Введение 3
1 Существующая нормативная и методическая база 6
1.1 СП 33-101-2003. Определение основных расчетных гидрологических
характеристик 6
1.2 Указания по расчету дождевых расходов 27
1.3 Указания по определению расчетных гидрологических характеристик СН-435-72 29
1.4 Методика расчета максимальных расходов речных вод в таёжной зоне
Западной Сибири 30
2 Основные методы расчета максимальных расходов воды 32
2.1 Метод водного баланса 32
2.2 Метод гидрологической аналогии 33
2.3 Метод осреднения в однородном районе 34
3 Результат сравнения различных методов на примере проектирования высокоскоростной железнодорожной магистрали Екатеринбург - Челябинск
3.1 Физико-географическое описание исследуемого района 35
3.2 Расчеты максимального стока 40
Заключение 50
Список литературы 52
В настоящее время активно развивается железнодорожное движение в стране в соответствии с Программой скоростного и высокоскоростного железнодорожного сообщения в РФ до 2030 года. Первый этап содержит строительство Уральской высокоскоростной магистрали
Проектирование трассы железной дороги начинают по картам и обследование на местности начинают с выбора места перехода через водотоки. По условиям увязки с общим направлением трассы место перехода должно назначаться возможно ближе к воздушной линии с тем, чтобы обеспечить кратчайшую длину трассы.
При проектировании трассы лимитирующим условием является максимальный сток водотоков в месте пересечения. Поэтому существует множество нормативных и методических документов, регламентирующих расчеты максимального стока половодий и паводков, например [1-9].
В партнёрстве «Уральская скоростная магистраль» на сегодняшний день состоят правительства Свердловской и Челябинской областей, промышленные группы и частные инвесторы. Стратегическим партнёром проекта выступает ОАО «РЖД». К проекту также подключились китайская компания China Railway Group Limited и Петербургский государственный университет путей сообщения. [10]
Расчет максимальных расходов воды при отсутствии данных гидрометрических наблюдений является сложной и важной задачей. В настоящее время существует множество формул и методов расчета. При проектировании автомобильных и железных дорог необходимо рассчитывать максимальные расходы воды для назначения размеров водопропускных сооружений.
Основным нормативным документом в России является СП 33-101-2003 «Определение основных расчетных гидрологических характеристик» [1]. Однако данный документ накладывает ограничения на выбор рек-аналогов, а также не распространяется на устьевые области рек, находящиеся в зоне влияния морских приливов, и на селеопасные реки.
В 1973 г. опубликованы ГПИ Союздорпроектом «Указания по расчету дождевых расходов», действующие на данный момент.
В выпускной квалификационной работе представлены результаты расчета максимальных расходов воды по разным нормативным и методическим документам для трех водотоков, пересекаемых проектируемой трассой Уральской скоростной магистралью «Екатеринбург - Челябинск».
Таким образом, вопросы расчета максимальных расходов воды при проектировании железной дороги являются актуальными с научно-технической и прикладной точек зрения...
Требования к расчетным нормам и методам определяются нормативными документами на проектирование транспортных сооружений, природными условиями и изученностью района строительства, сроками и стадиями проектно-изыскательских работ и необходимостью обеспечения проектных решений независимо от сложности природных и других условий проектирования.
Инженерные изыскания дают возможность сбора и последующего использования натурных данных о расходах. Величины расходов, полученные в результате полевых обследований, расширяют возможности оценки результатов расчета максимальных расходов воды по различным методам и определяют необходимость разработки расчетного метода, который позволил бы обобщить эти данные для расчета в любом районе изысканий. [15]
Это обстоятельство требует установления целесообразного состава, объема и метода полевых обследований для сбора наиболее полноценных сведений о расходах.
Для определения строительных затрат и объемов проектно-изыскательских работ на предпроектной стадии крайне необходима приближенная оценка максимальных расходов. К методам приближенных расчетов предъявляют требования по определению паводочных расходов в любом заданном районе без каких-либо дополнительных исследований или проработок.
Среди множества работ, посвященных методам расчета максимального стока при отсутствии данных наблюдений, наибольший практический интерес представляют методы, получившие применение в нормативных документах либо при региональных обобщениях. Этим объясняется выбор нормативных и методических материалов, использованных в работе.
Формула в «Указаниях по расчету дождевых расходов» является редукционной формулой Д.Л. Соколовского с уточнениями Б.Ф. Перевозникова и ее преимуществом перед формулой предельной интенсивности (СП 33-101¬2003) можно считать простоту использования, большую определенность ее параметров и возможность их уточнения на основе учета полевых или стационарных материалов наблюдений...
