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: 36
Скачиваний: 0
|
|
- 15 - |
Для облегчения раочетов целесообразно использовать график связи |
||
между значениями 0 и В , |
построенный на основе вычислений по формуле |
|
(7 ) /см. рис. 3/. |
|
|
Следует различать два |
этапа стеснения русла Насыпью: |
|
I этап - выдвижение пионерных дамб; |
||
П этап - |
смыкание пионерных дамб, начиная с момента соединения |
|
|
их низовых откосов у дна. |
|
Во многих |
случаях перекрытия водных преград насыпь будет отсыпаться |
|
с одного берега.В этих случаях за момент смыкания принимается момент соприкосновения подошвы отсыпаемой дамбы с крутым склоном меженнего берега в его нижней точке.
Степень стеснения русла на 1-ом этапе перекрытия определяется
по формуле (6), откуда легко вычислить среднюю ширину прорана
В = |
|
. |
/ 8 / |
Подставив в формулу (8) выражение, для |
в из формулы (7]найдем, что |
||
B = Bp( i - B ) . |
|
/ 8, а/ |
|
Зная величину средней ширины прорана - В-,нетрудно вычислить ширину |
|||
прорана по урезу воды В , по верху Б & и необходимую длину мостового |
|||
блока для 1-го этапа стеснения русла по |
следующим зависимостям: |
||
В = В + m b i |
• |
/ 9 / |
|
В6- В + m h ; |
/ 10 / |
||
Б6= В + m (h + b ,}) j |
/ 10, a / |
||
В 6= В + m h H J |
/ 1 0 ,6 / |
||
L *r |
2C |
i |
/ 1 1 / |
|
L M= В + m h H+ 2C f |
/ I I , a / |
где С - |
длина опорной части мостового блока; |
|
Ш - |
коэффициент откоса для головной |
части пионерной дамбы, согласно |
|
опытам равный I - 1 ,5 . |
|
- ю -
9
Сте пене С т еснения no пяощ ада
Рис. 3. ЗаёиСилеоСть лге&сду приведенной степенен) стеснения
потопа 0 ' и Степенен) ст еснения по ппоща&и в
- 17 -
Смыкание пионерных дамб при их двухстороннем выдвижении,т.е. второй
этап стеснения русла, начинается с момента соединения по дну их низо вых откосов, когда ширина прорана по урезу воды / рис.4 / составляет
|
Б = 2 m It ^ . |
|
В этом случае средняя ширина прорана |
|
|
в = mlid= тН , |
/ 1 2 / |
|
где Н - глубина потока в проране. |
|
|
Из формулы (12) Н = |
, а площадь прорана в момент |
смыкания дамб |
|
C J = В Н = - Ц - - |
/ IS / |
Очевидно,эта формула справедлива для определения площади живого сечения потока в проране и при дальнейшем его стеснении, вплоть до полной засыпки прорана.
Процесс смыкания пионерных дамб |
изучен пока |
недостаточно, |
а потому |
||||||
значение коэффициента бокового |
сжатия |
£ для второго этапа стеснения |
|||||||
принимается равным I . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В этом случае степень стеснения русла в момент смыкания 0 СМопреде |
|||||||||
лится по формуле (б), которая |
с учетом формулы (12] |
преобразуется |
к виду |
||||||
0 |
|
= |
' |
|
_ |
j |
т h , |
|
|
|
0 |
|
= |
1 - |
/ 14 / |
|
|||
VJpm |
|
и' гмСМ |
|
|
в , |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В процессе дальнейшего смыкания пионерных дамб степень стеснения |
|||||||||
по площади с учетом формулы ( is ) определяется из выражения |
|
||||||||
0 - в'= |
|
|
= |
|
I |
~ |
J- |
-1* |
|
|
|
|
|
|
m tOp |
|
|||
0 = i — m coP |
|
|
/ 15 / |
|
|||||
откуда ширина прорана на этапе смыкания |
|
|
|||||||
В = |
l/m |
(i - 0) |
. |
/ 16 / |
|
||||
Наиболее часто при гидравлическом расчете пионерного перекрытия русел рек полагают ГП= 1 ,0 . С учетом этого формулы (14—16^упростятся и их можно будет переписать в следующем виде:
- 18 -
|
0 |
= i - |
|
\u |
|
|
/ |
14, a / |
|
u см |
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
\ _ |
&L . |
|
/ |
15, a / |
||
|
~ |
1 |
(Op |
' |
|
|||
|
В = |
\/ СО/, ( i - |
0) |
• |
|
/ |
16, a / |
|
Средняя |
скорость течения определяется |
по известному уравнению |
||||||
|
|
|
i r |
- |
Q |
’ |
/ |
17 / |
|
|
|
и |
- |
со |
|
|
|
где |
Q - величина расхода, |
|
|
|
|
|
||
|
ОС - соответствующая |
площадь живого сечения. |
|
|
||||
Средняя скорость течения в русле реки до стеснения его дамбами / т .е .
бытовая |
скорость / |
_ |
|
|
|
|
|
|
|
ТГд |
|
<а) р |
/ 17, а |
/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Средняя скорость течения воды в |
проране |
|
|
|
|||
|
|
«■ = |
-8- ■ |
/ |
17, б / |
||
то же, |
на П-ом этапе |
перекрытия |
|
|
|
|
|
|
|
1Г |
— m Q |
/ |
17, в |
/ |
|
|
|
Г |
“ |
~ В Г |
|||
|
|
|
|
|
|||
Средняя скорость течения в сжатом сечении
|
1Г |
— |
со. |
/ |
17, г / |
|
ис |
|
|||
7дельный расход, т .е . |
расход, приходящийся на |
единицу ширины потока, |
|||
определяется по формуле |
_ о |
|
|
||
|
|
/ |
18 / |
||
|
|
|
|
||
где Б - соответствующая ширина потока. |
|
|
|||
Применительно к |
отдельным |
сечениям потока формула (18) преобразу ет а |
|||
к виду, указанному в |
табл. 4/ формулы 1 8 ,а - 1 ь ,г /. |
|
|||
Если весь русловой расход Qp= С0р1/д=ВрЬд1/д |
проходит |
через проран, |
|||
то формулы (18,а - 1 8 ,г ) |
преобразуются к виду/18,д - 1 8 ,и |
табл .4 /. |
|||
I
I
°) н а г о л о м о м е н т а с м ь / к а н и я j
6 п р о ц е с с с м ы к а н и я
)
- 20 |
- |
|
|
|
|
Таблица 4 |
|
Формулы для определения удельного |
|
||
Удельный расход При наличии водо |
я |
при отсутствии водо |
Jr |
сбросных отверстий |
ф-ль |
сбросных отверстий ■ |
ф-лы |
равномерно |
распре |
|
18, а |
деленный по ширине |
|
|
|
русла |
|
|
|
равномерно |
распре |
|
18,6 |
деленный по ширине |
* |
|
|
прорана |
1 ' = |
|
|
средний в |
проране |
|
1 8 ,в |
|
Я = |
' г |
|
|
|
||
средний в |
сжатом |
Л |
1 8 ,г |
сечении |
|
|
|
<|Р= Ь 6 Г Й
Ч= в РС) р
|
II |
©ус |
^
1 8 ,Д
I t , е
1 8 ,ж-
1.8, и
Удельная мощность потока, т .е . мощность потока, проходящего в среднем через I пог.м ширины прорана, определяется по Формуле
|
|
N = Taz , |
|
/is/ |
|
где |
Z |
- величина перепада. |
' |
|
|
Удельная мощность потока в сжатом сечении с |
учетом формулы 18, и |
||||
запишется зависимостью вида |
|
|
|
||
|
|
N c = К' |
Z • |
/ 1 9 .а / |
|
Таким образом, с увеличением степени стеснения |
русла и |
величины |
|||
перепада значение удельной мощности потока возрастает. |
Поток начи |
||||
нает |
совершать большую работу по размыву насыпи и транспортированию |
||||
вымытых частиц вниз по течению. |
|
|
|
||
|
При наличии водосбросных отверстий часть расхода, возрастающая |
||||
по мере |
стеснения русла, будет |
проходить через |
них. Б |
этом случае |
|
величина уделвного расхода в проране снижается, а величина удельной мощности потока характеризуется наличием какого-то максимального значения N Hp ,наступающего при вполне определенной степени стеснения русла. .Ъ результате гидравлического расчета желательно получить данные для построения графика основных гидравлических элементов потока в функции от степени стеснения русла.
