Файл: Лебедев Н.И. Водный транспорт леса учебник.pdf

ляющие: нормальные P t и параллельные Р я

к берегам

или к про­

дольной части продольной

запани.

В

результате действия

распорных

сил

возникают

силы

трения

F

пыжа о берега или о берег и о боны

продольной

части

запани.

Силы трения, имея направление, противоположное

направлению

возможногоt p

перемещения пыжа, уменьшают действие

активной

силы

Р а . В конечном итоге на поперечную запань или поперечную

часть продольной

запани

передается

д е й с т в у ю щ а я

с и л а

Р д ,

равная

Р д =

Ра-SFTP

= ( l ~ ~

^ )

Р* =

Р ^ а,

(46)

где

Р = ^ 1 — 2 ^ т р

j — коэффициент,

учитывающий

характер

взаи­

коэффициент р зависит от скорости течения,

отношения

длины

пыжа L n

к средней ширине лесохранилища Ь3

и от

конфигурации

берегов на участке размещения

лесохранилища.

Численные значения коэффициентов р, определенные экспери­

ментальным путем для русел с примерно параллельными

берегами

или

берегом

и продольной

частью запани, приведены

в

табл.

8.

Т а б л и ц а

8

Численные

значения коэффициента

р

З н а ч е н и я

коэффициента [3 при

Ln/b

v,

м/сек

1

2

3

4

5

6

7

8

0,5

0,61

0,51

0,40

0,31

0,27

0,23

0,21

0,20

1,0

0,76

0,65

0,55

0,48

0,42

0,40

0,38

0,35

1,5

0,81

0,70

0,62

0,55

0,50

0,48

0,45

0,42

2,0

0,86

0,78

0,72

0,68

0,63

0,60

0,57

0,55

2,5

0,87

0,80

0,76

0,70

0,68

0,64

0,62

0,60

3,0

0,88

0,83

0,79

0,74

0,70

0,68

0,64

0,62

Лабораторными исследованиями было установлено, что дей­

ствующая

на

запань

сила

Р д по мере

поступления

в запань леса

чения

силы

Р д . Это

происходит потому, что с

увеличением

длины

пыжа

силы

трения

Fny возрастают более интенсивно,

чем

силы

Р а . При некоторой

длине пыжа приращение

активной

силы Р а

L p = (6 + 8)b.

(47)

нормальные

Р±

и параллельные

Р в к

продольной

части

запани.

Величина

распорных

сил,

а

следовательно,

и

величина сил

их составляющих Р, и Р л изменяется

по

длине

запани, умень­

шаясь по мере

удаления

от

поперечной

части.

Таким

образом,

продольной части запани от пыжа при воздействии

на него по­

тока воды и ветра,

составит

(48)

По нагрузкам

р, р± и р^ , определенным для

соответствую­

при расчетном уровне воды

в период формирования пыжа;

расчетная

для района

расположения

запани

скорость

ветра

1>в, м/сек;

скорость v течения, м/сек.

расчетная

При расчете поперечных

запаней за

расчетную

скорость

тече­

живому

сечению потока

в створе расположения запани, для лет

2%, 5%

или

10%-ной

обеспеченности в зависимости от класса

капитальности

запани.

(49)

здесь и с р — расчетная

скорость течения,

средняя

по

живому се­

чению потока в

створе

расположения

поперечной

части продольной

запани;

h — средняя

бытовая

глубина

в

пределах

ширины реки,

воротом, сила,

действующая

на

запань,

будет

меньше,

чем при расположении запани на прямолинейном участке

реки. Это учитывают уменьшением на 5—10%

значений

Р, принятых по табл. 8;

Pi — коэффициент,

учитывающий

непризматичность

русла.

Для призматичного,

прямолинейного русла

р± = 1,0;

для

русла,

сужающегося

по

направлению

течения

на

угол

5°, pi = 0,9;

на

10°— pi = 0,8 и

на

20°— В! = 0,65.

L p — расчетная

длина

пыжа;

при

его

фактической

длине

Lh>8b

принимается

равной 8Ь при

и ^ 1 , 1 5

м/сек,

а

при

У ^ 1 , 2

66.

Если

фактическая

длина

пыжа

L n < 8 b ,

за

расчетную принимают длину, определенную по формуле

(45), т. е. L p = L n ;

потоком, кгс/м2,

осреднен-

т — удельная сила

влечения пыжа

ная по

его

расчетной длине. При

и ^ 1 , 5

м/сек

значения

т определяют

в

зависимости

от

v

и

he

для

различных

расчетных

длин

пыжа L p

по табл.

9.

При

у ^ 1 , 7 5

м/сек

т = то/2б,

где to — удельная

сила влечения

пыжа

потоком

при /гг>= 1 м, определяемая

по табл. 10;

Значения

т при у до 1,5

м/сек

Т а б л и ц а 9

З н а ч е н и я

т,

кгс/м?, при L^,

м

V,

йб , м

м/сек

200

400

600

woo

1500

2500

0,5

Незави­

0,6

0,5

0,4

0,3

0,3

0,3

симо от

0,6

/*б

0,8

0,7

0,4

0,3

0,3

0,3

То же

0,7

»

1,5

1,2

1,0

0,9

0,8

0,7

0,8

»

2,0

1,6

1,4

1,2

1,1

1,1

0,9

2,0

2,6

2,2

1,8

1,5

1,3

1,2

3,0

2,8

2,4

2,1

1,6

1,4

1,3

4,5 и

3,0

2,6

2,3

1,9

1,5

1,4

больше

1,0

2,0

2,9

2,3

2,0

1,6

1,5

1,2

3,0

3,3

2,6

2,3

1,8

1,7

1,4

4,5

4,0

3,2

2,8

2,2

2,0

1,8

6,0 и

5,2

4,1

3,8

3,2

2,9

2,7

больше

2,6

1Л

2,0

3,3

2,3

1,8

1,6

1,3

3,0

4.3

3,4

2,9

2,4

2,0

1,7

.4,5

5,7

4,6

3,9

3,2

2,7

2,6

6,0 и

6,7

5,4

4,6

3,8

3,2

3,1

больше

3,7

1,2

2,0

2,9

2,5

2,1

1,7

1,4

3,0

5,3

4,2

3,6

3,0

2,5

1,9

4,5

7,5

6,1

5,3

4,3

3,4

3,0

6,0 и

8,9

7,2

6,3

5,1

4,0

3,5

больше

1,25

2,0

3,9

3,1

2,7

2,2

1,8

1,4

.3,0

5,8

4,6

4,0

3,3

2,7

2,1

4,5

8,7

6,9

6,0

4,9

4,0

3,2

6,0 и

11,6

9,2

8,0

6,5

5,3

4,3

больше

4,7

1,5

2,0

6,1

3,9

3,1

2,5

2,0

3,0

9,2

7,0

5,8

4,7

3,7

3,0

4,5

13,8

10,5

8,7

7,0

5,6

4,5

6,0

18,4

14,0

11,6

9,3

7,5

6,0

7

и больше

21,3

16,3

13,5

10,8

8,7

7,0

Т а б л и ц а

10

Значения т0

при v > 1,75

м/сек

и при

11в—\м

З н а ч е н и я т,

кгс/м2,

при L р,

м

V,

м/сек

100

200

300

400

500

600

800

1000

1250

1500

1750

2000

2500

1,75

5,75

5,04

4,27

3,90

3,60

3,26

2,78

2,33

2,11

2,00

1,78

1,60

1,55

2,0

7,95

6,95

6,03

5,41

4,89

4,60

4,00

3,73

2,95

2,62

2,33

2,12

2,00

2,25

10,60

9,26

8,06

7,22

6,32

6,06

5,11

4,55

4,00

3,53

3,22

2,95

2,42

2,5

13,20

11,50

10,00

8,88

8,00

7,32

6,44

5,77

5,04

4,43

3,96

3,63

2,97

2,75

15,4

13,75

12,25

11,10

10,15

9,30

7,92

6,97

6,12

5,43

4,51

4,34

3,55

3,0

19,20

17,40

15,40

13,75

12,80

11,80

10,20

8,88

7,80

6,63

6,03

5,25

4,34

т в

— удельное

сопротивление пыжа

ветру,

отнесенное

к еди­

нице площади зеркала реки, занятого пыжом,

кгс/м1,

определяется по формуле r B

= kBvl,

в которой kB — коэф­

фициент

сопротивления ветра

о пыж, кгс/секР/м*1,

завися­

щий от скорости vB ветра:

vB,

м/сек

8

12

16

18

kB, кгс/сек2/м*

0,002

0,0015

0,001 0,0009

На

реках со средними по живому

сечению

скоростями

течения

до

1 м/сек и ширине реки до 150 м с ледоходом

слабой интенсив­

ности допускается

прием леса в сетчато-лежневую запань

вместе

со

льдом. Давление ледобревепного

пыжа

на запань определяют

по формуле

Р д = Р Р А Ь р ( £ л т + тв ),

(51)

V, м/сек

0,5

0,7

0,8

0,9

1,0

k„

1,0

1,6

2,3

3,0

3,5

пани.

Расчет лежня

запани. Расчет

лежня запани

сводится к

опре­

делению

натяжения Т, возникаю­

щего в нем от силы Яд , действую­

щей на запань.

При расчете лежня

поперечной

запани

со

створом,

перпендику­

лярным

оси потока

(рис. 41),

принимают,

что

нагрузка на

1 пог. м запани ря

равна нагрузке

на 1 пог. м ширины реки в створе

Рис. 41 Схема

к определению

натя­

запани, лежень провисает по дуге

жения в лежне запани

круга, а р д

действует

в радиаль­

2Tsm^

=

paAl.

2

д

При малых углах

Аф

Аф

sin

2 ~

2 '