Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Установление расчетного расхода при проектировании мостовых переходов

..pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
5.54 Mб
Скачать

Подсчитываем по формуле (7) коэффициент асимметрии

Os .

В этой формуле K m in

= 0,148 (см. последнюю строку графы 4

табл.21). Тогда коэффициент

 

 

 

 

 

 

 

с «S = J

2 C V

 

2-0,800

1 ,878.

 

 

 

 

 

- к

_

 

1 ~ Д 4 8

 

 

 

 

 

 

'

"теп

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По таблице Фостера-Рыбкина (прилож.2) находим коэффици­

ент Я °

в зависимости

от полученного значения коэффициента

асимметрии

03

и принятой вероятности превышения

р

= 1%:

ЯР = 3,539.

значения параметров 0 0

с»

 

Cs и

 

Полученные

,

коэф­

фициента 9 °

меньше тех их значений, которые

были найдены с

учетом расхода редкой повторяемости. В результате

этого

будет

меньше и расчетный расход, определяемый по формуле

(10):

 

Qp =

 

 

+

= 3170 С3»539’ 0»800 + D

= 12144,3

м3/с .

 

 

/

= I2I40

л

 

 

 

 

 

 

 

Принимаем Qp

M V C .

 

 

 

 

 

 

 

Разница в расходах составляет

 

 

 

 

 

 

 

 

'

Q p " Q p

I3I70

- I2I40

100 =

8,6$.

 

*

=

------ Р.

ioo ----------------------

 

«■

%

 

I2I40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом,

учет расхода редкой повторяемости позво­

ляет уточнить определение расчетного расхода заданной вероят­

ности превышения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Построим график зависимости расхода Qfi от параметра *

Qp = f

( j /)

(цри постоянном расходе

(3^

.равном II720 м3/с ) .

^Примем следущие

значения параметра

Я

:

50,75,100,125 и

150 лет. Для краткости приведем расчет расхода Qp

только для

параметра Я

, равного 100 лет,

а для

остальных значений М

дадим окончательные результаты расчета.

 

 

Qi

 

 

Наблюденные годовые максимальные расходы

(табл. 19)

располагаем в убывающем порядке (графа

3 табл.22).

Каждому рас­

ходу присваиваем свой порядковый номер и указываем соответству­ ющий календарный год (графы I и 2 табл.22).

62

По формуле (21) определяем среднее арифметическое зна­ чение ряда

 

 

 

 

= _ J ---- ( Ц720 +

Ц4230) = 3260 м3/с .

 

 

 

 

 

100

 

 

36

 

 

 

 

 

 

 

Вычисляем по формуле (23) модульные коэффициенты

К i .

 

Результаты расчета сводим в

графу 4 табл. 22.

К i -

 

 

 

 

 

Подсчитываем для каждого года величину

I

(графы

5

as

6),

величину

(

K i -

I )3

(графа 7 ), а затем

находим

 

 

•M

(/< ;-

I

)2 =

21,832.

 

 

 

 

 

 

 

1

 

Определяем по формуле

(24) модульный коэффициент

 

 

 

 

к = — 2 * . =

II720

 

 

 

 

 

 

 

 

. = 3,595.

 

 

 

 

 

 

 

 

м

Q o w

олои

 

 

 

 

 

 

 

 

Вычисляем по формуле (22) коэффициент вариации

 

 

 

=

J

------1------Г (3,595 -

I )2 +

21,832]

= 0,821.

 

 

У

100 -

I

L

 

36

 

 

J

 

 

 

 

В графе 4 табл.22 находим наименьший модульный коэффици­

ент рядаКт £п = 0,144 (последняя строка графы 4 таблицы).

 

 

 

Определяем коэффициент асимметрии по формуле

(7)

 

 

 

 

 

 

2 Су (л)

2*0,821

 

 

 

 

 

 

cs

 

1 - Kr

I

1,918.

 

 

 

 

 

 

 

- 0,144

 

 

 

 

 

 

 

По таблице Фостера-Рыбкина (прилож.2) находим коэффициент

Я °

в

зависимости от полученного значения

коэффициента асим­

метрии

Cs и принятой вероятности превышения

р

-

1%: °Р

-

= 3,559.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

64

 

 

 

 

 

Таблица 23'

Результаты расчета расхода

О р

J /

 

 

для различных значений параметра

 

 

Параметр М ,годы |

50 |

61

| 75

| 100

| 125 |

150

Среднее арифметичес­

3340

3310

3290

3260

3240

3230

кое значение ряда

 

 

 

 

 

 

Qocw . *Vc

0,842

0,835

0,828

 

 

 

Коэффициент вариации

0,821

0,818

0,815

Коэффициент асиммет­

1,980

1,946

1,932

1,918

1,913

1 ,.909

рии Су

 

 

 

 

 

 

Коэффициент QP

3,580

3,573

3,566

3,559

3,557

3,555

 

13410

13180

13000

12790

12670

12590

 

1,105

1,086

1,071

1,053

1,044

1,037

/ 3 5 0 0

/з4оо

/ 3 3 0 0

/згоо

/з/о о

/3000

/ 2 9 0 0

/2 6 0 0

/2 7 0 0

/2 6 0 0

/2 5 0 0

SO

?s

> ° ° 7s s

~Ts o v

 

 

66

Ри°. 9. График Qp =

го д Ь ,

) расчетный расход

Q p заметно снимается,

а коэффициент

ft все больше

и больше

приближается к единице. Уже при J f-

= 125 лет расход

практически не оказывает влияния на

величину расчетного расхода.

 

Поэтому при

изысканиях мостовых переходов

в первую оче­

редь следует обращать внимание на те расходы редкой повторяе­

мости, для

которых параметр J)f не превышает 125 лет.

П р и

м е р 6 . Через реку Е проектируется мостовой пере­

ход, который является участком автомобильной дороги I техни­ ческой категории. На реке имеется водомерный пост (на расстоя­ нии 5 = 2,8 км от створа мостового перехода выше по тече­ нию), на котором были установлены годовые максимальные уров­

ни вода Zc

и соответствующие

им расхода

Q t- за П

= 38 лет

с I960

по 1997

г . В табл 24 для краткости

значения уровней

воды

Z i

не

приводятся, а значения расходов Q i даются лишь

для некоторых лет наблюдения.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 24

 

 

Значения годовых максимальных расходов

 

 

 

 

в реке Е

 

 

 

п/п

 

Года наблюдений

Расходы Q;

, M'VC

 

 

 

 

 

 

 

I

 

I960

 

940

 

 

2

 

1961

 

2350

 

 

3

 

1962

 

1680

 

 

4

 

1963

 

4480=Q/rtcrx

 

5

 

1964

 

2630

 

 

34

 

1993

 

3950

 

 

35

 

1994

'

570= <W „

 

36

 

1995

2430

 

 

37

 

1996

 

4120

 

 

38

 

1997

 

1890

 

Согласно показаниям старожилов, в 1947 г . наблюдался наивысший уровень воды в реке. С 1947 по 1997 г . этот уровень не был превзойден.Гидравлическим расчетом (см. п.9) установлен

67

расход воды в реке,соответствующий данному уровню,

=

= 7840 м3/о .

 

 

 

 

Требуется определить расчетный расход в створе мостового

перехода

Qp и построить график зависимости расхода Qp от

параметра

:

Qp = <Р(0 ^ )

(при постоянном

значении

параметра

J / ,

равном 1997 - 1947 = 50 лет).

 

Так как проектируемый мостовой переход находится на авто­

мобильной дороге

I технической категории, то принимаем веро­

ятность превышения расчетного расхода р

равной

1%.

Наблюденные годовые максимальные расходы Q £*

распола­

гаем в убывающем порядке (графа 3

табл. 25). Каждому расходу

присваиваем свой порядковый номер и указываем соответствующий

календарный год

(графы I

и 2

табл.25).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица

25

 

Определение расчетного расхода с учетом расхода

 

 

редкой повторяемости (J/=50 лет) для реки Е

 

 

ft

Годы

Расходы

Модульные

К

- I

(К; - I ) '

чле­

наблю­

О;

, м3/с ,

коэффициен­

 

 

 

 

на

дений

в убывающем

ты

Л

+

-

 

 

Ряда

 

порядке

 

 

 

 

I

2

 

3

 

4

5

6

7

 

I

1963

 

4480

1,678

0,678

 

0,4597

 

2

1975

4380

1,640

0,640

 

0,4096

 

3

1989

4350

1,629

0,629

 

0,3956

 

4

1968

4260

1,596

0,596

 

0,3552

 

5

1996

4120

1,543

0,543

 

0,2948

 

34

I960

 

940

0,352

 

0,648

0,4199

 

35

1977

 

850

0,318

 

0,682

0,4651

 

36

1985

 

710

 

0,266

 

0,734

0,5388

 

37

1971

 

690

 

0,258

 

0,742

0,5506

 

38

1994

 

570

 

0,213

 

0,787

0,6194

 

 

 

п

 

 

 

 

п

 

2

 

 

TL Q; = 97620

 

 

 

 

 

 

 

Т . ( к г 4

) *

 

 

4

*

 

 

 

68

- 8,362

п

 

Определяем

 

величину YJ Q{

0на

получилась равной

97620 иг/с.

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

По формуле

 

(21)

вычисляем среднее

арифметическое

значе­

ние ряда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П

 

=

50

 

(7840

+ -§ 9 -= Д -

97620)

= 2670 uf3/ с.

 

^оОО

 

 

 

 

 

38

 

 

 

 

 

Определяем по формуле

(23)

модульные коэффициенты К L.

Результаты расчета сводим в графу 4 табл.25.

 

 

Подсчитываем для

каждого года величину Ki - I

(графы 5

и 6),

велищшу

(

K i

-

I )2

(графа 7 ),

а

затем находим

 

£

(

K i

- I )2 =

8,362.

 

 

 

 

 

 

1 По формуле

(24)

вычисляем модульный коэффициент

 

 

 

 

 

 

К

 

 

= - Ш } - = 2,936.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2670

 

 

 

 

 

Определяем

по формуле

(22) коэффициент вариации

 

 

 

 

 

 

 

 

 

936

-

I Г

50

-

 

 

 

 

5 0 - Г

[

 

 

+

i 8,362J = 0,544.

 

 

(2,

 

 

38

 

 

 

Подсчитываем по формуле

(7 )

коэффициент асимметрии

 

 

 

 

 

 

 

 

_2iQj5|4_ _ j

 

зд0>

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

-

0,213

 

 

 

По таблице Фостера-Рыбкина (прилак.2) находим коэффици­

ент ср

. При

C s

= 1,390

и

р

= 1%коэффициент0 °

=3,264.

Вычисляем по формуле (10) расчетный расход

 

 

 

Qp = 2670 (3,264.0,544

+ I)

= 7410,9 м3/с .

 

Принимаем

Qp -

7410 м3/с

 

 

 

 

 

 

По формуле

(12)

 

определяем стандартную ошибку &Qp (при

П =

J /

= 5 0

л ет).

При коэффициенте

вариации 0 ^ =

0,544

и вероятности превышения

р

 

~ 1% коэффициент

Е

~ 0,827

(табл.2).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,827

7410 = 866,6

«

 

о ,

 

 

 

J

.—

867 М°/с.

ч ъ

 

Q p

\[ьо

 

 

 

 

 

 

 

 

Величина 0,2

Q

= 0,2.7410

= 1402 м3/с .

 

 

 

 

Получили

Д Qp < 0 , 2

Q p

(867 м3/с <

1482 м3/с ).С л е ­

довательно,

условие

( I I )

соблюдается.

 

 

 

 

 

Для условий данного примера расчетный расход

без учета

расхода редкой повторяемости

Q p

= 6590 м3/с

(для

краткости

расчет этого расхода не приводится).

 

 

 

 

 

Тогда коэффициент

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7410

1,124.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

--------

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6590

 

 

 

 

 

Построим график зависимости расхода

Qp

от расхода ред­

кой повторяемости Q^

: Qp = Ф (

)

{при постоянном па­

раметре J /

,

равном 50

лет).

 

 

 

 

 

 

Примем расход

QM прямо пропорциональным наибольшему на­

блюденному расходу Qmax

 

> равному 4480 ма/с (см .табл.24):

(25)

где

5*

-

коэффициент пропорциональности.

 

 

Для условий рассмотренного примера коэффициент

 

 

 

 

£

Q „

7840

 

 

 

 

 

 

-------- JL — =

--------- 1,75.

 

 

 

 

 

*

П max

4480

Z

 

 

Примем следущие значения коэффициента

.кроме

указа!

ного: 1,25; 1,5; 2; 2,25

и 2,5 . В табл.26

приведены соответс1

вующие

значения расхода

. Для всех этих расходов выполнен

расчет,

аналогичный тому,

который произведен для расхода

Q ,

равного 7840 м3/с . Результаты расчета сведены в

табл.27.

^

На основании данных,

приведенных в этой таблице, построен

график

Q

=

<р ( Q^) {рис.10).

 

 

 

 

70