Файл: Кондратьев, Н. Е. Расчеты береговых переформирований на водохранилищах (практическое пособие).pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 05.04.2024

Просмотров: 42

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Таблица 1

 

 

 

 

Шторм

 

 

 

 

а

 

7

6

Повторяемость

в

числе

штормов

 

 

 

за 50 лет .........................................

в

числе

1

10

100

1000

Обеспеченность

штормов

11

111

1111

за 50 лет .........................................

 

 

1

Повторяемость />%.............................

0,00408

0,0408

0,408

4,08

Обеспеченность Р°/о.........................

0,00408

0,0449

0,453

4,53

личин, лежащих в соответствующем интервале обеспеченностей. Так,

для случая, изображенного на

рис, 8, будем иметь:

h = 2,44

м

Na = 4560 т/час.

 

а

 

 

 

 

 

 

Ар = 1,72

м

 

— 2040 т/час.

h

т

= 1,24

м

N

= 950

 

т/час.

 

 

 

 

 

'

Ай = 0,75

м

Л/. = 300

1

т/час.

 

6

 

 

О

 

 

Таким образом, характеристика волнового режима участка берега

водохранилища свелась .к приведенным

выше восьми показателям.

Более слабые штормы не оказывают существенного влияния на бере­ говые переформирования и в расчет не вводятся.

Поц обозначениями а, {3, у, 8, или вообще i, буаыл в дальней­ шем понимать число штормов указанной силы, например, выраже­ нием р = 8 будем обозначать восьмикратное повторение штормов р.


Глава II

РАСЧЕТ ПРОФИЛЯ УСТОЙЧИВОЙ БЕРЕГОВОЙ ОТМЕЛИ

12. Линия профиля устойчивой береговой отмели состоит издаух участков: из криволинейного участка bf (рис. 9), распространяю­ щегося от уреза воды при расчетном уровне до глубины Н, изме­ ренной при том же уровне и равной глубине размывающего действия расчетной волны, и из прямолинейного участка fd имеющего уклон, равный уклону касательной к кривой bf в точке f

и распространяющегося до глубины H^D, где D--величина сработки водохранилища.

13. Кривая bf строится по уравнению

(5)

где К—параметр, имеющий линейную размерность в метрах, выражается формулой

20отпото

(6)

тп ~то

16

Положение координатных осей показано на рис. 9. Ось X сов­ мещается с линией наивысшего расчетного уровня, ось Y направлена вертикально вниз.

Параметры та и т0 , входящие в формулы (5) и (6), представ­ ляют уклон пляжа, т. е. уклон береговой отмели на урезе (тпп) и уклон отмели, условно определяемый на глубине 10 м (тп0). Эти параметры зависят от диаметра d крупности частиц, формирующих соответствующую часть отмели, и берутся из таб­

лицы (приложение VI). В приложении VII

даны координаты точек кривой профиля устойчи­ вой отмели, вычисленных по формуле (5) для наи­ более распространенных значений тп и т0.

Так как при форми­ ровании отмели из ма­ териала разрушенного

берега

происходит

сор­

 

тировка этого

материала

 

по крупности, в про­

 

цессе

которой

наиболее

 

крупные фракции

соби­

 

раются

у

уреза

воды,

 

а мелкие

относятся к

Рис. 10. Кривая гранулометрического

краю отмели, то тп оп­

состава объема разрушений.

ределяется

по

крупным

в размытом волнами материале, а

фракциям

dn,

содержащимся

т0—по мелким фракциям d0.

Для определения величины dn и d0 следует построить кривую гранулометрического состава (рис. 10), характеризующую весь объем разрушения. Из всего состава фракций нужно исключить частицы диаметром меньше 0,05 мм, полагая, что эти фракции как наиболее подвижные, не участвуя в формировании отмели, будут вынесены

течениями

за

границы последней. Среднюю крупность

из 30% наи­

более мелких

оставшихся фракций следует принять

за

dQ, среднюю

крупность

из

10% наиболее крупных фракций — за

da.

 

Если через P0,05 обозначить процентное содержание частиц, имею­ щих диаметр меньше 0,05 мм, то значения Ро и Рл, соответствующие диаметрам частиц меньше d0 и d„, можно вычислять по прибли­ женным формулам:

P.-O.SSP^+lS,

 

я=О.<№о.»+«5-

(7)

17


Пользуясь кривой гранулометрического состава (рис. 10), по вычисленным значениям Ро и Р„ находим соответствующие диаметры

б(о И t/n*

Изложенный способ поясняет принципы выбора значений т0 и т„. Пользоваться этим способом формально следует при сложном геологическом строении берегового склона. В простых случаях и при обычном отсутствии детальных геологических данных прихо­ дится ограничиваться оценкой величины то и т„ на глаз.

Пользуясь приведенными выше обозначениями, напишем в сле­ дующем виде выражение для коэффициента аккумуляции:

Рис. 11. Зависимость глубины размывающего действия волны Н

от

высоты волны h

при различных

значениях параметра —.

 

 

 

 

 

 

 

 

до

 

14.

Глубина размывающего действия

волны

Н в

метрах

опре-

деляется по приближенной формуле

 

 

 

 

 

где h — высота волны

Н = 0,64/zarsh 8,1 h,

 

 

(9)

в метрах.

 

 

 

 

 

Для облегчения вычисления

по этой формуле

приводим табл. 2.

й м

 

 

 

 

 

 

Таблица 2

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3 00

3 50

4 00

Нм............................

0,68

1,72

3,00

4,35

5,80

7,30

8’,85

10Д0

Несколько большую точность дает график зависимости величины Н от высоты волны h и от показателя устойчивости частиц, фор­

мирующих край отмели ~ (рис. 11). Значения показателя устойчи­

во

вости, зависящие от d0, приведены в приложении VI.

1 Подробную расшифровку обозначения Н см. в приложении X.

18



15. Длину горизонтальной проекции криволинейного участка про­

филя отмели Вн (рис.

9)

находим по

формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

(Ю)

Длину горизонтальной проекции прямолинейного участка про­

филя отмели BD

(рис.

9)

находим по

формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

(И)

Полная ширина

береговой отмели

будет

 

 

 

 

 

 

B — BH-\-BD.

(12)

Пользуясь формулами (5), (I ), графиком (рис. 11) или упро-

щенной

формулой (9),

а

также формулами (10) и (11), легко по­

строить

профиль

береговой

 

 

отмели bd (рис.

1

и

9)

по

 

 

заданным значениям

расчетной

 

 

высоты

волны

h,

величине

 

 

сработки

водохранилища

D

 

 

изначениям уклонов пляжа

тп и отмели т0.

Уклон подводного берего­

вого

склона, т. е.

tg уп (рис.

 

 

1 и

9),

рекомендуется

прини­

 

 

мать

равным 0,5.

Уклон над­

 

 

водного

берегового

склона не

 

 

следует брать более пологим,

 

 

чем уклон берега в естествен­

 

участки, где

ном

его

состоянии.

Исключение могут

составлять

в результате изменения гидрогеологических

условий

можно ожидать

развития н.вых оползней или иных геологических процессов (напри­ мер, просадка лёссов). В этих случаях и при большой высоте бе­ рега, измеряемой десятками метров, устойчивость откосов становится самостоятельной проблемой, которая решается методами механики грунтов. В предварительных расчетах и при отсутствии надежных гидрогеологических материалов рекомендуется брать уклон надвод­

ного

склона,

т. е. tg ун (рис.

1, 9),

при сыпучих,

легко размывае­

мых

грунтах

равный 0,5, а при наличии прослоек

из связных или

полускальных

пород— 1,0.

 

 

 

16. Положение береговой

отмели

относительно

первоначального

берега определяется путем совмещения соответствующих профилей, которое осуществляется следующим образом.

2*

19