double arrow
ВИЗНАЧЕННЯ ЗАГАЛЬНОГО РОЗМИВУ В РУСЛІ

Аналітичний розв'язок рівняння балансу наносів, за яким глибина в розмитому руслі під мостом у будь-який момент затоплення заплави визначається залежністю

де hj-1 – глибина в руслі до розмиву, яка в кожний момент часу дорівнює різниці між рівнем високої води (РВВ) і відміткою дна (за умов проходження паводку нормативної ймовірності перевищення першим після спорудження мостового переходу hj-1, = hpn, де hpn – руслова природна глибина, яка теж змінюється згідно з водомірним графіком;

А – коефіцієнт, що враховує крупність наносів і приймається за даними таблиці Г.1.

Таблиця Г.1

Ґрунт Крупність, мм А
Пісок дрібний 0,05-0,25 Більше 7,5-10-4
Пісок середній 0,25-1,00 7,5- 10^-3-10-4
Пісок крупний 1,00-2,50 З-КҐ-2,5-10-4
Гравій 2,50-5,00 2,5-10-4-2,2-10-4

Г- інтегральна функція гідрографа руслової витрати

де (Qpп)j-1 та (Qpп)j – природні руслові витрати в j-1 та j моменти часу від початку затоплення заплав, зміна яких в часі описується гідрографом (рисунок Г.1);

Δtj – проміжок часу між tj-1 та tj, що вимірюється в добах; 86400 – кількість секунд у добі. За обчисленими в такий спосіб значеннями інтегральної функції гідрографа будується графік Гj = f(t) (рисунок Г.2).

Рисунок Г.1 – Гідрографи загальної і руслової витрати Рисунок Г.2 – Інтегральна функція гідрографа руслової витрати

де βM – коефіцієнт стиснення потоку під мостом, який змінюється за часом;

Вр – ширина русла під мостом;

Q – загальна витрата ріки, яка визначається за гідрографом для того ж моменту часу, що й природна руслова витрата (рисунок Г.1);




qзап – питома витрата заплав;

L0 – ширина отвору моста;

де lc – довжина зони стиснення в околі пікових рівнів води;

В – середня ширина розливу ріки;

lмз і lбз – відповідно ширина меншої і більшої заплав.

Найбільша величина загального розмиву (товщина змитого шару ґрунту)

не збігається з піком наводка, а досягається на його спаді. Для визначення цього часу треба на графіку інтегральної функції гідрографа знайти точку дотику між ним і прямою, проведеною з початку координат (рисунок Г.2). Абсциса цієї точки однозначно відповідає піку загального розмиву, а товщина змитого шару ґрунту на цей момент буде максимальною.

Якщо проходження паводків, менших за величиною від розрахункових (найбільших), призводить до невідновлюваних деформацій у підмостовому руслі (що можливо при стисненні потоку більше ніж у 2 рази або на мостових переходах в умовах підпору, в нижніх б'єфах гребель, при деформації русел у заплавних отворах тощо), визначення загального розмиву належить виконувати, виходячи з умов проходження розрахункового (найбільшого) паводку після серії натурних спостережених паводків одного з багатоводних періодів або за їх браком змоделювати таку серію паводків.



Прогнозування загального розмиву за серією паводків передбачає після кожного з них, крім останнього (нормативного), визначати залишковий розмив Δhзал, величина якого утворюється на момент звільнення заплав від води. Цю величину треба додавати до глибини hj-1 у формулі (Г.1), коли визначається загальний розмив від кожного наступного паводка.

Обчислення залишкового розмиву здійснюється за формулою (Г.1), до якої незалежно від висоти і порядку паводку в серії належить підставляти βМ = 1,005, а інтегральну функцію гідрографа Г на момент, коли рівень води опустився практично до середньої відмітки заплав. При цьому довжину зони стиснення lс належить визначати за формулою

де In – природний поздовжній похил ріки;

Fr = V2/gВ – число Фруда, записане через ширину розливу ріки В, яка на момент визначення залишкового розмиву обчислюється за формулою В = 2 L0 – Вp;

V – середня швидкість потоку в брівках русла;

а – коефіцієнт, що визначається за графіком на рисунку Г.3.

Для останнього в серії паводку нормативної ймовірності перевищення βМ і Г набувають значень на момент піку розмиву, якому відповідає точка дотику графіка інтегральної функції гідрографа і прямої, проведеної з початку координат; довжина зони стиснення в цьому випадку може бути обчислена за (Г.4); глибина hj-1 визначається як різниця між рівнем води на піку розмиву і відміткою дна русла, зменшеною на суму залишкових розмивів всіх попередніх паводків розрахункової серії.

Рисунок Г.3– Графік для визначення коефіцієнта а = Fr/ In


ДОДАТОК Д

(довідковий)






Сейчас читают про: