Файл: Переходы через водотоки..pdf

лическую крупность для частиц d=0,3 мм находим соответственно по формуле (ѴІІІ-23) и табл. ІХ-2

^ 0 = 3 ,6 ^ 7 ,0 -0 ,0 0 0 3 = 0,77 м/сек; w = 0,033 м/сек;

Глубина размыва при динамическом равновесии песчаных наносов в воронке размыва больше глубины размыва в связном грунте при абразивном воздействии на него песчаного материала. Поэтому к расчету при влечении песчаных наносов принимаем глубину Д/г = 6,1 м.

Пример 5. Рассчитать местный размыв у струенаправляющей дамбы эллип­ тического очертания.

Исходные данные для расчета приведены ниже:

Пример 6. Рассчитать местный размыв у головной части траверса.

Траверс устроен на пойме для защиты насыпи подхода от продольных тече­ ний. Движение наносов на пойме практически отсутствует.

Глубину размыва определяем по формуле (ІХ-35); ѵн— по фор­ муле (ІХ-7) ;

Г л а в а X. РАСЧЕТ УРОВНЕЙ У МОСТОВОГО ПЕРЕХОДА

§ 46. ПОДПОР ПЕРЕД МОСТОМ

Условия протекания потока, включающего русло и поймы, в районе мостового перехода характеризуются изменением глубин, скоростей и направлением струй по сравнению с их бытовыми зна­ чениями.

Протекание потока через подмостовое сечение, которое составля­ ет обычно одну-две ширины русла, сопровождается искривлением струй, которое начинается выше перехода и заканчивается ниже его. Характер направления течения зависит от ряда морфологиче-

ми скоростями этой части потока сравнительно с частью потока, сливающегося под мост с поймы. Ниже мостового перехода наблю­ дается растекание части потока от моста.

В профиле водной поверхности вдоль прямолинейной части потока на участке, где сказывается влияние мостового перехода, различаются следующие характерные участки (рис. Х-2). Выше моста от сечения, где начинает влиять мостовой переход, наблюда­ ется кривая подпора, в пределах которой уровни повышаются, а ук­ лоны и скорости снижаются по сравнению с бытовыми. В некото­ ром сечении разность подпертой и бытовой глубин достигает наи­ большей величины и называется подпором перед мостом.

Далее вниз по течению свободная поверхность потока характе­ ризуется кривой спада, в пределах которой уклоны и скорости воз­ растают по сравнению с бытовыми, а глубины постепенно снижа­ ются. Непосредственно^ под мостом уровень мало отличается от бытового и глубины под мостом отличаются от бытовых на сотые или тысячные доли последних. Далее вниз по течению бытовые глу­ бины восстанавливаются.

lz

Рис. Х-2. Продольный профиль поверхности вдоль прямолинейной

струи:

1 — д н о р у с л а ; 2 — б ы т о в а я

ж е н и я у р о в н я ; 5 — о сь м о с­ т о во го п е р ех о д а

Подпор представляет собой накопление потенциальной энергии, необходимой для преодоления дополнительного гидравлического сопротивления, которое создается сужением потока мостовым пе­ реходом и расширением потока ниже моста.

Определение подпора перед мостом является одной из задач, решаемых при проектировании мостового перехода. Подпор необ­ ходимо знать для назначения наинизшей отметки бровки полотна подходов к мосту и выявления подтопления угодий и населенных пунктов выше мостового перехода, для расчета общего размыва под мостом с учетом гидрографа паводка, расчета пойменных мостов в общем разливе. Подпором определяется местный размыв в голов­ ных частях струенаправляющих дамб.

В зависимости от стадии решаемой задачи и ее характера мож­ но ограничиться приближенной величиной подпора или опреде­ лять его с наибольшей точностью. Исследованием подпора зани­ мались в СССР А. М. Латышенков, О. В. Андреев, Л. Л. Лиштван, И. С. Ротенбург идр., за рубежом — И. Н. Бредли.

Для выявления наиболее приемлемой формулы для определе­ ния подпора перед мостом в 1965 г. провел исследование М. П. По­ ляков. В гидравлическом лотке он замерял подпоры при двусторон­ нем стеснении с одним отверстием, а также с двумя отверстиями и сопоставлял их с результатами расчетов по формулам Андреева, Латышенкова и Ротенбурга.

Результаты исследований показали, что формула Андреева дает значительно заниженный результат. Формула Латышенкова дает некоторое занижение при малых перепадах, а при средних и боль­ ших — хорошо согласуется с результатами экспериментов. Формула Ротенбурга дает хорошую сходимость с экспериментальными дан­ ными, однако при малых перепадах также дает некоторое расхож­ дение с ними. Поскольку точность измерения малых перепадов не­ велика, этим и можно объяснить расхождения между наблюденны­ ми и вычисленными значениям подпоров по каждой из двух указанных формул. А. М. Латышенков получил хорошее совпадение натурных данных с результатами расчета по своей формуле и фор­ муле И. С. Ротенбурга. Последняя формула имеет вид [114]:

2

(Х-1)

где к — коэффициент, определяемый по зависимости

(Х-2)

ум — средняя скорость течения в живом сечении стесненного потока под мостом, м/сек; Убм— средняя скорость при отсутст­ вии стеснения потока в части живого сечения, перекрывае-