Министерство транспорта РФ

Агентство морского и речного флота

ФГОУ ВПО «НГАВТ»

Кафедра: Водных путей, гидравлики и гидроэкологии

Пояснительная записка

К курсовому проекту по дисциплине: «Водные пути»

«Путевые работы на внутренних водных путях»

Выполнил: ст. гр.

.

Проверил: Хмелев В.А.

Новосибирск 2008

Содержание

1.Выбор трассы прорезей, обоснование их положения

и способов разработки

1.1 Анализ русловых переформирований затруднительного участка реки

1.2Трассирование судоходных прорезей

2. Гидравлические расчёты

2.1 Расчёт плана течения по методу М.А. Великанова

2.2 Расчёт прорези на заносимость. Качественная и количественная оценки устойчивости прорези от заносимости наносами

2.3 Расчет понижения уровня воды в результате разработки прорези

3.Расчет габаритных размеров выправительной трассы

4.Расчет элементов конструкции полузапруды

5.Определение границ зон мутности, превышающей

предельно-допустимую концентрацию (ПДК) взвешенных

частиц в районах отвалов грунта

6. Определение руслоформирующего расхода

8. Расчет накопления мусора и нефтесодержащих продуктов

9 .Навигационное оборудование на затруднительном участке

1.Выбор трассы прорезей, обоснование их положения

и способов разработки

1.1 Анализ русловых переформирований затруднительного участка реки

Данный участок реки является затруднительным для судоходства.

Описание участка реки:

Верхний участок представляет собой двухрукавное русло, разделенное островом с максимальной высотой три метра над проектным уровнем. На данном участке перекатов нет.

Размеры участка в правом рукаве: min ширина 400, max ширина 650м, Размеры участка в левом рукаве: min ширина 550 м, max ширина 600м,

Ширина русла в начале участка 700 м.

Судовой ход проходит вдоль правого берега реки.

Нижний участок представляет собой разветвлённое двухрукавное русло, разделённое осередком. Берега сложены из песчаного грунта. Размеры участка в правом рукаве: min ширина 520, max ширина 570м, Размеры участка в левом рукаве: min ширина 350 м, max ширина 400м,

Остров не затапливается, длина острова 2100м, max ширина 500м,

min ширина330м

max отметка +3м.

Судовой ход проходит по левому рукаву русла реки, вдоль левого берега.

Для выполнения анализа русловых переформирований производим совмещение планов затруднительного участка на кальке. Планы совмещаем по одноименным реперам. На этом плане отображаем только бровки берегов и островов, а также нулевые и проектные изобаты. При этом линии берегов, островов и изобаты предыдущего года проводим черной тушью, а последующего – красной. По совмещенным планам определяем зоны намыва и размыва, устанавливаем общую направленность и причины переформирований русла. Зоны намыва затушевываем в коричневый цвет, а размыва – в синий.

На правом Rp-3, на левом Rp-4. Как показало сопоставление планов 1-го и 2-го года перекаты преимущественно смещаются вниз по течению.

Остров и осередок размывается со стороны правого берега.

Происходит размыв правого берега и намыв левого берега русла реки.

1.2Трассирование судоходных прорезей

На плане съёмки с учётом выполненного анализа русловых деформаций наносим судоходную прорезь. Причём на перекате грунты песчаные. Прорезь обозначаем поперечными и продольными створами. Прорезь трассируем по линии наибольших глубин, отвалы в русле располагаем на верхнем побочне.

Мы располагаем судоходный ход в верхнем двухрукавном русле ближе к правому берегу, затем при разветвлении русла в левом рукаве, так как объем дноуглубительных работ будет меньше.

2. Гидравлические расчёты

2.1 Расчёт плана течения по методу м.А. Великанова

Расчёт проводится в следующем порядке:

1. На плане переката последнего года намечаем поперечные сечения, расположенные по возможности нормально течению, в начале и конце прорези и 1 сечение в середине прорези, и два сечения на расстоянии 200-300м от начала и конца прорези.

2. По каждому из выполненных сечений строим поперечные профили с учётом наличия прорези и отвала грунта. Наносим рабочий уровень воды превышающий проектный на величину срезки.

3. По кривой расходов Q=f(H) определяем расчётный расход воды Q_р, соответствующий расчётному уровню Н_р.

4. Расход воды в сечении выражаем равенством:

где I – продольный уклон;

n – коэффициент шероховатости;

T_ср – средняя глубина в сечении, м;

В_ср – ширина реки, м.

Обозначив , получим

Интегрирование заменяем суммированием по участкам элементарной величины ∆В:

а частный расход каждого участка

.

5. Поперечный профиль с нанесённой на него прорезью и отвалом разбиваем на ряд участков по ширине с учётом рельефа дна (в точках перелома поперечного профиля), после чего определяем:

- ширину каждого участка ∆В;

- его среднюю глубину Т_ср, равную площади участка, делённой на его ширину;

- значение ∆В · Т_ср^5/3.

Все значения ∆В · Т_ср^5/3 суммируем, и определяем величину:

После этого определяем по каждому участку ∆Q_i, а затем ∑Q_i. В конце последней строки значение ∑∆Q равно Q_р.

6. По полученным в таблице, расположенной ниже поперечного профиля, значениям ∑Q_i над поперечным профилем строим интегральную кривую расходов. На вертикальной оси откладываем Q_р.

7. Задаёмся числом равнорасходных струй m = 5, разбиваем на это число значение расхода Q_р и сносим границы струй сначала по горизонтали на интегральную кривую расхода, а с неё по вертикалям – на расчётный и проектный уровни воды. Точки пересечения вертикалей с проектным уровнем воды дают границы струй. Эти точки переносим на соответствующий поперечник на плане. Такие расчёты и графические построения повторяем для всех поперечников.

8. Полученные на плане точки, соответствующие границам струй, соединяем плавными линиями.

(См .рис )