Максимальный расход талых вод для любых бассейнов (Q_т), м³/с, определяется по формуле:

где        k₀ — коэффициент дружности половодья;

              n — показатель степени зависящий, который как и k₀ зависит от рельефа и климатических условий и определяются по табл. II [2] стр. 23. По указанной таблице k₀ = 0,02, а n = 0,25;

              F — площадь водосбора, км²;

              δ₁ — коэффициент, учитывающий снижение максимальных расходов в заболоченной местности. В данном случае бассейн не заболочен, поэтому δ₁ принимаем равным 1;

              δ₂ — коэффициент, учитывающий снижение максимальных расходов в залесенных бассейнах. Определяется δ₂ по формуле:

              где        А_л — залесенность водосбора, А_л =0,5, тогда по формуле (4) δ₂ =0,7;

              h_р — расчетный слой суммарного стока той же вероятности превышения, что и искомый максимальный расход, мм. Определяется по формуле:

где     h₀ — средний многолетний слой стока, мм, определяемый по рис. XV.3 [1]. Для Воронежской области h₀ = 40 мм;

           k_р — модульный коэффициент для расчетного расхода.

Величина коэффициента k_р зависит от величины коэффициента асимметрии C_s, который в свою очередь зависит от коэффициента вариации C_v. Величина коэффициента C_v определяется по карте коэффициентов вариации слоя стока половодий. По рис. XV.4 [1] C_v = 0,5. Данную величину для бассейнов площадью менее 200 км² умножают на коэффициент определяемый по табл. I [2] на стр. 7 и равный 1,25. Тогда C_v = 0,63.

Коэффициент асимметрии C_s для равнинных водосборов принимается равным:

Величина коэффициента k_р определяется по кривым модульных коэффициентов слоев стока для соответствующей вероятности превышения по рис. XV.5 [1]. k_р =2,6.

Тогда по формуле (5) h_р = 104 мм, а по формуле (3):

2.4.

Безнапорный режим характеризуется незатопленным входным отверстием и работой трубы неполным сечением, что отвечает условию:

где        H — подпор перед трубой, м;

              h_тр — высота трубы в свету, м.

Принимаем наиболее максимальный расход для определения диаметра трубы, т. е. ливневый расход равный 4,24 м³/с. Принимаем по выбранному расходу диаметр трубы (1,5 м) и скорость воды на выходе (3,9 м/с) по табл. IV [2] стр. 26.

Критическая скорость V_кр, м/с, определяется по формуле:

где        V_с — скорость в сжатом сечении, м/с.

Критическая глубина h_кр, м, определяется по формуле:

где        g — ускорение свободного падения, м/с².

Глубина воды в сжатом сечении h_с, м:

Подпор воды перед трубой определяется по формуле, H, м:

где        φ — коэффициент скорости, принимаемый для конического звена 0,97.

Произведем проверку выбранной трубы на высоту подпора трубы по формуле (7):

Произведем проверку пропускной способности выбранной трубы. Пропускная способность трубы Q_c, м/с³, при безнапорном режиме определяется по формуле:

где        ω_с — площадь сжатого сечения в трубе, м², который определяется из рис. I [2] стр. 13 из соотношения h_c/d = 0,38. По этому графику видно, что ω/d² = 0,29. Следовательно, ω_с = 0,65 и по формуле (12):

Выбираем одноочковую трубу диаметром 1,5 м.