ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 148
Скачиваний: 1
ной кривой Пирсона III типа), авторы завысили значение максиму мов в зоне редких ВП. Исходную зависимость для расчета авторы приводят в виде сложного уравнения с параметрами, определение которых представляет большие трудности.
В работах 1961—1963 гг. Союздорнии и МАДИ [9, 47] оптималь ная ВП паводка для расчета отверстия транспортного водопропуск ного сооружения связывается с капиталовложениями и возможны ми ущербами в формуле приведенной стоимости:
Риѵ= Ц БК + - р ~ ( У с + У'э) = min, |
(XVI-34) |
|||
|
■Ьшт |
|
|
|
где К — капиталовложения; |
1,15 — коэффициент, учитывающий го |
|||
довые расходы на ремонт и содержание |
сооружения, а также |
|||
амортизационные отчисления; |
ро — оптимальная |
вероятность |
||
паводка; Еш — норматив приведения |
разновременных за |
|||
трат, принимавшийся |
равным |
0,10; у '. |
у ' — соответственно |
|
строительный и эксплуатационный ущербы.
Уравнение (ХѴІ-34) содержит доступные для определения пара метры. Решение уравнения производится графо-аналитически (см. рис. ХѴІ-13, б), оптимальной ВП паводка соответствует наимень шая стоимость сооружения.
Недостатками методики Союздорнии — МАДИ 1963 г. являются неоправданный учет амортизационных отчислений (этим текущие эксплуатационные расходы учитываются по существу 2 раза), а также неразработанность вопросов оценки возможных ущербов от прохода редких паводков. В частности, расчетная зависимость (ХѴІ-34) не учитывает народнохозяйственный ущерб, а эксплуата ционный ущерб в ней принят постоянным (Уэ' = const).
Группа авторов в разное время выступила с обоснованием ВП расчетных паводков с формально-статистических позиций (А. А. Мо розов, 1952 г., Ю. А. Тюрин, 1957— 1969 гг. и др.)- Они рассматрива ют возможное число превышений нормативных ВП за срок службы сооружения исходя из распределения максимальных расходов по биноминальной кривой Пирсона III типа. Это распределение (см. главу VI) вследствие резкого возрастания конца интегральной кри вой в зоне экстраполяции по сравнению с физически более обосно
ванными кривыми, имеющими |
предел (например, кривые Пирсона |
|||
I типа, Е. В. Болдакова, Г. П. Калинина — Н. В. Никольской), дает |
||||
в значительной степени преуменьшенные ВП. |
|
|
||
О ц е н к а В П |
р е д к и х м а к с и м у м о в п о о т м е ч е н н ы м в ы ш е р а з н ы м |
с х е м а м р а с п р е |
||
д е л е н и я б у д е т |
р а з л и ч н о й . Н е т р у д н о |
п о к а з а т ь [ 1 0 , 2 1 ] , ч т о п р и |
о д н о м и т о м |
ж е |
п е р и о д е н а б л ю д е н и й В П м а к с и м у м о в |
п о о г р а н и ч е н н ы м к р и в ы м , |
п о с р а в н е н и ю |
с |
|
н е о г р а н и ч е н н ы м и , б у д е т в д е с я т к и и б о л е е р а з м е н ь ш е й .
Поэтому нельзя согласиться и с концепцией проф. Д. Л. Соколовского [122] о том, что ВП «выдающихся максимумов как весенних половодий, так и дож девых паводков, наблюдавшихся за последние несколько сот лет на реках СССР
и всего земного шара, не достигает р = 0,1%», который также, исходил из кривой Пирсона III типа.
Попытки обоснования ВП паводка для определения размеров гидротехнических и транспортных сооружений с формально-статис тических позиций нельзя признать убедительными. В этом вопросе решающую роль должны играть технико-экономические критерии вложения средств на постройку и эксплуатацию сооружений.
Из рассмотренных подходов к решению проблемы, как наибо лее отвечающая специфике транспортных водопропускных соору жений, заслуживает внимания зависимость (ХѴІ-34), но и она нуж дается в ряде поправок.
Как и в зависимости (ХѴІ-34), примем, что возможные ущербы от прохода паводка пропорциональны вероятности этого паводка р, %, а расходы на ремонт и содержание мостового перехода, не зависящие от паводка, постоянны.
Тогда по выражению (ХѴІ-9) минимум приведенных затрат за
пишем как |
|
|
Рщ> = Е-аК |
Зрис -)-р[Ѵ с_Ь('^э_Ь'^н)т] — min, |
(XVI-35) |
где р — однократная |
вероятность превышения паводка в |
десятич |
ных дробях; Уэ и Ун — возможные эксплуатационный и народ нохозяйственный ущербы в начальный год эксплуатации пере хода; т — коэффициент увеличения ущербов на расчетный год.
При прямолинейном возрастании грузооборота по зависимости З г = Э0т = З о ( 1 + at) со средним параметром роста, вычисленным по
статистическим данным (1965— 1972 гг.), а = 0,13 т/год и tp= -т -=
£ нп
= 12,5 году, имеем т = 1 + 0,13 •12,5 = 2,6.
Наиболее важными параметрами формулы (ХѴІ-35) являются ущербы, методика определения которых рассмотрена ниже.
Строительный ущерб. За срок службы мостовой переход, соору жения которого рассчитаны на нормативный паводок, могут быть подвергнуты действию более высокого паводка, в том числе и раз рушающего. Следовательно, необходимо предусмотреть проход в сооружении всей серии возможных паводков, превышающих рас четный.
Критерием сохранности сооружения при этом будут гидравличе ские параметры потока, сравниваемые с допускаемыми. Такими параметрами, в первую очередь, являются: подпор перед сооруже нием, скорость в русловой и пойменных частях отверстия моста, коэффициент размыва, глубина перелива насыпи и время размыва грунтов подмостового русла и земляного полотна высоким павод-
; КО М .
Подпор перед сооружением, даже достаточно высокий для ши рокого земляного полотна автомобильных дорог, с точки зрения фильтрации воды через тело насыпи обычно не представляет опас ности.
Увеличение глубины размыва опасно при перегрузке отверстия моста максимальным расходом ориентировочно в 1,2— 1,4 раза.
Перелив насыпи автомобильной дороги безопасен при глубине потока над осью дороги не более 0,10—0,20 м и сравнительно ко
где параметр А для большинства точек ограничивается значениями от 0,10 до 0,80. Исключение составляет труба № 10, построен ная в 1961 г. на дороге III категории в Белгородской обл., для которой А = 2,0. Такое высокое значение параметра для этого сооружения объясняется чрезвычайно большими разрушения ми: в паводок 1970 г. труба была вынесена, а на ее месте обра зовался овраг глубиной 10 м. Судя по степени разрушения рас ход, сформировавшийся у трубы № 10, можно отнести к пре дельному.
Очевидно, что строительный ущерб Ус по уравнению (ХѴІ-36) пропорционален расходу, на который рассчитано сооружение и сто имости сооружения К с частью подходов, что можно представить в виде
Ус = АіК, |
(ХѴІ-37) |
где Лі = — — 0,1; к,і и кр — модульные |
коэффициенты макси- |
Кн |
|
імальных расходов: нормативного, т. е. расхода, на который за проектировано сооружение (кн) и более редкого расхода, при котором происходит повреждение или разрушение сооружения
Ы - Параметр Ль выражающий отношение более редких расходов к
расчетным, зависит от климата и от инфильтрационной способнос ти почв. На проницаемых почвах в районах с недостаточно влаж ным климатом значение параметра будет большим. Поэтому целе сообразно выбрать такие значения параметра Лі, которые соответ ствовали бы наиболее характерным для транспортного строительства условиям формирования стока. Такими условиями являются влажный климат Центра и Западной Сибири с суглинис тыми почвами. Наибольшее значение параметра А\ для описанных условий и соотношениях расчетной ВП 3% к ВП 0%, вычисленное по нормам стока, колеблется от 2 до 3, а при корректировке по фак тическим данным составляет 1,5—2,0.
