Файл: Самойлов Р.С. Гидравлический расчет переходов через узкие водные преграды учебное пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.04.2024
Просмотров: 38
Скачиваний: 0
- 82 -
Таким образом, укладка водопропускной трубы d - 0 ,5 м факти
чески не окаэывает влияния на условия засыпки русла реки грунтом пионерным способом. Определим в этом случае время существования
перехода. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16. |
По формуле(79)определим значение коэффициента |
0 |
|||||||||||
|
|
|
q = |h„ w 6 | |
, |
|
|
|
|
|
||||
где |
значение |
|Иц(*)б = |
0 ,7 1 7 -0 ,1 9 6 = 0 ,1 4 0 . |
|
|
||||||||
Тогда |
0 = |
0,140 \j 2 -9 ,8 1 |
= 0 ,6 2 1 . |
|
|
||||||||
17. |
По формуле(69J вычисляем величину |
перепада |
2Т0 , при которой |
||||||||||
весь русловой расход проходит через данную трубу |
|
||||||||||||
|
Z a—(-&р) |
=/ 2 ,0 2 |
/ 2 = 1 0 ,6 м. |
|
|
||||||||
|
|
° |
V о |
/• |
' |
0,621 |
' |
|
|
|
|
|
|
18. |
Полагаем, |
что к моменту перекрытия уровень воды в русле |
|||||||||||
не изменился, |
т .е . |
Z ( |
= |
0 , т о г д а ^ = -^ = |
0 ; |
|
|
||||||
|
|
^ |
Z . |
|
Z Q |
10,6 |
= |
0,0471 . |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
1 9 .Объем воды в подпертой части |
русла при его |
мгновенном перекрытии |
|||||||||||
по формуле(б1) |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
= ■в р |
Ь 4— |
- |
__ 9 ,0 :0 ,9 ^ |
1820 |
м^ |
|||||
|
|
|
|
A J o |
|
|
4 -0 ,0 0 1 |
|
|
|
|||
20. |
По формуле(72)вычисляем время заполнения аккумулирующей емкости |
||||||||||||
верхнего бьефа при |
П |
= |
2 ,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
t , = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
по табл .6 |
5 / |
0 / = 0 ; |
S / |
0,0471 |
/ |
= 0 ,0 5 5 3 |
5 |
|
|||||
|
|
U / 0 / |
= 0 ; |
U / |
0,0471 |
/ |
= 0 ,0 5 3 9 |
; |
|
•ц= s ;s & j F I ^i0,6+о,э) t0,0553 ■ ° J " io>6[°*0539 - °|
= 1560 сек . |
' |
21 . По формуле (73)определяем время заполнения аккумулирующей емкости
верхнего бьефа при Ц = 3 ,0
- S3
-4Pf(j.)-V(y,8};
здесь значенияS(y) u U(y) |
прежние. По тасл.6 |
|
||||||||
Y / 0 / = О |
, |
У / 0,0471 / = 0,00131 |
; |
|
||||||
■ _ з :1§аз iioA |
(ю,е + о,э)2 |
Го,о55з - |
о! - |
|||||||
.Л а |
0.621-0,93 |
^ |
|
|
' |
|
L |
|
J |
|
- (10,6 + 2*0,9-10,6) [о ,0539 - |
о] |
т Ю,62[о,0ОШ - о]| = 172000 сек . |
||||||||
22, |
Среднее время заполнения аккумулирующей, ежости верхнего бьефа' |
|||||||||
дкя показателя криво! |
объема |
ft |
= 2,5 |
|
|
|||||
|
-|- |
_ |
t , +t * |
= |
1560 |
* |
172000 |
= |
86780 сек = 24,1 часа. |
|
|
-гд |
|
2 |
_ |
’ |
|
Т |
|
|
|
Невод. Устройство железобетонной водопропускной трубы диаметром 500 мм
.увеличивает время существования перехода е 31,4 мин до 34,1 ч а с а .
|
|
|
84 |
- |
Пример 5 |
|
|
|
|
Определить возможность перекрытия грунтом / тощим суглинком / |
||||
русла реки шириной Вр = |
2 8 |
,Он , |
средней глубиной Ь<; = 0,45м при |
|
скорости течения вода |
ITj |
= |
0,9м /сек. |
|
Решение |
|
|
|
|
I . Вычисляем степень |
стеснения потока в момент смыкания низовых |
|||
откосов дамб. По формуле (14) |
|
9 |
см |
= i ~ |
& р |
. |
= I - 1»5'6(?»4'55 = 0 ,9 7 6 . |
|
|
|
28 |
||
2 . Задаваясь |
значениями |
приведенной с т е п е н и ^ е ^ н и я 0 < 0 ,9 7 6 , |
вычисляем ширину прорана поверху по формуле (э ), преобразованной к виду
|
|
В = |
(4 - 9') + mhg . |
|
|
||
3 . |
Грунт, |
отсыпаемый в |
поток, представлен тощим суглинком, содержа |
||||
щим, как правило, частиц диаметром 0 ,0 0 5 + 0 ,0 5 |
около 80 |
- 90% и |
|||||
частиц |
0,005 мм - 10 |
+ 20%. |
Средний диаметр частиц грунта прини |
||||
маем равным |
, |
n.nns |
.r w iR |
______ |
, |
||
|
|
|
|
0 .0 0 5 |
» 0 .0 5 |
0,0 2 7 5 |
мм. |
|
|
|
|
|
2 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
4 . |
По графику на рис. 14 |
для 1/^ |
= 0 ,9 |
м/сек находим значения удельной |
транспортирующей способности потока при различных степенях стеснения
русла для частиц грунта диаметром _ ( 1 ^ = Q.,0275 |
мм. |
5 . Умножением величины удельной транспортирующей |
способности на соот |
ветствующую ширипу прорана определяется интенсивность потерь грунта при заданной степени стеснения.
Расчеты выполняются в табличной форме / |
см. табл. I I /. |
6 . По данным первой и последней граф таб л .П |
строится график зави |
симости интенсивности потерь грунта на размыв от степени стеснения
русла р и с.23 /.
- 85 -
Таблица I I
Потери грунте при размыве головы пионерной насыпи
Степень стеснения |
Ширина прорана |
Удельная транс |
*:ктенс2БК0еть |
|
0 ' |
поверху В , м |
портирующая |
К |
потерь грунта |
|
способность |
g , |
|
|
|
|
м3/сек/гюг,м |
|
|
4 0 ,2 |
25,58 |
3 ,3 - К Г 5 |
|
8 ,4 3 * К Г 4 |
0 ,3 |
22,47 |
6 ,0 - К Г 5 |
|
I ,3 5 . I 0 _S |
0 .4 |
19,36 |
1 ,0 - К Г 4 |
|
1 ,9 4 - К Г 3 |
0 ,5 |
16,25 |
2 ,2 -К Г 4 |
|
‘ о ,5 7 - К Г 3 |
0 ,6 |
13,14 |
5 , 1 -К Г 4 |
|
6 ,7 -ТС- 3 |
0 ,7 |
10,03 |
1 ,9 - К Г 3 |
|
I . 9 - I 0 - 2 |
0 ,8 |
7 ,9 2 |
1 ,0 - К Г 2 |
|
7,92 -Ю - 2 |
0 ,9 |
4 ,8 1 |
1 ,0 - К Г 1 |
|
4 ,8 1 - К Г 1 |
0 .9 5 |
3 .2 6 |
1 .2 -1 0 ° |
|
3 .9 2 *1 0 ° |
7 . Принимая среднюю производительность бульдозера |
по отсыпке насыпи |
||||||||
при пионерном перекрытии рек П = 80 м3/'час / или - |
80 |
= |
2 .2 2 - К Г |
||||||
|
|
|
|
|
|
3600 |
|
|
|
м3/сек / , |
откладываем её значение |
на графике р и с.38, проводя верти- |
|||||||
кальную линию с |
абсциссой |
2 ,2 2 -1 0 . |
|
|
|
|
|||
Точка пересечения |
этой вертикальной линии с кривой |
С = } ( 0 ' ) |
|||||||
определяет |
предельное |
значение степени стеснения русла |
0 |
= 0 ,7 1 5 , |
|||||
при превышении которой весь грунт, |
подаваемый в насыпь, |
будет |
|||||||
размываться. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 . Отсюда, минимальное |
значение ширины прорана поверху |
|
|
||||||
В — |
|
|
- J 8 - |
/ I - 0 ,7 1 5 / + 1 ,5 -0 ,4 5 5 = 9 ,5 3 м . |
|||||
9. Скорость течения воды в |
сжатом сечении |
прорана по формуле (37) |
|||||||
С = |
^ |
_ |
|
0 .9 |
= 3 ,1 6 |
м/сек . |
|
|
|
, |
I - 0,7 1 5 |
|
|
|
|||||
с |
I - 0 |
|
|
|
|
|
|
сяепено стеснения русла
|
|
- |
87 - |
|
|
|
Во избежание размыва головы насыпи при этом стеснении необходимо |
||||||
ее укрепление валунами средней крупности /табл.1/ с |
1Гд0П » |
3 ,5 м/сек |
||||
большей, чем |
= 3 ,1 6 .м/сек. |
|
|
|
|
|
В этом |
случае |
насыпь длиной |
L н= Ьр - В = 2В |
- |
j I |
- 0,?15 ./ = |
= 19,15 м |
может быть использована для создания |
комбинированного |
||||
перехода. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Заключение |
|
|
|
|
Рассмотренные в учебном пособшг спдсобы гидравлического |
расчета |
переходовчерез узкие водные преграды базируются на известных в гидро технике методах расчета пионерного перекрытия русел рек, размыва грунтов при стеснении русла и наполнения водохранилищ,имеющих .раз личную степень теоретической разработки и экспериментальной проверки.
Некоторые положения теории гидравлического расчета комбинирован
ных переходов разработаны автором и публикуются впервые.
Поэтому целый ряд вопросов, освещенных в пособии, требует своей
экспериментальной проверки, накопления опытных данных и уточнения
на этой основе предложенной методики расчета. |
|
Однако уже- в настоящей время можно сделать ряд выводов о принци |
|
пах гидравлического |
расчета переходов через узкие водные преграды. |
I . Расчет предельной |
длины насыпи по величине допускаемой, неразмы |
вающей скорости гарантирует устойчивость головы насыпи от размыва. 2.11ри интенсивной нодаче грунта В насыпь, превышающей транспортиру ющую способность потока, может быть осуществлено дальнейшее увеличение длины насыпи и даже полное перекрытие, хотя скорость в сжатом сечении потока превышает неразмывающую по грунту скорость течения вода.
В этом случае при' устройстве комбинированного перехода по типу
насыпь г пролетное строение требуется укрепление головы насыпи Ш те рналом, устойчивым от размыва при данной скорости течения вода
в проране.
-88 -
3 . Величина подпора воды в верхнем бьефе во многих случаях будет влиять на выбор высоты отсыпаемой насыпи. Поэтому определение его величины, особенно при значительных стеснениях русла / 0 > 0 ,8 / ,
является обязательным.
4 . Важным условием, определяющим возможность и целесообразность устройства перехода, является время его существования, определяемое временем заполнения аккумулирующей емкости подпертого бьефе.
Б пособии изложены упрощенные методы оценки времени существова ния перехода при ограниченных данных о водной преграде, которыми будет располагать войсковой инженер при выполнении расчетов.
5 . Водопропускные отверстия в теле насыпи или в обход её значительно увеличивают сроки эксплуатации перехода, а потому учет работы их становится необходимым при малой аккумулирующей емкости подпертого бьефа и сжатых сроках на отсыпку насыпи, когда увеличение её высоты становится нецелесообразным.