грунтах ?? с поверхности и лабораторным путем определить механический состав почв. По результатам этих анализов и осмотров в натуре геологи партий должны установить виды почв, грунтов на поверхности или покрытий.

Далее следует вычислить процентное содержание песка во взятых образцах почв (за песок необходимо принимать фракции размером от 2 до 0,05 мм).

Категории впитывания плотных почв и грунтов на поверхности или покрытий необходимо определять по их виду, неплотных почв и грунтов на поверхности по процентному содержанию песка (таблица 2).

Таблица 2

Виды плотных почв

и грунтов

на поверхности

или покрытий

Содержание песка в

неплотных почвах и

грунтах на

поверхности, %

Категория

впитывания

1

2

3

Асфальт, кровли зданий, влажная промерзшая почва, скала без трещин, бетон и т. п.

0 ?? 2

I

(1 ?? 1 + 1/2)

Глины, жирноглинистые почвы, такыры и такыровые почвы, мощеные поверхности и т. п.

2,1 ?? 12

II

(1 + 1/2 ?? II + 1/2)

Суглинки, подзолы, подзолистые и серые лесные суглинки, тучные и суглинистые черноземы, сероземы суглинистые и глинистые, арктические и болотные почвы и т. п.

12,1 ?? 30

III

(II + 1/2 ?? III + 1/2)

Чернозем обычный и южный, светло-каштановые и темно-каштановые почвы, лёсс, карбонатные почвы и т. п.

31 ?? 62

IV

(III + 1/2 ?? IV + 1/2)

Супеси, бурые и серо-бурые пустынно-степные почвы, сероземы супесчаные и песчаные и т. д.

63 ?? 83

V

(IV + 1/2 ?? V + 1/2)

Пески, гравелистые и рыхлые каменистые почвы и т. п.

84 ?? 100

VI

(V + 1/2 ?? VI)

В зависимости от процента содержания песка категорию впитывания допускается устанавливать промежуточной между шестью целыми категориями, т. е. между значениями, указанными в скобках и графе 3 табл. 2. В этом случае производят линейную интерполяцию значений категорий впитывания по действительным процентам песка в интервалах, указанных в графе 2 табл. 2.

В случае сомнения в правильности произведенного при изысканиях определения категории впитывания почв в районах с влажностью воздуха, резко отличающейся от влажности воздуха в Европейской части Союза ССР, следует, если позволяют сроки окончания изысканий, проводить опыты с искусственным дождеванием на участках с характерными типами почв (по два раза на каждом). При проведении опытов необходимо определять слой воды hд, мм, впитавшейся за время tд, мин, от начала опыта до начала стекания. Категорию впитывания следует определять по графику, приведенному на рис. 4 приложения 5. На этом графике по оси абсцисс откладывают время дождевания tд, мин, а по вертикали ?? соответствующий ему слой впитавшейся при опыте воды hд, мм, прочитываемый по надписанным кривым графика. По оси ординат графика устанавливают соответствующую этому слою категорию впитывания почвы (КВ).

Если подсборный бассейн сложен почвами, имеющими различные категории впитывания, то расчет ливневого стока следует производить отдельно для 100 %-ного покрытия площади бассейна почвой каждой категории впитывания. К расчету принимают расходы, средневзвешенные по проценту площадей, покрытых этими почвами.

При пользовании табл. 2 необходимо дополнительно учитывать заболоченность бассейна, засоленность, трещиноватость, почв и толщину растительного слоя.

Влияние заболоченности определяют в зависимости от процента площади болот в общей площади подсборного бассейна и высоты мохо-торфяного покрова над уровнем воды в болоте, учитывая при этом перспективы мелиоративных работ. Если средняя заболоченность бассейна находится в пределах, указанных в табл. 3, то категорию впитывания следует уменьшать на единицу.

Таблица 3

Высота мохо-торфяного слоя над уровнем воды, см

0 ?? 5

5 ?? 10

10 ?? 15

15 ?? 20

Заболоченность бассейна, %

5 ?? 35

10 ?? 45

15 ?? 60

25 ?? 85

При большем проценте заболоченности бассейна по сравнению с указанным в табл. 3 категорию впитывания нужно уменьшать на две единицы, но при этом она не должна быть меньше III категории.

На водосборных бассейнах площадью более 10 км2 при наличии заболоченности необходимо вводить коэффициент, уменьшающий ливневый сток (см. п. 2.8,л). В этом случае уклон склонов бассейна следует определять для незаболоченной части. Для бассейнов, сплошь заболоченных, должна приниматься III категория впитывания.

При значительной засоленности почв (проступание солончаковых пятен на значительной части почвенного покрова бассейна) категорию впитывания уменьшают на единицу. При наличии на всей поверхности постоянной трещиноватости почв категория впитывания должна быть повышена на единицу.

Категорию впитывания почв, определенную по табл. 2, следует корректировать в зависимости от толщины растительного слоя (слоя почвы, окрашенного гумусом) согласно данным табл. 4.

Таблица 4

Категория впитывания при толщине растительного

Категория впитывания под растительным слоем

слоя, см

0 ?? 5

5 ?? 10

10 ?? 15

15 ?? 20

20

I

I

II

II

III

IV

II

II

II

III

III

IV

III

III

III

III

IV

IV

V

V

V

V

IV

IV

VI

VI

VI

V

V

IV

При определении категории впитывания нужно использовать подробные почвенные карты. По этим картам после нанесения на них плана дороги и контуров главных водоразделов должны быть установлены виды наиболее распространенных почв, встречающихся в пределах всех водосборных бассейнов дороги. Для каждого вида типичной почвы необходимо производить от двух до трех определений категории впитывания, из которых за расчетную следует принимать среднюю величину.

Для каждого отдельного бассейна виды почв необходимо устанавливать по почвенной карте, а категорию впитывания ?? по соответствующим средним величинам, определенным указанными выше способами. Для предварительных расчетов категорию впитывания можно определять по литературным источникам или почвенным картам в зависимости от вида почв и грунтов на поверхности (см. табл. 2).

Категорию впитывания почв, установленную по процентному содержанию песка или по виду почвы, в районах с вечной мерзлотой следует принимать II при слое оттаивания почвы в период ливней менее 20 см; при слое оттаивания почвы в период ливней более 20 см I и II категории впитывания нужно оставлять без изменения, а III, IV, V и VI (последнюю при уклонах склонов Iс < 5 ??) ?? принимать на одну категорию ниже; VI категория при Iс > 5 ?? должна быть оставлена без изменения.

Расчет ливневого стока с маревых бассейнов следует производить обычным порядком, принимая при этом следующие категории впитывания:

III ?? при глубине залегания вечной мерзлоты (в период ливней) на 1 м и ниже;

II ?? при глубине залегания вечной мерзлоты (в период ливней) менее чем на 1 м.

к) Коэффициент ?? необходимо вводить в формулы (1) и (2) для водосборов, у которых наибольший линейный размер D, км, превышает 5 км. Значение D определяют по карте или плану как наибольшее расстояние между границами водосбора.

Значения ?? в зависимости от D для различных районов приведены в табл. 5.

Таблица 5

Коэффициент ?? для

D, км

Дальнего Востока, Карпат, Кавказа и Черноморского

побережья Кавказа

Сибири,

Европейской части

СССР

Средней Азии,

Южного Поволжья,

Казахстана

1

2

3

4

5

1,00

0,99

0,97

10

0,98

0,94

0,82

15

0,92

0,81

0,54

20

0,84

0,63

0,36

25

0,74

0,49

0,28

30

0,64

0,41

0,24

Примечание. Из Европейской части СССР (см. графу 3), следует исключать районы, указанные в графах 2 и 4.

л) При наличии на водосборе естественных озер, водоемов, огражденных капитальными плотинами, или значительных заболоченных площадей в формулу (1) максимального расхода ливневого стока следует вводить понижающий коэффициент ??бо озерности и заболоченности.

При F ?? 10 км2 коэффициент ??бо для ближайшего значения Оз ?? процента озерности ?? определяют по табл. 6, без интерполяции. При F ?? 20 км2 коэффициент ??бо для ближайшего значения Оз + Б ?? суммарного процента озерности и заболоченности ?? определяют по таблице 6 без интерполяции.

При 10 < F < 20 км2 коэффициент ??бо вычисляют по формуле

??бо = ??бо(Оз %) ?? [??бо (Оз %) ?? ??бо (Оз % + Б %)], (10)

где ??бо (Оз %) и ??бо (Оз % + Б %) ?? значения коэффициентов ??бо определенные по табл. 6 (первый ?? только по проценту озерности, а второй ?? по суммарному проценту озерности и заболоченности).