4. Расчет элементов полузапруды.

4.1 Расчет высоты полузапруды№1.

Полузапруды возводятся из песка (намывом) с креплением откоса крупнозернистым материалом. Требуется найти высоту полузапруды, крупность материала крепления, проверить отметку гребня на пропуск весеннего ледохода.

Высота полузапруды определяется по способу ЛИВТа. Последовательность расчета следующая:

1. вычерчивается поперечное сечение в створе полузапруды, на котором показаны: проектный и расчетный уровни воды, а также полузапруда и выправительная трасса. Оно представлено на рис.5.

2. строится интегральная кривая распределения расхода воды при расчетном уровне и определяется расход воды , проходящий в пределах выправительной трассы в бытовом состоянии русла, а также площадь этой части поперечного сечения. При построении интегральной кривой расхода воды полный расход , проходящий через поперечное сечение шириной , выражают интегралом:

где:

• глубина на характерных промерных вертикалях поперечного профиля;

• расстояние между промерными вертикалями.

3. подсчитывается потребный расход воды в пределах выправительной трассы , который может обеспечить необходимый размыв дна в пределах судового хода:

где:

• потребная для размыва дна расчетная скорость;

• размывающая скорость;

• коэффициент запаса;

• 

• глубина потока на судовом ходу при расчетном уровне;

4. Вычисляется основной показатель работы затопленной полузапруды по перераспределению расхода воды по ширине русла по формуле:

5. Подсчитываем коэффициенты, характеризующие степень затопления полузапруды и степень стеснения потока . Результаты расчета приведены в табл. 4, где:

• часть площади поперечного сечения, перекрываемая полузапрудой;

• часть площади поперечного сечения, расположенная над гребнем полузапруды до расчетного уровня воды;

• полная площадь поперечного сечения при уровне вровень с гребнем полузапруды.

Таблица № 4

Значения коэффициентов, характеризующих степень затопления полузапруды и степень стеснения потока полузапрудами

6. Строятся на основе выполненных расчетов кривые зависимости:

• 

• 

• 

• 

Кривые представлены на рис.6.

Пересечение кривой и прямой определяет искомую расчетную отметку гребня полузапруды . Принимаем:

4.2 Проверка отметки гребня полузапруды на пропуск весеннего ледохода.

Проверка полученной расчетом отметки гребня полузапруды на пропуск весеннего ледохода выполняется по выражению:

где:

• отметка низкого уровня весеннего ледохода;

• толщина льда.

Таким образом:

условие выполняется и, следовательно, верх полузапруды не требует дополнительного укрепления гребня, головы сооружения и речного откоса.

4.3 Расчет крупности материала крепления гребня полузапруды.

Для определения крупности материала крепления вычисляется скорость течения на гребне полузапруды по формуле:

где:

• часть площади поперечного сечении, расположенная над гребнем полузапруды до расчетного уровня при расчетной отметке ;

Диаметр частиц крепления определяется по следующей приближенной формуле:

где:

• глубина потока на гребне полузапруды.

В целях обеспечения надежности крепления диаметр частиц для крепления увеличиваем в 2 раза. Тогда диаметр камней крепления равен: