Расчет отверстия трубы ведем на Qс = 2,52 м3/с.
Площадь водосборного бассейна F = 1,78 км2.
Длина лога 1050 м – расстояние от водораздела до пересечения с дорогой.
Средний уклон лога (отношение разности отметок на 200 м выше и 100 м ниже сооружения к заложению).
io = 108,56 – 108,69 / 300 = 0,002 = 2 ‰.
Средний уклон лога (отношение разности максимальной и минимальной отметок к длине лога) iл = 110,00 - 96,8 /2100 = 0,006 = 6‰;
а – коэффициент потерь стока зависит от вида грунта на водосборе;
φ – коэффициент редукции, учитывающий неполноту стока, зависит от площади водосбора φ = 0,51.
Объем стока ливневых вод определяют по формуле:
Wл = (60000 * ачас * F * а * φ) / Kt, (2.4)
Wл = 12318 м3.
Подпор воды перед трубой значения действительных расходов определяем графоаналитическим методом, воспользуемся графиками пропускной способности круглых труб в системе координат НЗ и Qc. Кривая Qc = f (НЗ) в принятой системе координат изображается ломаной линией, состоящей из двух отрезков.
Координаты для построения верхнего отрезка, Н3 = 0, Qc = 0,62;
Qл = 0,62 * 7,62 = 4,72 мЗ/с,
Qc = 0; Н3 = Wл / а =12318 / 5000 = 24,6 мЗ. (2.5)
Координаты для построения нижнего отрезка, Н=0 Qc = Qл = 7,62 м3/c
Qc = 0; H3 = 0,7 Wл / а = 0,7* 12318 / 5000 = 17,24 мЗ (2.6)
Труба d = 1,5 м обеспечивает работу в безнапорном режиме. При безнапорном режиме работы трубы, минимальная высота для трубы d = 1,5 м составит
hmin = hт + δ + hЗ, (2.7)
где hт – диаметр трубы, толщина стенки трубы;
hЗ – толщина засыпки = 0,7м.
hmin =1,5+0,2+0,7=2,4 м,
Определим длину трубы без оголовков по формуле:
Lt =В + 2m(hнас - hт - δ) + М, (2.8)
где В – ширина земляного полотна поверху, 15м;
m – коэффициент заложения откосов насыпи, m = 1,5;
М – толщина портала оголовка М = 0,35,
hт =15+2*1,5 (2,4-1,5-0,2)+ 0,35 = 17,1м,
hнас = 2,1 м.