Определение отверстия моста минимальной длины

Поймы реки пересыпаются почти полностью. Непересыпанной остается только ширина поймы между подошвой насыпи подхода и бровкой русла, необходимая для размещения укрепления подошвы конуса подхода шириной l_укр.

Рисунок 3.2.1 Схема к определению отверстия минимальной длины:

1 – дно русла до размыва; 2 – дно русла после размыва

Отверстие моста минимальной длины (рис. 3.2.1):

, (3.2.1)

где – гарантийный запас, равный 1,1 при морфометрической основе расчетов расхода и 1,0 при гидрометрической основе (в курсовом проекте );

– ширина укрепления у подошвы конусов подходов с заложением откоса m=2 или у подошвы струенаправляющих дамб (в курсовом проекте первоначально принимается 10 м);

– бытовая глубина воды на пойме у бровки русла.

В случае минимального отверстия моста по (3.2.1) средняя глубина воды в русле под мостом определяется по формуле:

, (3.2.2)

где – средняя бытовая глубина воды в русле;

– коэффициент, учитывающий стеснение потока опорами моста, равный отношению ширины опоры к длине пролета моста (в курсовом проекте может быть принят 0,05);

– степень стеснения потока насыпями подходов.

, (3.2.3)

где Q, Q_рб – расходы, расчетный и в русле бытовой;

q_пб – средний элементарный расход на пойме бытовой;

l_М1 – отверстие моста, определяемое по (3.2.1);

В_рб – бытовая ширина русла.

Коэффициент размыва в русле, равный отношению площади живого сечения после размыва и до размыва, определяется по формуле:

.

Необходимо, чтобы коэффициент размыва не превышал допускаемого значения.

; , (3.2.4)

где Р_доп – допустимая величина коэффициента размыва (Р_доп=1,75).

Если условие (3.2.4) не выполнено, то вариант отверстия минимальной длины не подходит. Для уменьшения глубины после размыва h_рм следует уменьшить расход в русле под мостом. Для этого часть пойм не пересыпается подходами. При этом рассматривается вариант уширения русла за счет срезки пойм.

Пример 3.2.1

Исходные данные: ширина русла 105 м, средняя глубина русла в бытовых условиях 3,62 м, расчетный расход 1125 м3/с, расход в русле в бытовых условиях 367 м3/с, допускаемый коэффициент общего размыва Р_доп=1,75. Средний элементарный расход на пойме 0,73 м³/с, глубина воды h_пб=2,31 м.

Требуется определить отверстие моста минимальной длины и возможность его применения.

Вычислим по (3.2.1) отверстие моста: .

Определим по (3.2.3) степень стеснения потока , по (3.2.2) среднюю глубину в русле после размыва:

;

.

Проверим условие (3.2.4):

.

Условие (3.2.4) не выполнено. Следовательно, вариант отверстия моста l_м1=145 м не подходит.