книги / Проектирование пойменных насыпей на мостовых переходах

<7/. м2/с

Левая

пойма

Коренное

русло

Средняя

пойма

Проток

Правая

пойма

Если проток отсутствует, то живое сечение реки состоит из коренно­ го русла, левой и правой поймы. Такое живое сечение показано на рис. 27. Одна из пойм (левая или правая) может отсутствовать.

Расчет подпоров производят по способу И.С.Ротенбурга [18] в сле­ дующей последовательности.

расчетный расход , м3/с; QM - расход, проходящей в бытовых условиях в

пределах отверстия моста при РУВВ, м3/с.

Рис. 27. Схема к определению расхода QM:

I - коренное русло; 2 - левая пойма; 3 - правая пойма

41

где бк.р- расход в коренном русле, м3/с;

q„n- удельный расход на левой пойме, м2/с; qnn-удельный расход на правой пойме, м2/с;

1яп- длина участка левой поймы, перекрытого мостом, м;

длина участка правой поймы, перекрытого мостом, м (рис. 27).

Расход Qu можно определять также по эпюре элементарных расхо­

дов. Методика построения этой эпюры изложена в книгах [18,47] и в рабо-

те [26].

2. Вычисляют бытовую скорость, м/с,

(14)

где соб- площадь живого сечения реки в бытовых условиях при РУВВ,

где сокр- площадь живого сечения коренного русла, м2;

й)я п- площадь живого сечения левой поймы, м2;

ф„л - площадь живого сечения правой поймы, м2.

3. Определяют скорость под мостом в бытовых условиях, м/с,

(16)

где собм- площадь живого сечения в пределах отверстия моста в бытовых

условиях при РУВВ, м2.

где hKn - средняя глубина на левой пойме, м; h„M- средняя глубина на правой пойме, м.

4. Подсчитывают фактическую скорость под мостом, м/с,

( 18)

42

5. О п р е д е л я ю т о т н о ш е н и е

Fr У}

к gLpk ’

где Fr - число Фруда;

|'б - уклон водной поверхности в бытовых условиях (рис. 24); g- ускорение свободного падения, м/с2;

Lp- расчетная ширина потока, м.

Рис. 28. Схема к определению расчетной ширины потока: а- одностороннее стеснение потока сооружением; б- двухстороннее стеснение потока сооружением (поймы одинаковой ширины); в- двухстороннее стеснение потока сооружением (поймы разной ширины)

При одностороннем стеснении потока сооружением (рис. 28, а) рас­ четная ширина потока 1Р равна ширине разлива реки,!, по РУВВ, то есть ! р = 1.

При двухстороннем стеснении потока сооружением в случае равных по ширине пойм и симметричном расположении отверстия моста (рис. 28, б) расчетная ширина потока I p=0,5 Z; если поймы имеют разную ширину (рис. 28, в), то расчетная ширина потока Lv складывается из ширины

большей поймы и части отверстия моста.

6. Вычисляют расстояние х0, м, от створа мостового перехода до вер­ тикали, где устанавливается предмостовой подпор Ahg (рис. 24):

(20)

Ру.

где а- коэффициент, который при — < 0,25 находится по графику

Ч

( Fr\ Fr

—(рис. 29), а при — > 0,25 определяется по табл. 6.

где 2- безразмерный коэффициент, который учитывает гидравлические со­

противления и определяется по формуле

44

.S fL

Ом

4 .0 0

3 ,S 0

3 .0 0

г,50

г ,о о

t,s o t,a s

Рис. 29. График

45

8.Подсчитывают максимальный подпор у пойменной насыпи, м,

8

10.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫСОТЫ НАБЕГА ВЕТРОВЫХ ВОЛН НА ОТКОСЫ ПОЙМЕННОЙ НАСЫПИ

На поверхности воды в реках под влиянием ветра возникают волны. Параметрами ветровой волны являются ее высота Иа и длина Л (рис. 15).

Высота ветровой волны зависит от скорости и направления ветра, длины разгона волны, глубины реки при расчетном уровне высоких вод РУВВ, конфигурации реки в районе мостового перехода и характера раститель­ ности на поймах.

При проектировании мостовых переходов расчеты параметров ветро­ вых волн производят в условиях мелководья, когда глубина воды h <

0,5 X, где Л- длина волны.

Для возможности определения параметров ветровых волн необходи­ мо иметь следующие исходные данные: расчетную скорость ветра на вы­ соте 10 м над поверхностью воды (эта скорость обозначается F 10), длину разгона волны х (рис. 30,а) и среднюю глубину реки Ина всем протяжении

разгона волны при РУВВ.

46

Длину разгона волны х по направлению каждого из восьми румбов

устанавливают на основании плана мостового перехода. Для определения указанной длины намечают точки А и Б, находящиеся посередине левой и правой пойменных насыпей (рис.30,а). Через эти точки проводят прямые по направлению каждого из восьми румбов до пересечения их с линией разлива при РУВВ. По чертежу находят длину разгона волны х для всех

румбов.

Чтобы определить среднюю глубину реки А, строят по отметкам дна сечение водного потока для заданного румба и найденной длины разгона волны х при РУВВ (рис. 31). С помощью, планиметра или путем разбивки

на элементарные фигуры подсчитывают площадь сечения водного потока

F, м2. Тогда средняя глубина реки в заданном направлении, м,

Рис.31. Схема к определению средней глубины реки А в заданном направлении

Параметры ветровых волн следует рассчитывать по направлениям ветра всех восьми румбов. Такая необходимость вызвана тем, что величи­ ны Fl0, х и А имеют различные значения для разных направлений. Поэтому

заранее нельзя сказать, какое направление является наиболее волноопас­ ным.

В настоящее время расчет параметров ветровых волн производят на основании разработок, выполненных волновой комиссией при Институте волновых проблем Российской Академии наук [24]. Эта комиссия соста­ вила график (рис.32), который позволяет определять высоту и длину вол­ ны в пределах глубоководной зоны водоема (для этой зоны глубина воды А> 0,5 А, где А- длина волны). Найденные с помощью' графика параметры ветровой волны пересчитывают для условий мелководья.

48

6

Рис.32. График для определения параметров ветровых волн в глубоководной зоне водоема

Задача решается в следующей последовательности.

I.Определяют величину а, с2/м, по формуле

ЮООх

где лг-длина разгона волны, км; t-расчетная скорость ветра ,м/с.

2. Величину а откладывают на оси абсцисс (точка А).

Из точки А восстанавливают перпендикуляр до пересечения с кривой графика в точке В, которую сносят на ось ординат и получают точку D.

В результате этого на кривой графика находят значение величины

•” 1 Г '

НФ)

а на оси ординат - значение величины с, с2/м.

Величина

_ 1000^.0

V*

В этих выражениях параметры волны hg^ и Хг в м, а скорость VXQв

м/с. Индекс “г ” указывает на то, что параметры волны соответствуют глу­ боководной зоне водоема.

3. Из последних двух выражений определяют высоту волны, м,

сУп П«г)~ 1000

и длину волны, м,

Л = е А,0(г)

для глубоководной части водоема. Эти параметры имеют 1 'о-нуго вероятность превышения.

4. Находят величину

50