ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 222
Скачиваний: 2
в головной его части происходит при увеличении длины пыжа до размеров, превышающих ширину реки в 8 раз. При дальнейшем увеличении длины пыжа его толщина практически остается неиз менной.
Увеличение толщины пыжа вызывает стеснение живого сече ния реки, что приводит к увеличению скорости течения в подпы-
жевой |
зоне. |
Если |
запань |
размещена |
на |
t, м |
|||||
участке |
реки с легко |
размываемым |
дном, |
||||||||
увеличение скорости течения влечет за со |
м 5 « |
||||||||||
бой размыв русла. Размыв дна может соп |
|||||||||||
ровождаться и размывом берегов. Это мо |
|
||||||||||
жет привести к подмыву донных опор сор- |
\ \ |
||||||||||
тировочно-сплоточных систем, размещае |
|||||||||||
мых ниже запани, и к разрушению |
берегов |
\\ |
|||||||||
в |
створе запани. Продукты |
размыва, отла |
• |
||||||||
гаясь в |
нижележащих |
участках |
реки, мо |
||||||||
|
|||||||||||
гут служить причиной обмеления и созда |
|
||||||||||
ния неблагоприятного |
скоростного |
режима |
\ |
||||||||
в |
зоне |
расположения |
сортировочно-спло- |
К \ |
|||||||
точных устройств. Все это необходимо учи |
|
||||||||||
тывать |
при |
выборе |
створа |
расположения |
и |
1 |
|||||
типа запани, а также участка для размеще |
|||||||||||
0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 |
|||||||||||
ния рейдовых наплавных сооружений. При |
|
||||||||||
разработке |
проекта |
|
запаней в |
необходи |
|
||||||
мых случаях нужно предусмотреть берего вое укрепление.
В продольной запани пыж по длине фор мируется более равномерно, без значитель
ных утолщений около поперечной части, что объясняется значи тельно меньшим по сравнению с поперечными запанями, стесне нием живого сечения реки запанным пыжом. При формировании пыжа в продольной запани на участке лесохранилища образуется
Рис. 38. Профили пыжа в лесохранилише продольной сетчато-лежневой запани:
а — продольный; б — поперечный
поперечное течение воды, направленное к середине реки. Это спо собствует формированию пыжа почти одинаковой толщины по всей длине лесохранилища. На рис. 38 приведены продольные и попе речные профили пыжей, сформированных в гибкой продольной запани, оборудованной подводной сеткой. Пыжи формировались
89
в лабораторных условиях с пересчетом на натурные условия при
Лб = 4,5 м |
и v =2,5 м/сек и 3,5 м/сек |
при коэффициентах стесне- |
ния потока |
лесохранилищем ар = — |
= 0,25 и 1|э = 0,37. |
|
Ь |
|
Продольная запань вызывает перераспределение скоростей те чения в реке не только по глубине, но и по ширине потока. В сво бодной от пыжа части потока скорости обычно увеличиваются, а в стесненной, подпыжевой уменьшаются по сравнению с быто выми. Это приводит к тому, что отложение наносов и продуктов
размыва |
русла |
реки |
происходит |
в |
зоне |
расположения |
продоль |
|||||||
ной запани, т. е. под пыжом. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
§ 4. РАСЧЕТ ЛЕСОХРАНИЛИЩА ЗАПАНИ |
|
|
|
|
|
|
||||||||
Расчетом лесохранилищ продольных и поперечных |
запаней |
|||||||||||||
определяют дл'ину запанного |
пыжа. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Расчет ведут из условия хранения в запани максимального пе |
||||||||||||||
реходящего остатка |
леса. |
В большинстве |
случаев |
поступление |
||||||||||
|
|
|
|
леса в запани сопровождается одновремен |
||||||||||
Поступление уУ |
|
ным выпуском его из запаней и подачей к |
||||||||||||
|
\ |
У |
|
сортировочно-сплоточным |
|
устройствам рей |
||||||||
|
У |
|
— |
дов. В результате |
максимальное количество |
|||||||||
|
|
леса, одновременно хранимого в запанях, |
||||||||||||
|
/ |
|
||||||||||||
1/а |
|
|
будет значительно меньше общего объема |
|||||||||||
Выпуск |
сплава. Имея график сплава и зная суточ |
|||||||||||||
1 |
1 |
|
|
ный объем |
выпуска |
леса |
из запани, |
можно |
||||||
1 |
|
|
|
построить |
интегральные |
кривые |
поступле |
|||||||
1 |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
ния и выпуска |
леса |
из запаней |
(рис. 39). |
|||||||
Время сплава- t}cy/nm |
По этим кривым определяют объем макси |
|||||||||||||
Рис. |
39. |
Интегральные |
мального переходящего остатка и соответ |
|||||||||||
ствующую ему дату. Зная |
|
дату, по графику |
||||||||||||
кривые поступления и вы |
колебаний |
уровня |
устанавливают |
горизонт |
||||||||||
пуска леса из запани |
воды, а по нему ширину и бытовую |
глуби |
||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
ну на участке |
размещения |
лесохранилища. |
||||||||
При |
известном объеме |
переходящего |
остатка |
леса |
длину |
|||||||||
пыжа L n |
определяют по формуле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
К |
= р*?-м, |
|
|
|
|
|
|
(45) |
||
где |
Wmax |
— максимальный |
переходящий |
остаток |
леса, |
подлежа |
||||||||
|
|
щего хранению в запани, м3; |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Ь3 — средняя |
ширина лесохранилища, м; |
при расчете ле |
|||||||||||
|
|
сохранилища поперечной запани Ь3 равна |
средней ши |
|||||||||||
|
|
рине реки Ь, определенной при горизонте воды |
в пе |
|||||||||||
|
|
риод создания максимального переходящего остатка, |
||||||||||||
|
|
при |
расчете лесохранилища |
продольной |
запани — ши |
|||||||||
|
|
рине акватории, ограниченной продольной частью за |
||||||||||||
|
|
пани и берегом. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
90
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
1 |
||
|
Значение |
средней |
толщины |
пыжа |
tc |
при |
L n |
= |
700 |
м |
|
|
|
||||
|
|
|
|
и у д |
р = |
700 |
кгс/м3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
З н а ч е н и е t |
при |
коэффициенте |
ф |
З н а ч е н и е |
f • при |
коэффициенте |
ф |
|||||||||
|
|
|
стеснения |
|
|
|
|
|
|
|
|
стеснения |
|
|
|||
V, м/сек |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
|
|
1,0 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
|
1,0 |
||||
|
Лб = 3 М |
|
|
|
|
|
|
|
|
Аб = |
4 М |
|
|
||||
0,25 |
0,28 |
0,28 |
0,28 |
0,28 |
0,28 |
0,28 |
0,28 |
0,28 |
0,28 |
0,28 |
|||||||
0,50 |
0,60 |
0,63 |
0,65 |
0,65 |
0,65 |
0,64 |
0,66 |
0,68 |
0,68 |
0,68 |
|||||||
0,75 |
0,85 |
0,90 |
0,95 |
1,00 |
1,03 |
0,90 |
0,96 |
1,02 |
1,06 |
1,12 |
|||||||
1,00 |
1,05 |
1,15 |
1,25 |
1,35 |
1,40 |
1,15 |
1,27 |
1,34 |
1,51 |
1,60 |
|||||||
1,50 |
1,26 |
1,50 |
1,75 |
1,80 |
1,85 |
1,39 |
1,67 |
1,93 |
2,10 |
2,26 |
|||||||
2,00 |
1,34 |
1,85 |
2,10 |
2,35 |
' 2,40 |
1,48 |
2,00 |
2,45 |
2,70 |
2,80 |
|||||||
2,50 |
1,60 |
2,20 |
2,40 |
2,50 |
2,60 |
1,70 |
2,30 |
2,70 |
2,90 |
3,00 |
|||||||
3,00 |
1,76 |
2,56 |
2,80 |
2,92 |
|
— |
1,80 |
2,58 |
3,15 |
3,42 |
|
— |
|||||
3,50 |
1,96 |
2,90 |
3,20 |
3,28 |
|
— |
1,90 |
2,83 |
3,48 |
3,80 |
|
||||||
|
Иб = 5 |
м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Иб = |
6 |
м |
|
|
|
0,25 |
0,28 |
0,28 |
0,28 |
0,28 |
0,28 |
0,28 |
0,28 |
0,28 |
0,28 |
0,28 |
|||||||
0,50 |
0,66 |
0,68 |
0,70 |
0,70 |
0,70 |
0,68 |
0,70 |
0,73 |
0,73 |
0,73 |
|||||||
0,75 |
0,97 |
1,03 |
1,10 |
1,15 |
|
1,18 |
1,04 |
1,10 |
1,18 |
1,26 |
1,29 |
||||||
1,00 |
1,27 |
1,40 |
1,54 |
1,67 |
|
1,80 |
1,40 |
1,54 |
1,69 |
1,83 |
2,15 |
||||||
1,50 |
1,54 |
1,85 |
2,14 |
2,40 |
2,60 |
1,68 |
2,03 |
2,34 |
2,63 |
3,00 |
|||||||
2,00 |
1,63 |
2,20 |
2,80 |
3,27 |
3,30 |
1,80 |
2,47 |
3,06 |
3,60 |
4,10 |
|||||||
2,50 |
1,80 |
2,60 |
3,40 |
3,70 |
3,80 |
2,10 |
2,90 |
3,60 |
4,30 |
4,40 |
|||||||
3,00 |
1,97 |
2,90 |
3,87 |
4,25 |
|
— |
2,33 |
3,38 |
4,15 |
4,90 |
|
— |
|||||
3,50 |
2,10 |
3,25 |
4,32 |
4,75 |
|
— |
2,55 |
3,77 |
4,65 |
5,45 |
|
— |
|||||
|
/ig = 7 |
м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кб = |
8 |
м |
|
|
|
0,25 |
0,28 |
0,28 |
0,28 |
0,28 |
0,28 |
0,28 |
0,28 |
0,28 |
0,28 |
0,28 |
|||||||
0,50 |
0,70 |
0,72 |
0,75 |
0,76 |
0,76 |
0,72 |
0,74 |
0,76 |
0,77 |
0,77 |
|||||||
0,75 |
1,10 |
1,16 |
1,24 |
1,30 |
|
1,34 |
1,17 |
1,23 |
1,32 |
1,39 |
1,50 |
||||||
1,00 |
1,52 |
1,67 |
1,83 |
2,00 |
|
2,70 |
1,68 |
1,85 |
2,03 |
2,20 |
3,00 |
||||||
1,50 |
1,83 |
2,21 |
2,53 |
2,96 |
|
3,70 |
2,03 |
2,44 |
2,82 |
3,16 |
4,30 |
||||||
2,00 |
1,94 |
2,69 |
3,30 |
3,92 |
|
4,30 |
2,16 |
2,98 |
3,67 |
4,30 |
5,00 |
||||||
2,50 |
2,30 |
3,20 |
4,00 |
4,50 |
|
4,70 |
2,50 |
3,50 |
4,40 |
5,20 |
5,60 |
||||||
р—коэффициент полнодревесности пыжа, т. е. отношение |
|||||||||||||||||
|
объема |
бревен |
в |
пыже |
к |
геометрическому |
объему |
||||||||||
|
пыжа; при |
расчетах |
принимают равным |
0,3; |
|
|
|||||||||||
tc |
— средняя |
толщина |
подводной |
части |
пыжа, |
м, |
завися |
||||||||||
|
щая для поперечных запаней от скорости течения, бы |
||||||||||||||||
|
товой глубины и от |
длины пыжа, а для продольных |
|||||||||||||||
|
запаней, |
кроме |
того, |
и |
от |
степени |
гр |
стеснения |
пы |
||||||||
|
жом ширины реки. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Средняя толщина пыжа определяется по формуле |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
/ с |
= |
/ с ф , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
91
где |
tc — средняя толщина |
пыжа |
длиной |
L n = 700 |
м; |
численные |
|||||||||||
|
значения tc, полученные |
в |
результате |
лабораторных |
ис |
||||||||||||
|
следований с |
модельными |
бревнами |
удельного |
веса |
у — |
|||||||||||
|
= 700 кгс/м3, |
приведены |
в |
табл. 7; |
величину tc |
за |
устанав |
||||||||||
|
ливают для скорости v и глубины |
Яб средних |
период |
||||||||||||||
|
поступления в запань переходящего |
остатка; |
|
|
|
|
|||||||||||
|
Ф — поправочный |
коэффициент |
перехода |
к |
другим |
длинам |
|||||||||||
|
пыжа, |
т. е. к |
отличающимся |
от L n = 700 м. Значения ф |
|||||||||||||
|
для различных длин пыжа следующие: |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
Длина пыжа 100 200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
1000 |
1400 2000 |
|
|||||||
|
L n , м |
1,2 1,14 |
1,1 |
1,06 |
1,04 |
1,02 |
1,0 |
0,98 |
0,96 |
0,94 |
0,92 |
|
|||||
|
Коэффи- |
|
|||||||||||||||
|
циент ф |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При определении толщины пыжа в продольной |
сетчато-лежне- |
|||||||||||||||
вой запани при скоростях течения 2,0; 2,5; |
3,0 и 3,5 |
м/сек |
значе |
||||||||||||||
ние |
tc нужно |
исправить на коэффициент |
ф1, который |
определяют |
|||||||||||||
п зависимости |
от коэффициента |
стеснения |
\1р |
пыжом |
ширины |
реки: |
|||||||||||
|
т|з |
|
0 , 2 0 , 2 5 |
|
0 , 3 0 0 , 3 5 |
0,40 ч- 0,45 |
0,50 |
|
|
||||||||
|
фх |
|
|
1,90 |
|
|
1,45 |
|
|
1,20 |
|
1,10 |
|
|
|||
Длину пыжа определяют методом приближения: вначале по табл. 7 находят среднюю толщину пыжа t° для L n =700 м, а за тем по формуле (45) подсчитывают длину пыжа. Далее для най денного значения L n находят коэффициент ф, определяют сред нюю толщину пыжа tc и окончательно вычисляют длину пыжа L B .
§5. СХЕМА СИЛ, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА ЗАПАНЬ,
ИИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА
На запань, установленную в реке, со стороны пыжа |
передается |
||||||||
сила давления, возникающая в |
результате |
взаимодействия |
пыжа |
||||||
|
с потоком воды, |
ветром, |
с бе |
||||||
|
регами или с продольной ча |
||||||||
|
стью |
запани |
(для |
продольных |
|||||
|
запаней). |
|
|
|
|
|
|||
|
В |
существующей |
практике |
||||||
|
расчета |
запаней |
|
принимается |
|||||
|
схема |
сил, |
приведенная |
на |
|||||
|
рис. |
40. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Поток воды и ветер, для |
||||||||
|
которого |
принимается |
наибо |
||||||
|
лее |
неблагоприятное направле- |
|||||||
Рис. 40. Схема сил, возникающих в |
1 Ш е - |
совпадающее |
с |
направле- |
|||||
пыже из бревен |
и и е м |
|
движения |
речного |
пото |
||||
|
ка, |
взаимодействуя |
с |
пыжом, |
|||||
оказывают на него воздействие. В результате возникает |
сила Ра, |
||||||||
увлекающая пыж вниз по течению. Эта сила |
воздействия |
на пыж |
|||||||
потока воды и ветра называется |
а к т и в н о й |
с и л о й . |
|
|
|
|
|||
92
