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: 39
Скачиваний: 0
- 66-
Рис: 29. |
Жоперетное сегение пионерной Рам бы |
|
распластанноро огерлчания |
s |
y |
Рис. 30. |
РРрафин зибиоимоР/т?и njoic^czPu п олер егн ооо |
С еген и я Ралгбб1 о/п ш и р и н ь / р р о р а я а
|
|
|
|
|
|
67 |
- |
|
где |
|
|
удельная мощность потока для данной ширины прорана; |
|||||
|
|
П — |
Коэффициент групповой шероховатости; для пионерного |
|||||
|
|
|
перекрытия русел |
рек по опытным данным П = 0 ,1 0 0 . |
||||
С учетом принятых выражений формула (88) преобразуется к виду |
|
|||||||
|
|
|
- 2. |
т 0г1Iа |
UmQj;т - ' *' |
1 |
2 0 г, ) 1 m(h(* z „ ) |
|
|
|
Л . = |
e N |
h ^ / |
, |
— |
|
|
|
|
|
|
|
|
/ 90 / |
||
|
Б |
последней формуле |
|
|
|
|
||
Z |
- |
перепад, |
соответствующий данной ширине прорана; |
|
Zmax “ максимальное значение перепада при перекрытии, принимаемое часто
равным перепаду в момент смыкания низовых откосов дамб.
Для определения объема материалов в указанных пределах строится
график изменения площади поперечного сечения SZ=|(B) Ддас.ЭЭ / .
Если до момента полного перекрытия русла скорость течения воды
в скатом |
сечении не превышает максимальной l/i™* ,то объем материала, |
|
необходимый на перекрытие прорана шириной ВПр,равен площади |
||
графика |
Q = |
J 4 b ), |
При определении общего объема материала заданной крупности, необ |
||
ходимого для полного перекрытия русла реки пионерным способом, к |
||
объемам |
fr’, u Wz |
нужно добавить объем lVg на досыпку распластанной |
части насыпи до проектной высоты и ширины, а также объем материала,
выносимого за пределы шлейфа V ), .
Тогда окончательно, объем материалов на полное перекрытие русла
W = V/, ■+ 1^2 + W jj+ |
• |
/ |
91 / |
Задача по определению количества грунта, выносимого за пределы |
|||
шлейфа, до настоящего времени пока не решена. |
|
|
|
Экспериментальные данные показывают, |
что величина |
может быть |
|
значительной и во многих случаях превосходить объем |
. |
|
|
Если в процессе перекрытия величина скорости 1Г превысит |
макси |
||
мально допустимую для материала данной к р у п н о с т и , |
то ,как |
уже |
-68 -
отмечалось, перекрытие прорана становится возможным лишь при очень высокой интенсивности подачи материала или при использовании матери
ала бОЛЬШеЙ КРУПНОСТИ, ДЛЯ КОТОРОГО Щоп 4 l/mo)<_ .
При необходимости подбора крупности материала для перекрытия
прорана исходят из величины скорости потока в момент смыкания низовых откосов дамб, которая в пределе должна равняться предельно допустимой
для материала данной крупности, т .е . 1ГСы =1Пло* . |
||
При этом исходят из |
того предположения, что оставшуюся часть про |
|
рана можно засыпать при накоплении достаточного количества материала |
||
в голове |
насыпи и при быстрой подаче его в проран. |
|
В этом случае подсчет объема материала, необходимого для перекры |
||
тия русла |
при В ^ Всм |
, также производят по формулам (9 0 .9 IJ. |
$ Я . |
ПРИМКШ ГИПРАВДИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ |
Пример I
Определить длину мостового блока комбинированного перехода через
преграду шириной Вр = 25 м |
с расходом воды Qp = |
I I ,2 5 |
м3/сек |
и скор о -' |
|||||||||
стыо течения |
= 0 ,3 |
ц/сек. |
Материал |
засыпки |
- |
мелкая |
галька. |
|
|||||
|
|
|
Решение |
|
|
|
|
Qd |
_ |
|
- 1 . |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
1 . Определяем среднюю бытовую глубину |
потока |
h i |
— |
Вр"&Т |
~~ |
|
1^ - Д.Эм. |
||||||
25 -0/3 |
|||||||||||||
2 . Определяем неразмывающую скорость для материала засыпки. |
|
|
|||||||||||
По табл .1 для мелкой гальки при глубине потока |
hg = |
1 ,5 |
м |
1^0П=1,4м/Сек |
|||||||||
3 . Полагая в пределе скорость течения |
в сжатом сечении равной неразмыва- |
||||||||||||
ющей скорости, т .е . К^=1^,о |
.вычисляем |
отношение |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Кдоп |
- ~ |
q V = |
^ 6 7 |
■ |
|
|
|
|
|
|
1Г |
|
|
|
0,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
4 . По графику на р и с.9 |
для найденного |
отношения скоростей |
-щ |
|
|||||||||
устанавливаем предельную приведенную степень стеснения |
русла 0 7 • |
||||||||||||
Для |
JGL = 4 ,6 7 |
0 = 0 ,7 8 5 • |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Vi |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- 69 - |
|
|
|
|
|
|
5. |
Вычисляем среднюю ширину прорана по формуле(8 ) : |
|
|
||||||||
|
В |
- 0 ' ) |
= |
- ^ д / |
I - 0,785 |
/ = |
6 ,7 2 |
м . |
|
|
|
Здесь значение коэффициента сжатия принято |
по таб л .з |
равным |
£ = 0 ,8 . |
||||||||
6 . |
Длину мостового блока вычисляем по формуле (II |
а] |
|
|
|||||||
|
|
L м |
= |
В + mh *2 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
Здесь принимаем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
_ |
коэффициент заложения откосов насыпи |
m |
= |
1 ,5 ; |
h = 0 ,5 |
|
|||||
- |
превышение гребня насыпи над бытовым уровнем воды |
м; |
|||||||||
- |
отсюда высота насыпи |
Ь н^ |
= 1 ,5 |
+• 0 ,5 |
= |
2 ,0 |
Mj |
|
|||
- |
длина опорной части мостового блока |
С = |
1 ,0 |
м;* |
|
|
|||||
тогда |
искомая длина мостового |
блока |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
L M = 6 ,7 2 + 1 ,5 - 2 ,0 + 2 -1 ,0 = 1 1 ,7 2 м ^ 1 2 м. |
|
Пример 2
Для условий примера I определить крупность и расход материалов,
необходимых для полного перекрытия русла реки без устройства водо сбросных отверстий.
Решение
I . Определяем степень стеснения потока в момент смыкания низовых откосов дамб. По формуле (1 4 ,а)
|
0 с м |
= i |
- |
= |
1 ' |
Й - |
= 0.9^1 . |
|
|
|
2. |
Средняя ширина прорана в |
момент |
смыкания |
низовых |
откосов |
дамб |
||||
|
по форнуле.(8,а) В = |
Бр/ |
I |
- 0 СМ/ |
= 25 |
/ I |
- 0 ,9 4 |
/ |
= 1 ,5 |
м. |
3 . |
Вычисляем среднюю скорость течения воды в |
проране в |
момент смыкания |
|||||||
|
по формуле(37J |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ТГ= |
|
У* |
0 .3 |
|
= 5 ,0 |
м/сек . |
|
|
|
|
|
|
1-Всм |
1 - 0 , 9 4 |
|
|
|
|
4 . Полагая скорость течения в проране равной предельно допустимой,
т . е . 1Г = VinoK, определяем необходимую крупность материала засыпки по формуле(4 3 j> преобразованной к виду
- 70 -
|
|
|
|
|
|
_ |
if™,- r |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d = |
M |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Принимаем |
Y |
= 2 ,6 т/м3 ; |
|
If = |
1 ,0 |
т/м3 ; |
тогда |
|
|
||||
|
|
d = |
|
|
|
52 , I |
|
|
0 ,5 5 m . |
|
|
|
||
|
|
I , 4 4 -2 -9 ,8 1 / 2 ,6 -1 / |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Минимальную скорость lTmtn , при которой |
начинается вынос материала |
|||||||||||||
данной крупности, |
вычислим по формуле(42) |
|
|
|
||||||||||
|
|
rmin= |
0.86 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
= |
0 ,8 6 |
^ 2 - 9 ,8 1 - 1 ,6 |
^ 0 ,5 5 |
= 3 ,6 |
м/сек . |
|
|||||
6 . |
Степень |
стеснения потока, |
соответствующую моменту начала выноса |
|||||||||||
материала |
средней |
крупности |
d = 0 ,5 5 |
найдем из формулы (3?J, преоб |
||||||||||
разованной |
к виду |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
0 = J - . - P - = I - |
- ^ - = 0 ,9 1 7 . |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Hmln |
|
|
3 ,6 |
|
|
|
|
7 . |
Степень |
стеснения потока, до которой возможна отсыпка насыпи |
|
|||||||||||
|
компактного очертания из мелкой гальки,по данным решен™ примера I , |
|||||||||||||
|
равна |
0 |
= |
0 ,7 8 5 . |
Далее, до достижения степени |
стеснения 0 |
= 0 ,9 1 7 |
|||||||
|
отсыпка насыпи компактного профиля может производиться крупногаба |
|||||||||||||
|
ритным материалом |
d cp = о ,55 |
м. |
При дальнейшем стеснении русла |
||||||||||
|
до |
д ' |
0,94 |
отсыпаемая насыпь будет |
иметь распластанное очертание. |
|||||||||
|
О = |
|||||||||||||
|
Наконец, окончательная засыпка прорана производится при наличии |
|||||||||||||
|
заранее заготовленного материала в месте смыкания. |
|
||||||||||||
|
|
Для подсчета по формуле(j 0 ) объема материалов на закрытие |
прорана |
|||||||||||
вычисляется среднее значение площади поперечного сечения насыпи рас |
||||||||||||||
пластанного профиля в |
пределах |
стеснения русла от 0 |
= 0,917 |
|
||||||||||
до |
0 |
■= 0 ,9 6 |
следующим образом. |
|
|
|
|
|
||||||
8 . Коэффициент, шероховатости русла для узкой водной преграда в рав- |
||||||||||||||
винной местности |
принимаем по табл .5 |
равным П |
- о ,040. |
|