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: 43
Скачиваний: 0
1)Вычерчивается профиль первоначального берега и на него наносится горизонт наивысшего расчетного уровня.
2)На прозрачной бумаге вычерчивается в том же масштабе про филь береговой отмели abfde с включенивхм подводного и надвод ного береговых склонов (см. п. 12—15), на котором наносится тот же горизонт воды.
3)Профиль береговой отмели накладывается на профиль перво начального берега с совмещением общего горизонта. Профиль от мели передвигается по линии этого горизонта до такого положения, при котором отношение объема аккумуляции Wa к объему
Рис. 13. Геологический профиль. 1 — песок, 2 — суглинок.
разрушения Wp будет равно принятому коэффициенту аккуму ляции 8 (см. п. 1 и 13). Это положение является искомым. Совме щенные профили имеют вид, представленный на рис. 9, по которому, в частности, может быть определена величина предельного сме щения береговой линии L.
17. Для упрощения расчета рекомендуем после первого пробного наложения профилей, в результате которого получается первое при ближенное значение объема разрушений М. и объема аккумуляции М, переместить наложенный профиль в горизонтальном направлении на
величину |
Д/, |
равную |
|
|
|
|
. , |
N — ЪМ |
(13) |
|
|
Ы = Т.-----• |
||
|
|
hN +°Лм |
|
|
Значения величин hN и hM ясны из рис. |
12. |
|||
Если |
при |
первом наложении |
отношение |
М: М хотя бы прибли |
зительно равно 8, то поправка по формуле (13) может приниматься как окончательная. Окончательный объем разрушения будет равен
W = М 4- hMM. |
(14) |
• At |
|
20
Рис, 14. Первоначальный профиль берега и наложение на него профилей устойчивых отмелей для штормов а, Р, у н
Пример 1. Найдем положение устойчивой береговой отмели для
берега, профиль которого и геологическое |
строение |
показаны на |
|||||||||||||
рис. 13 и 14. |
Расчетный |
(наивысший) уровень |
воды |
в |
водохрани |
||||||||||
|
|
|
|
|
лище имеет отметку 26,0 м. |
||||||||||
|
|
|
|
|
Сработка |
водохранилища D = |
|||||||||
|
|
|
|
|
= 6,0 |
м. |
Кривая |
обеспечен |
|||||||
|
|
|
|
|
ности уровней дана на рис. 15. |
||||||||||
|
|
|
|
|
Волновой |
режим |
характери |
||||||||
|
|
|
|
|
зуется параметрами, приведен |
||||||||||
|
|
|
|
|
ными в |
п. |
11. |
устойчивой |
от |
||||||
|
|
|
|
|
|
Профиль |
|||||||||
|
|
|
|
|
мели определяется по наи |
||||||||||
|
|
|
|
|
большей высоте волны, т. е. |
||||||||||
|
|
|
|
|
по ha. Однако |
|
при |
составле |
|||||||
|
|
|
|
|
нии |
прогноза |
|
приходится вво |
|||||||
|
|
|
|
|
дить |
в |
расчет |
|
и |
элементы бе |
|||||
|
|
|
|
|
реговой отмели, созданные и |
||||||||||
|
|
|
|
|
другими характерными |
штор |
|||||||||
|
|
|
|
|
мами. Исходя из |
этого, |
опре |
||||||||
|
|
|
|
|
деляем |
положения |
устойчивой |
||||||||
|
|
|
|
|
береговой |
отмели |
для . |
сле- |
|||||||
Рис. 15. Кривая обеспеченностей уровней |
дующих значений высоты вол |
||||||||||||||
ны: |
|
=2,44, |
|
/гр = 1,62, |
|||||||||||
воды и разбивка этой кривой на ступени |
|
|
|||||||||||||
для установления цикла штормов. |
h.t |
= 1,24, /х3 |
=0,75. |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
Гранулометрический состав |
|||||||||
щих берег, дан на рис. |
|
|
|
трех слоев отложений, образую |
|||||||||||
16, где сплошной линией показан гранулометри |
|||||||||||||||
ческий состав, суммированный по двум верхним |
слоям, |
участвующим |
|||||||||||||
в формировании отмели, |
вычисленный в |
предположении, |
что |
в |
этой |
||||||||||
сумме верхний |
слой |
песка |
I составляет |
36%, |
слой |
подстилающего |
|||||||||
его суглинка // — 64% |
и |
нижний |
слой |
песка |
III |
|
в |
формировании |
|||||||
отмели не участвует. |
Располагая суммарной |
кривой |
распределения, |
||||||||||||
находим |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
^0,05 |
|
18% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
% =0,85 X 18 + 15 = 30%
Рп = 0,05 X 18 % 95 = 96%
Отсюда по кривой гранулометрического состава находим
d |
=0,070, |
d =0,29. |
||
О |
’ |
’ |
п |
’ |
Значения уклонов отмели и пляжа находим по приложению VI |
||||
то |
= 0,001, |
та = 0,07. |
||
Коэффициент аккумуляции по формуле (8) равен
3= 100 — 18 = 82%.
22
Глубину размывающего действия волны для четырех указанных
выше значений h находим по рис. |
11, учитывая, что для мелких |
||
частиц, формирующих край отмели, |
4= 100: |
||
при |
ha — 2,44 |
м |
я =5,75 |
„= 1,72 м |
|
Я = 3,60 |
|
„ |
= 1,24 |
м |
Я = 2,30 |
„ |
/is = 0,75 |
м |
Я. = 1,25 |
Рис. 16. Кривая гранулометрического состава объема |
|||
разрушений к геологическому профилю (рис. 13). |
|||
1 — гранулометрический состав верхнего |
слоя песков, II — грану |
||
лометрический |
состав |
слоя суглинков, |
III — гранулометрический |
состав песков |
нижнего |
слоя, IV — сулммарная расчетная кривая |
|
|
гранулометрического состава. |
||
По формулам (10) и (11) находим значение ширины отмели для
криволинейного |
и |
прямолинейного участков профиля, учитывая, |
что |
|||||||
в соответствии с |
формулой |
(6) |
|
|
|
|
||||
|
|
|
„ |
|
20 X 0,07 X 0,001 |
„ |
|
|
||
|
|
|
К |
= ‘ 0,07-0,001 |
°’°203- |
|
||||
Результат расчетов сведен в табл. 3. |
|
|
||||||||
Линию |
профиля |
береговой |
отмели |
строим |
по приложению |
VII |
||||
для /пп=0,07 |
и |
т0 |
= 0,001. |
Руководствуясь |
данными табл. |
3 и |
||||
принимая |
согласно п. |
15 tg уп =0,5 и |
tg ун = 1,0, строим весь про |
|||||||
филь береговой |
устойчивой |
отмели для всех |
расчетных штормов |
|||||||
(рис. 17). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
23
Рис. 17. Профили устойчивых отмелей для штормов а, у и б.
Таблица 3
Шторм |
Н м |
вн м |
BD м |
В = BH-\-BD м |
Н +D |
а |
5,75 |
1708 |
3480 |
5188 |
11,75 |
3 |
3,60 |
676 |
2210 |
2886 |
9,60 |
1 |
2,30 |
294 |
1445 |
1739 |
8,30 |
& |
1,25 |
95 |
827 |
922 |
7,25 |
Накладывая линии профиля |
береговой |
отмели |
и |
линию профиля |
|
первоначального берега так, как |
это указано в п. |
16 |
и 17, |
находим |
|
следующие значения предельного |
объема |
разрушения |
W и |
предель |
|
ного смещения береговой линии L (табл. |
4 и рис. |
14). |
|
||
|
|
|
|
Таблица 4 |
|
Шторм |
W м2 |
|
|
L м |
|
а |
39750 |
|
|
1860 |
|
0 |
22830 |
|
|
1170 |
|
7 |
13350 |
|
|
745 |
|
8 |
6750 |
|
|
400 |
|
Глава III
ЦИКЛ ШТОРМОВ И БЕРЕГОФОРМИРУЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕ
ОТДЕЛЬНОГО ШТОРМА И ЦИКЛА ШТОРМОВ
18. При составлении прогноза береговых переформирований воз никает промежуточная задача — определение объема разрушения соответствующего периоду существования водоема, выраженному или в измерителях времени tx (часы, годы) или в числе штормов i. Эта задача решается суммированием размывов нескольких последова тельно действующих штормов, подобранных так. чтобы они доста точно полно характеризовали действительную или условно выбран ную обстановку формирования берега. Такую группу штормов будем называть циклом штормов.
В рассмотренной ниже методике прогнозирования делается расчет действия цикла, составленного из штормов одинаковой силы (см. п. И) и отображающего влияние на величину размыва только ха рактера сработки водохранилища. Влияние на размыв разнообразия штормов учитывается дополнительно.
При составлении цикла штормов необходимо определить число штормов, соответствующее отметке уровней, и последовательность штормов в цикле.
Число штормов в цикле п должно возрастать с увеличением сработки водохранилища. Последнюю целесообразно оценивать отно
шением абсолютной величины |
сработки |
D к глубине размывающего |
||
действия волны Н (см. п. 14). Для'Определения |
числа 12-часовых |
|||
штормов можно рекомендовать следующую формулу: |
||||
|
/г = 3,о(1 + ^'). |
(15) |
||
Отметки уровней штормов |
определяются разбивкой кривой обес |
|||
печенности уровней (см. рис. 15) на |
п частей вертикальными рав |
|||
ноотстоящими линиями. |
|
|
|
|
Чередование штормов в цикле рекомендуется устанавливать в по |
||||
рядке |
нарастания уровней от |
низких к |
высоким. |
|
1 |
В дальнейшем изложении |
речь идет |
об объеме |
разрушения Wp = w. |
26
