ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 172
Скачиваний: 1
где Qш ах.в 'Максимальный расход воды заданной вероятности превышения, мг/сек\ фн — объемное содержание наносов в 1 мг воды (табл. ХѴ-1); /Сзат — коэффициент заторности; наибольшее значение его может быть равно ~ 4 —5.
В табл. ХѴ-1 приведены значения у с и |
ф н , характеризующие ти |
|
пы потоков по их консистенции. |
|
Т а б л и ц а ХѴ-1 |
|
|
|
|
|
О б ъ ем н о е с о д е р |
|
О бъ ем ны й в е с |
ж ан и е н ан о со в |
Тип потока |
п о то к а 7С, |
W |
|
Т !м 3 |
4 > н = ------~ |
|
|
wc |
Водный |
< 1 ,0 5 |
< 0 ,0 3 |
Переходный от водного к селевому |
1,05— 1,20 |
0,03—0,14 |
Турбулентный селевой |
1,20—1,50 |
0,14—0,50 |
Связный селевой поток с ламинарным движе |
> 1 ,5 0 |
> 0 ,5 0 |
нием |
|
|
Иногда турбулентные сели называют водно-каменными потока ми в отличие от грязе-каменных связных селей, но такое название не отражает специфики турбулентных селей, которые могут быть насыщены и мелкоземом вместе с камнями.
Отношение срн можно приближенно определить, пользуясь фор мулой (ХѴ-7) и зная объем водной части стока Wc. Объемный вес смеси ус можно определить по формуле
Ус |
^ C + Y H ^ H |
(ХѴ-9) |
|
Wс м |
|||
|
|
||
где YH— объемный вес материала наносов, обычно 2,65 т/м3 (если |
|||
нет натурных данных); |
1ѴСМ— объем смеси Wc+ W a м3. |
|
|
Для турбулентных жидких селей H. Н. Чегодаев [140] предло жил определять весовое содержание наносов рн% в водном потоке по эмпирической формуле
П4Q |
(XV-10) |
Ра = 5,ЗЛр/ск , |
|
где Ар — коэффициент, характеризующий |
размываемость поверх |
ности селеносных склонов: 0,6 — для слабо размываемых (час
тично задернованные, |
каменистые); |
1,0 |
— для среднеразмывае- |
|
мых |
(незадернованный грунт); 1,40 — для сильно размывае |
|||
мых |
(рыхлые осыпи |
из мелкозема |
и |
камней); / ск — средний |
уклон селеносных склонов, %о.
Для максимального расхода селевого паводка H. Н. Чегодаев предложил формулу, по структуре близкую к формуле (ХѴ-8), но без учета заторности. Заменяя в этой формуле объемный вес на носов в воздушно сухом состоянии и пористость наносов на объем ный вес материала наносов ун~2,65, получим
Qmax.с = Qтах.в ( . |
0’38рн \ |
(XV-11) |
100 — pJ |
||
И. И. Херхеулидзе [149] выражает максимальный |
расход селя |
|
через максимальный расход воды, умноженный на коэффициент селеносности <2с= фж<2в, учитывая коэффициентом фжнаносно-вод ное отношение на пике паводка при поступлении в поток дополни тельного объема воды из смываемого водонасыщенного грунта. Значение фжопределяется по специальной таблице и для турбу лентных селей не превышает 1,5— 1,7.
Е. В. Болдаков [21] предложил увеличивать расчетный слой лив невого стока на коэффициент в зависимости от содержания твер дого материала в селевом потоке, различая водокаменные и гря зекаменные турбулентные потоки. Считая, как и многие исследова тели, что в водно-каменном потоке содержание твердой фазы 15— 20%, а в грязекаменном — 40—45%, он предложил соответственно увеличивающие коэффициенты 1,2 и 1,7, а при отсутствии данных о типе селя — один обобщенный коэффициент 1,5. Последний может уточняться при наличии натурных данных.
Принимая для расчета водной части селевого стока упрощенную формулу Союздорнии, полагая слой потерь на смачивание расти тельности 2 = 0, Е. В. Болдаков получил для средних условий фор
мулы расхода Qc и объема Wсм селевого стока; |
|
Qc = ty(\,5hc) mFnKm\ |
(ХѴ-12) |
Wc u= 1,5/ICEYOC, |
(XV-13) |
где ф — морфологический параметр, зависящий от среднего укло на лога; hc — слой стока при почвах II категории за 30 мин, мм\ Кт — параметр, зависящий от шероховатости водосбора; F — площадь водосбора, км2\ уос— коэффициент неравномерности осадков.
Эти параметры так же, как и величины степеней т и н , прини мают по таблицам [21], которые здесь не приводятся.
Как видим, рассмотренные формулы расчета селевого стока имеют одну структуру: все они рассматривают расход селевой'мас сы как расход воды заданной вероятности превышения, умножен ный на некоторый коэффициент, больший единицы. !
В формуле (ХѴ-8) этот коэффициент равен (1 + фн)Кзат, в фор
муле (ХѴ-11) равен ; _і___а в формуле (ХѴ-12) — 1,5™. 100- p u
Каждый коэффициент носит эмпирический характер, и если в одном случае для его определения нужно задаваться слоем смыва грунта или визуальной характеристикой склонов, то в другом слу чае— не более точным процентом содержания твердой фазы в по токе
Рис. ХѴ-6. Запруды на селеносном водотоке
За отсутствием натурных данных сопоставить результаты и оценить точность той или другой формулы в настоящее время нельзя. В проектных организациях железнодорожного транспорта более распространена формула (ХѴ-11), а в автодорожных— фор мула (ХѴ-12) и метод И. И. Херхеулидзе.
Расчет связных (структурных) селевых потоков не относится к расчетам водного стока, так как здесь движется не вода, насыщен ная наносами, а грунт, насыщенный водой, потерявший свою устой чивость на крутых горных склонах. Структурный сель движется как одно целое, не растекаясь, взвешивая крупные глыбы камней, и, останавливаясь, застывает как грязе-каменная лава. Вследствие огромной разрушительной силы таких селей стеснение их опорами мостов и тем более подходами к ним невозможно; они должны пе-. ресекаться в наиболее узком месте и полностью перекрываться одним пролетом моста.
Для проектирования моста на местности необходимо установить наличие такого типа селя, его вертикальные и горизонтальные раз меры, а не объем и расход выносов грунта. Поэтому эти вопросы здесь не рассматриваются.
Стеснение жидких турбулентных селей сооружениями мостово го перехода возможно при условии пропуска селевого потока только мостом с наименьшим количеством массивных опор; приме нение свайно-эстакадных мостов не допускается.
Как указывает Е. В. Болдаков, стеснение бытовой ширины се левого потока допустимо не более 30% для водно-каменных селей и 20% для грязе-каменных при обязательном устройстве направ ляющих дамб.
При переходах на конусе выноса отметку низа пролетного строе ния моста назначают с учетом возможного наращивания конуса по высоте 1—3 см в год.
Для задержки наносов на селевом логу выше створа дорож ных сооружений устраивают системы запруд (рис. ХѴ-6). Эти ме роприятия, несмотря на капитальность запруд (мощные подпор ные стенки высотой 10 ж и более), носят временный характер, так
