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

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

- 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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 . По графику на р и с.9

для найденного

отношения скоростей

 

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.