ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 219
Скачиваний: 1
С р еднее |
|
С у м м арны й |
О б ъ ем |
|
С у м м ар н о е |
В р е м я |
|
|
В р е м я |
врем я |
|||||
зн ачени е |
Р а з м ы в |
р а з м ы в |
с м ы ва |
с т у |
|||
см ы ва |
|
||||||
G . - 0 2, |
Д/г, м |
|
ДИ7, т ы с . |
2 " - |
пени, |
||
|
Д/, с у т к и |
||||||
|
с у т к и |
||||||
к г , с е к |
|
|
м ъ |
|
с у т к и |
Глуби на |
р а з м ы в а |
|
|
I |
і |
|
|
за с ту- н ень . м |
____ |
с у м м а р н а я г л у бина, м |
7,4
1,9
107,9
92,1
76,2
51,1
25,7
7,3
111,5
80,3
51,7
31,4
- 3 2 ,6 —27,2
—18,5
—27,0
—2 2 , 6
ра с ч е т
341,8
190,5
62,5
20,7
8,3
2 , 8
0,05 |
0,15 |
0,318 |
0,85 |
7 Л ^ |
2,25 |
0,07 |
0,07 |
||
0 |
, 1 |
0 |
|
0,637 |
6,60 |
|
|
|
|
0 |
, 1 |
0 |
0,80 |
0,637 |
0 , 1 2 |
|
2,25 |
0,73 |
|
0 |
, 1 |
0 |
|
0,637 |
0,14 |
|
|
0,80 |
|
0 |
, 1 |
0 |
|
0,637 |
0,16 |
|
|
|
|
0 |
, 2 |
0 |
|
1,274 |
0,49 |
|
|
|
|
0 |
, 2 |
0 |
|
1,274 |
0,98 |
|
|
|
|
0 |
, 1 |
0 |
|
0,637 |
1,72 |
|
|
|
|
0 |
, 2 |
0 |
|
1,274 |
0,23 |
|
|
0,90 |
|
0 |
, 2 |
0 |
0,90 |
1,274 |
0,34 |
|
2,25 |
|
1,70 |
0 |
, 2 |
0 |
|
1,274 |
0,49 |
|
|
|
|
0,30 |
|
1,911 |
1 , 2 0 |
|
|
|
|
||
—0 , 1 0 |
|
—0,637 |
0,38 |
|
2,45 |
—0,50 |
|
||
—0,30 |
—0,60 |
1,911 |
1,38 |
3,11 |
|
|
|
||
—0 , 2 0 |
|
1,274 |
1,35 |
|
|
|
1 , 2 0 |
||
|
О |
СО о |
—0,60 |
—1,911 |
1,39 |
3,06 |
2,45 |
—0,49 |
|
|
—0,30 |
—1,911 |
1,67 |
|
|
0,71 |
||||
|
|
|
|
||||||
0,50 |
|
3,18 |
0,18 |
||
0,50 |
|
3,18 |
0,32 |
||
0,50 |
2 , 0 |
3,18 |
1 , 0 0 |
||
0,30 |
|
1,91 |
1,82 |
||
0 |
, 1 |
0 |
|
0,637 |
1,51 |
0 |
, 1 |
0 |
|
0,637 |
4,46 |
Если предположить, что вслед за расчетным проходит меньший паводок (рис. ѴІІІ-18, б), характеризующийся гидрологическими данными, указанными в табл. V I11-11, то, как показывает расчет, в течение всего периода затопления поймы этим паводком будет происходить отложение наносов в подмостовом русле на глубину около 0,5 м.
Следовательно, после этого паводка подмостовое русло будет почти полно стью восстановлено.
В табл. ѴІІІ-10 приведен также приближенный расчет размыва. По этому рас чету, выполненному для одной ступени гидрографа с максимальным расходом продолжительностью от начала выхода воды на пойму до середины гребня па водка, равной 7 суткам, размыв составляет 1,95 м, или на 15% больше, чем по подробному расчету.
Ниже приведен расчет размыва для того же примера по приближенному ме тоду с учетом скоростей динамического равновесия.
Пример. Через реку с расчетным расходом |
Q= 1288 мъ/сек проектируют |
мост отверстием /м = 120 м. Грунт, слагающий |
подмостовое русло, — однород- |
Рис. ѴІІІ-18. Гидрогра фы паводков (цифрами обозначены номера сту пеней гидрографа) :
а — расчетного; б — ни же расчетного
ный песок d —2 мм\ до размыва средняя глубина воды |
под мостом |
Я др= 4,62 м, |
|||||
а максимальная /ітах др—6,80 м. Средний элементарный расход |
|
|
|||||
|
1288 |
|
м21 сек. |
|
|
|
|
9ср ~ |
10,73 |
|
|
|
|||
120 |
|
|
|
|
|
||
По формуле (ѴІІІ-33), пользуясь табл, в § 37, находим |
|
|
|||||
Нпр |
/10,73у>,73 |
= |
6,65 м . |
|
|
|
|
І м Г |
|
|
|
||||
|
|
|
6 ,8 0 у , 67 |
|
|
||
Расход воды на вертикали hmа X равен^шах = 10,73 |
= |
20,50 м21сек. |
|||||
.4,62/ |
|||||||
Тогда по формуле (ѴІІІ-33) |
'20,5\ ° . 7 3 |
|
|
|
|
|
|
^шахпР = |
= |
10,59 м. |
|
|
|||
.0,81/ |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|||
Результат получен близким к результату расчета по точному методу. Пример >. Рассчитать общий размыв на гидрометрической основе на мостовом
переходе через р. Клязьму. Русло |
на |
переходе имеет |
ширину |
170 м и |
односто |
|||
роннюю пойму шириной 2105 м со староречьем шириной 120 м (рис. V III-19).1 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
Таблица |
ѴІІІ-12 |
|
|
|
|
|
|
|
П од о т в е р с т и е м м о с т а |
||
|
Р а с х о д , |
Р а с х о д , |
|
|
Vs> |
170 + 205 = 375 м |
|
|
У ч а с т к и |
Я , |
м |
|
|
|
|||
м * \ с е к |
% |
|
|
|
||||
|
|
|
м \ сек |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
со, М ’ |
Н , м |
й т а х ' * |
Русло |
1540 |
43 |
8 , 0 |
0 |
1,14 |
2360 |
8 , 0 0 |
9,90 |
Пойма |
2050 |
57 |
2,70 |
0,37 |
530 |
2,60 |
|
|
Всего |
3600 |
1 0 0 |
— |
0,65 |
1890 |
— |
9,90 |
|
1 Пример рассчитан Е. В. Болдаковым.
Задаемся одним мостом отверстием 375 ж, из них через русло —170 ж ив пой
менной |
части — 205 ж. Отметка уровня вероятностью превышения |
1 % — 93,70. |
Основные бытовые данные по створу перехода приведены в табл. V III-Ï2. |
||
Находим критерий Мт\ расход поймы — 2050 м3/сек, расход русла в бров- |
||
ках — 750 м3/сек, на пересыпанной части поймы — 1860 м3/сек. Тогда |
3600 |
|
Л'/г= —— X |
||
|
|
750 |
1 8 6 0 |
„ „ |
|
X ----- = 4,4. |
|
|
2050 |
|
|
1. Определяем размыв при проходе расчетного паводка в первые год-два по сле сдачи перехода в эксплуатацию.
Находим ß и п по табл. ѴІІІ-5, кривая № 1. При M r = 4 , 4 ß |
= 0,80 и я=0,29. |
Назначаем срезку в пойменной части моста на глубину 1,0 ж. Это |
увеличит глуби |
3 ,6 0 \ 0 ,2 9 |
|
|
ну до 3,60. Тогда ß= ( - |
00/ |
= 0,81; принимаем 0,80. Составляем уравнение баланса |
18, |
|
|
расходов при площади в пойме 3,60-205=740 ж2; 3600; (1360+0,80-740), откуда Црм = 1,85 м/сек, Ппм — 0,80-1,85= 1,48 м/сек.
Грунт на линии размыва и далее на глубину более 10 ж — песок с галькой,
По = 0,95 м/сек. Тогда |
расчетная скорость на пойме для определения размыва |
||||
1,14 + 0,95 |
1,05 м/сек. |
|
|||
----------------- = |
|
||||
1 |
85\°>8 |
|
>50; Н рм = 1,50-8,00 = 12,00 |
м; отметка — 81,70; |
|
Pp ~ I |
= |
1 |
|||
Р„ = |
1,48)0.8 |
= |
1,25; # пМ= 1,25-3,60 = 4,50 |
м\ отметка 89,20. . |
|
1,05 |
|||||
|
|
|
|
||
Наибольшая глубина в русле после размыва 1,5-9,9=14,80 ж при отметке 78,90. 2. Определение размыва при проходе расчетного паводка через п лет после
сдачи в эксплуатацию, т. е. с учетом времени. По табл. ѴІІІ-5 кривая № 2 ß=
„/ 3 , 6 0 \ 0 , 1 8
= 0,88, |
а и = 0,18. |
Определяем ß == |
|
т—— |
=0,87. Принимаем ß= 0,88. |
Состав |
ляем уравнение баланса расходов: |
\8,00/ |
|
|
|||
|
|
|
|
|||
360 = |
црм (1350 + |
0,88 -740); прм = |
1,79 |
м/сек; ѵпм ~ 0 ,8 8 - 1 ,7 9 = 1,58 |
м/сек; |
|
Рис. ѴІІІ-19. Профиль по переходу р. Клязьмы:
а — одно отверстие 375 ж; б — два отверстия (в русле 180 ж, на пойме 195 ж)
/ 1 , 7 9 \ 0 . 8 |
|
|
|
|
= ( м і ) |
= 1 ’^ ’ |
______ 1.42-8.00 = |
11,30 м; |
отметка 82,40 м; Р а = |
/ 1,58 |
|
1,40-3,60 = 5 , 0 5 |
м; отметка |
88,65 м. |
j = l , 4 0 ; Ніт = |
||||
11,05 |
|
|
|
|
Наибольший размыв в русле Я р= 1,42-9,9= 14,00 м при отметке — 79,70 .м<на 0,80 м, чем по первому расчету.
На том же створе произведем расчет при дополнительном отверстии в пойме
на староречье. |
|
|
|
|
|
|
В табл. ѴІІІ-13 приведены бытовые данные |
под двумя мостами. |
|
||||
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
ѴІІІ-13 |
|
|
|
|
Глубины , м |
|
|
|
О т в е р с т и е |
со, Мг |
|
|
VpQ, м!сек |
|
У ч а с т к и |
м о с т а , м |
средни е |
||||
|
|
|
наи больш и е |
|
||
Русло |
180 |
1440 |
8 |
, 0 0 |
9,90 |
1,14 |
Староречье |
195 |
660 |
3,40 |
5,50 |
|
|
Всего |
375 |
2 1 0 0 |
|
|
|
|
Определим критерий Л4Г. Расход поймы по предыдущему расчету составляет 2080 мъ/сек. Расход пересыпанной части 1820 мъ\сек
3600 1820
4,3.
750’ 2050
Впойменном мосту принимается срезка на отметке 84,00 м, что увеличивает площадь до 870 м2, среднюю глубину — до 4,46 м.
Принимаем кривую № 3 табл. ѴІІІ-5 как гарантирующую получение скорости в пойменном мосту меньше, чем в русле. Тогда ß= 0,92 и /г= 0,18; по соотноше-
|
|
|
|
/ 4 , 4640,18 |
|
|
|
|
|
|
||
нию глубин в русле и на пойме Р= ( g—00/ |
= ®’^ ' |
Принимаем |
ß=0,91. Состав |
|||||||||
ляем уравнение баланса |
расходов: |
3600=орм |
(1440+0,91-870); |
откуда |
орм = |
|||||||
= 1,62 м/сек; |
упм= 0,91 •1,62= 1,48 м/сек. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
P p = |
/ 1, 62\ 0,80 |
= 1 , 3 8 ; Нр = |
1,38-8,00 = |
10,50, м, отметка 83,20. |
||||||||
^ j- —I |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
ѴІІІ-14 |
||
|
|
Р а с ч е т н ы й |
п аво д о к |
прош ел после |
сд ач и п е р е х о д а |
в э к с п л у а т а ц и ю |
||||||
У ч а с т к и |
в |
пер вы е |
г о д - д в а |
|
ч е р е з |
п л е т |
в |
первы е г о д - д в а |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
одно |
о т ве р с т и е |
|
|
|
д ва о т в е р с т и я |
|||
Русло (отм.) |
|
78,90 |
|
|
79,70 |
|
80,60 |
|
||||
Пойма |
|
|
— |
|
|
|
|
|
|
|
85,80 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
Ь _ 8 \ ° , 8 0 ^ |
_ 1 43.4 4б __ 6 4 9 м, отметка 87,30. |
|
0,95/ |
п |
Исходя из полученных значений коэффициента размыва, находим наибольшие глубины: 1,38-9,90=13,10 ж, отметка 80,60 ж и 1,43-5,50=7,90 ж, отметка 85,80 ж.
Отметки наибольших размывов при расчетном уровне ВП 1 % 93,70 ж приве дены в табл. ѴІІІ-14 (данные для расчета размыва при двух отверстиях через п лет отсутствуют).
Полагая, что при одном отверстии в русле расчетный паводок или близкий к нему пройдет не в первые годы эксплуатации, то общий размыв можно считать на отметке 79,70 ж. При общем отверстии в 375 ж переход с дополнительным отверстием в пойме позволяет принять размыв в русле выше на 80,60—78,90=
=1,70 ж (см. табл. ѴІІІ-14).
Гл а в а IX. РАСЧЕТЫ МЕСТНЫХ РАЗМЫВОВ У ОПОР МОСТОВ
ИРЕГУЛЯЦИОННЫХ СООРУЖЕНИИ
§ 42. РАСЧЕТ РАЗМЫВА У ОПОР
При обтекании потоком мостовой опоры струи отклоняются во все стороны. Сгущение струй у боковых граней опоры вызывает по вышение скоростей и размывы. Струи, набегающие на носовую часть опоры, частично отклоняются вниз и, встречая дно, отклоняются от опоры навстречу потоку. Так образуется в носовой части опоры валец, который выносит частицы грунта от опоры. Эти частицы затем уносятся потоком. Боковые размывы соединяются с размывом у носовой части опоры и в результате образуется воронка местного размыва, которая охватывает носовую и боковые грани опоры (рис. ІХ-1).
С течением времени и увеличением размыва струям вальца при ходится проделывать все больший путь для выноса частиц грунта. В результате энергия вальца теряется, размыв замед ляется и, наконец, достигает для данных условий предельной
величины Ah0 0 .
|
Если |
в процессе |
размыва |
||||
наносы в воронку не |
поступа |
||||||
ют, зависимость |
глубины |
раз |
|||||
мыва Аh |
от времени |
t |
пред |
||||
ставляет |
собой |
плавную |
|
кри |
|||
вую I (рис. ІХ-2). |
|
нано |
|||||
Если |
при |
размыве |
|||||
сы |
поступают |
в |
воронку, |
то |
|||
они |
замедляют |
процесс |
|
раз |
|||
мыва. При некоторой |
глубине |
||||||
размыва, когда количество вы носимых наносов равно количе ству поступающих наносов, глу бина размыва стабилизируется.
