37_Морфометрический расчет. Коэффициенты шероховатости.
Морфометрический расчет заключается в оценке шероховатости русла и пойм по их внешним морфологическим и геометрическим характеристикам.
Q%=Qлпб+Qрб+Qппб
Q%=Wл*Vл+ Wр*Vр+ Wп*Vп
V=m(H^2/3)*Iб^1/2
m – коэффициент гладкости
m=1/nш
nш – коэффициент шероховатости
Н – средняя глубина воды, м
Н=W/В
Морфометрический расчет используется:
1. Когда нет данных с водомерного поста по расходам и уровням воды, а РУВВ был установлен по опросам старожил. Изыскатели привозят данные о мостовом створе: сечения русла и пойм. Производят построение. Наносят, установленный опросом РУВВ. Находят расходы русла и пойм.
2. На водомерном посту замеры уровней проводились (определялась Н), но не были определены Q:
а) Строят сечение речной долины в М
б) Наносят уровни воды
в) Для них рассчитывают W, H, B, V, Q
г) Для каждого расхода определяют свою вероятность превышения (Р%)
д) Строят график по клетчатке вероятности
е) Определяют расчетный расход заданной вероятности превышения
ж) Определяют расчетный расход графическим способом по построенному сечению створа с учетом отложенного РУВВ. Q%граф=WлпVлп+WpVp+WпVп
Полученные результаты не должны отличаться друг от друга более чем на 5%. Для оценки распределения расчетного расхода между элементами живого сечения долины (русла и поймами) вводят коэффициент t – величина относительного распределения расчетных расходов. Она является одной из основных характеристик , определяющей как размеры будущего мостового сооружения, так и особенности его работы.
t=Qрб/Q%
Qрб=t*Q%
Qрб=Q%-Qпб
Qпб=Q%(1-t)
38. Принципы расчета общего размыва под мостом.
Под общим размывом понимают размыв, происходящий под мостом в результате стеснения водного потока подходами к мосту.
Два характерных сечения:
Русло, по которому перемещаются руслоформирующие наносы
Не перекрытые подходами к мосту пойменные участки, по которым не происходит перемещение наносов.
Bп=Qпм/Qпб
Вп – коэффициент стеснения поймы подходами к мосту, показывает какую часть занимает мостовой переход от пойм.
Bп=Qпм/Qпб
Вр – коэффициент стеснения русла
Увеличение расхода в результате сжатия сечения сопровождается увеличением скорости течения, что приводит к усиленному выносу грунтовых частиц. А в результате к размыву, т.е. увеличению поперечного сечения.
В бытовых условиях на пойменных участках частицы грунта неподвижны.
Vпб<Vнд – не размывающая донная скорость.
Размыв будет происходить, когда скорость в пойме под мостом будет больше Vнд. При этом площадь поперечного сечения будет постоянно возрастать, а скорость в пойме под мостом уменьшаться. Это наблюдается до тех пор, пока скорость в пойме под мостом не равна Vнд
hпм=(hпб*Vпб*Bп)/Vнд
Размыв на русловом участке:
Частицы грунта, слагающие дно в русле находятся в движении даже при бытовых условиях. Размыв в русле прекращается тогда, когда наступит баланс между поступлением руслоформирующих наносов к мосту и выносом их из-под моста.
39. Расчет отверстия моста. Первая расчетная схема
Отверстие моста – расстояние между гранями береговых устоев или между откосами конусов при обсыпных устоях по РУВВ.
Отверстие моста в свету – отверстие моста за вычетом суммарной ширины промежуточных опор.
Мост наименьшей длины:
Эта схема применяется если глубина размыва после стеснения водного потока подходами к мосту меньше или равна предельно допустимой.
Расчет:
L=Bрб
Находят Нрбmax – максимальная глубина русла по минимальной отметке дна Нрбmax=Нрувв-Нmin
Находят глубину размыва Нрмmax=Нрбmax*((Q%/Qрб)^8/9)/(1-Лям), Коэффициент стеснения потока равен отношению ширины опоры к длине пролетного строения, Лям=3-5%
Вычисляют коэффициент размыва Р=Нрмmax/Нрбmax
Р<1,5-1,55 для судоходных рек (2,0 – для несудоходных рек)