Ответы на экзаменационные вопросы по дисциплине "Изыскания и проектирование железных дорог" (Основы проектирования ж/д. Содержание проектов и порядок их разработки. Классификация ж/д по нормам проектирования. Круговые кривые. Радиусы кривых в плане железных дорог. Недостатки кривых малых радиусов в плане ж/д), страница 15

Интуитивно понятно, что количе­ство воды, притекающее к водопропуск­ному сооружению, при прочих равных условиях будет тем больше, чем больше территория, с которой происходит ее стекание. Часть земной поверхности, с которой происходит стекание воды к водопропускному сооружению, называ­ется водосбором, или бассейном. Чтобы определить площадь водосбора, необ­ходимо установить его границы, кото­рые выявляют на карте или плане. Вы­явление границ водосбора начинают с построения на карте (рис. 7.4) главного водораздела АБ, который является верх­ней границей водосбора. Далее водораз­дельные точки аи б с профиля (рис. 7.4,а) переносят на карту (рис. 7.4, б). Гори­зонтальная проекция отрезка аб трассы 11 называется замыкающим створом водосбора. Это нижняя граница водо­сбора. Затем строят боковые водоразделы аА и 6Б. Построение бокового водораз­дела аА на плане начинают из точки а в направлении главного водораздела. Из этой точки проводят кратчайшую прямую до пересечения с ближайшей верхней горизонталью (горизонталь с отметкой 70) в точке ах. Из точки ах про­водят кратчайшую прямую до пересече­ния со следующей горизонталью (с от­меткой 80) в точке а2, и т. д. до точки а7. Из точки а, проводится прямая в вершину А главного водораздела. Ломаная aat — а2—а3а4аь — ав — aiА является левым боковым водораз­делом, или левой границей водосбора. Аналогично строится правый боковой водораздел, или правая граница водо­сбора, б бх б%б3—б4—б5 — бв — б7Б. Часть земной поверхности, ограниченная замыкающим створом, главным и боковыми водоразделами, и представляет собой водосбор водопро­пускного сооружения 1—/.

Основными элементами водосбора являются главный водоток сС и правый и левый склоны, расположенные по обе стороны от главного лога. Рассмотрен­ный водосбор по числу склонов называ­ется двускатным в отличие от односкат­ных, имеющих только один склон (рис. 7.5).

Рис. 7.4. Построение границ водосбора:

а — на   профиле;   б — на   плане;  АБ — главный  водо­раздел;   аА,   6Б — боковые водоразделы;  аб - замы­кающий створ;

I—I — план железной дороги

Рис. 7.5. Односкатный водосбор

Средняя длина безрусловых склонов водосбора, км,

где к — поправочный коэффициент = 1,8 для двускатных, к = 0,9 для односкатных во­досборов).

40.Общие понятия о стоке поверх-ностных вод. Факторы, влияющие на расход воды, притекающих к водоп-ропускному сооружению.

Стоком называется перемещение во­ды по земной поверхности под действием силы тяжести. В процессе стока происхо­дит изменение слоя воды — подъем и спад. В зависимости от продолжительно­сти различают два вида подъема воды: паводок — нерегулярный быстрый срав­нительно кратковременный подъем воды (паводок обычно возникает от дождей); половодье — регулярный длительный подъем воды (половодье возникает от снеготаяния). Соответственно подъемам стоки называют: сток дождевых павод­ков и сток весеннего половодья.

При изучении стока дождевых павод­ков вводятся следующие понятия и до­пущения. Дождь — процесс выпадения атмосферных осадков в виде воды. Пред­полагается, что интенсивность дождя, т. е. количество осадков, выпадающих в единицу времени, постоянна в течение всего периода /д дождя, а начало и ко­нец дождя совпадают во всех точках во­досбора.   Водоотдача — процесс   образования слоя воды на водосборе в резуль­тате выпадения дождя. Не вся вода, вы­падающая на территорию водосбора в ходе дождя, участвует в водоотдаче. Часть ее теряется — это потери на ин­фильтрацию: впитывание в грунт, сма­чивание растительного покрова, запол­нение впадин микрорельефа.

Пусть Н — слой выпавших во время дождя осадков; hi — слой осадков, впи­тавшийся в грунт; hр — слой осадков, израсходованный на смачивание расти­тельности; hmp — слой осадков, израс­ходованный на заполнение впадин мик­рорельефа. Тогда слой h, называемый слоем водоотдачи, будет равен слою вы­павших осадков за вычетом потерь:

Начало водоотдачи наступает после начала дождя в момент, когда интенсив­ность дождя становится больше интен­сивности инфильтрации. Момент окон­чания водоотдачи совпадает с моментом окончания дождя. Таким образом, пе­риод времени водоотдачи tB меньше пе­риода времени дождя на величину време­ни  потерь осадков.

Для водопропускных сооружений сток рассматривается в замыкающем створе. Начало стока в замыкающем створе совпадает во времени с началом водоотдачи. Окончание стока в замыкаю­щем створе наступает после прекраще­ния дождя вследствие продолжения стекания осадков, накопившихся на скло­нах и в русловой системе водосбора. Следовательно, продолжительность сто­ка tc больше продолжительности водо­отдачи на величину времени, за которое стекает вода, оставшаяся на водосборе после окончания дождя: tna = tctB. Периоды продолжительности дождя, водоотдачи и стока можно изобразить графически (рис. 7.6).

Рис. 7.6. Периоды дождя, водоотдачи и стока

   Схема прямоугольного водосбора

Факторами, влияющими на процесс стока весеннего половодья, являются интенсивность солнечной радиации, тем­пература воздуха, выпадение дождей, вы­сота снежного покрова. Таяние снега может происходить в солнечную погоду при небольшой минусовой температуре воздуха либо в пасмурную погоду при плюсовой температуре. Совпадение яс­ной погоды и плюсовой температуры воз­духа интенсифицирует сток весеннего по­ловодья, выпадение дождей стимулирует снеготаяние. Высота снежного покрова и дружность таяния во многом определя­ют величину расхода стока весеннего по­ловодья.

Сток, которому соответствует боль­ший расход, называется преобладающим.

41.Основы методики расчета ливневого стока.

Исходными дан­ными для расчета стока дождевых павод­ков являются характеристики дождя: продолжитель-ность т, мин, слой осадков Н (τ), мм, и интенсивность осадков i. Слой Н (τ) представляет собой глубину осадков, выпавших во время дождя, и зависит от τ. Интенсивность осадков i, мм/мин, определяется как отношение i = Н (τ)/т.

Для расчета стока используются от­носительные характеристики дождя: относительный слой осадков