книги из ГПНТБ / Чернышов, Ф. М. Повышение эффективности путевых работ на многорукавных участках судоходных рек учеб. пособие

ко, что деформации на перекатах, сложенных из крупнозернистых песков и гравелнсто-галечиых грунтов, происходят преимуществен­ но в паводочный период, когда идет интенсивное перемещение вле­

находились в пределах 4—7 м. При этом деформации получали наи­ большие значения, существенно отличающиеся от таковых при прохождении средних и низких уровней. В связи с этим при расче­ тах деформаций паводочная часть кривой изменения уровней Н= =f(t) разбивалась на характерные участки (ступени). В меженный период деформации русла и прорези настолько затухают, что их мо­ жно считать практически отсутствующими.

тельное совпадение этих величин, так как точки достаточно хорошо

и£факт, оказавшегося равным 0,72. Такие и даже меньшие его зна­

чения обычно считаются обнадеживающими результатами при со­

Полученные фактические величины скоростей деформаций русла на перекатах р. Лены (см. рис. 116) показывают, что на них в тече­ ние весенних паводков продолжительностью 35—45 дней происхо­ дит отложение наносов в среднем до 20—30 см. Примерно такие же деформации имеют место и на перекатах рек Енисея, Ангары, Бии и Алдана, русла которых сложены из крупного песка, гравия и галь­ ки. Из рек Европейской части СССР, близких по геоморфологиче­ ским признакам к верхней Лене, можно назвать р. Каму. На этой реке, с ее крупнозернистыми песчано-гравелисто-галечными грунта­ ми, толщина слоя намыва на перекатах за весенний период не выхо­ дит за пределы 10—30 см [8].

четные участки. По-видимому, паводочные части кривой достаточно •будет'представлять в виде 4—5 интервалов времени, а меженные •—• в виде'2—3 интервалов. Это существенно сократит число промежу­ точных построений планов течений и расчетов плановых сеток рус­ ловых деформаций, поэтапная потребность в которых обуславлива­ ется динамикой формы речных русел -при наличии в,них аккумуля­ тивных или эрозионных процессов.

Учитывая еще некоторую незавершенность натурных исследова­ ний на верхней Лене, ниже приводится сопоставление ранее полу­ ченных формул (205) и (207) с известными и широко используемы­ ми в расчетной практике зависимостями для оценки расхода вле­ комых наносов. Это одновременно позволяет представить относи­ тельную надежность результатов расчета по каждой из рассмотрен-, ных формул (в том-числе и по последним двум формулам), а,также современное состояние теории русловых процессов в условиях, ха­ рактерных для упомянутых выше рек.

Для определения расхода влекомых наносов известно более де­ сяти формул, широко применяющихся в практике. Однако расчеты по ним во многих случаях приводят к большим количественным рас­

выявляются и при сравнении рассчитанных значений расхода с на­ турными данными. При этом л большинстве случаев расчетные дан­ ные превышают натурные.

Две из рассмотренных в работе формулы, в-которые входит гид­ равлический уклон //..приведены к..общей-структуре, включающей одноименные переменные параметры: диаметр частиц или гидрав­ лическую крупность, скорость и глубину потока, непередвигающую скорость. Эта трансформация формул производилась применитель-

но к перекатным участкам рек с коэффициентами шероховатости в пределах 0,020-г 0,035.

Под скоростью 1>о автор понимает скорость потока, при которой прекращается размыв грунта, что дает основание считать эту ско­ рость неразмывающей (г',.,Р). Действительно, судя по значениям и> получаемым по формуле И. И. Леви

можно заключить, что v0 примерно на 30 процентов выше величин, непередвигающих скоростей, которыми оперируют в своих форму­ лах другие авторы. В то же время всеми исследователями соотно­ шение между неразмывающей и непередвигающей скоростями по­ тока принимается в виде

В формуле (215) множитель (о— vllp ) , введенный вместо (v— v„n) ухудшает точность расчетов, так как разность (о— г>„Р) становится еще меньше, по сравнению со-значениями самих величин v и "ин р .

Формула (216) рекомендуется автором для наносов с крупно-' стыо частиц не менее 0,5—1,0 мм. При меньших диаметрах частиц,

310;

шается.

Ко второй группе относятся остальные формулы: (205), (207), (215), (220), (222) и (228), согласно которым расход наносов умень­ шается с увеличением диаметра частиц.

Если возрастание расхода наносов при увеличений диаметра час­ тиц до ОД—0,5 мм можно объяснить\ уменьшением действия сил вязкости жидкости и сил сцепления грунта, то последующее его воз­ растание (тем более при увеличении диаметра частиц до 5 мм и бо­ лее) вряд ли можно объяснить для крупнозернистых грунтов каки­

что возрастание расхода влекомых наносов может происходить при увеличении диаметра частиц за пределами 0,3—0,5 мм благодаря «активному» влиянию зернистой шероховатости на транспортирую­ щую способность потока у дна. В то же время именно по формулам (205), (207), (215), (226) и (228), которые характеризуются нали­ чием в них множителя относительной шероховатости dj Т, этого яв­ ления не обнаруживается, хотя формально тто структуре этих фор­ мул и можно было бы сделать вывод о росте расхода влекомых .на­ носов с увеличением их крупности.

в практике диапазона значений скоростей и глубин потока при диа­

личии некоторого несовершенства в структуре указанных формул. Формулы НИИВТа следует рассматривать как зависимости, наи­ более полно отражающие качественную сторону закономерности

движения влекомых наносов при крупнозернистых грунтах. Количественные расхождения в значениях расхода влекомых на­

носов, подсчитанных по рассмотренным формулам, очень велики. Это свидетельствует- о необходимости расширения натурных иссле­

значениях qs , определяемых по разным формулам. Поэтому, чем больше скорость наносонесущего потока, тем внимательнее следует подходить к выбору расчетной формулы.

Кривые связи Qs^fiT) (см. рис. 120,б), построенные для ука­ занных выше условий, позволяют заключить, что расход влекомых наносов в расчетах по формулам уменьшается с увеличением глу­ бины потока, что вполне объяснимо. Это уменьшение почти по всем формулам происходит в сопоставимых пределах. Так, при увеличе­ нии глубины потока в 2,5 раза (см. рис. 120,6) получаем уменьше­ ние удельного расхода влекомых наносов по формулам (207), (222)

по формуле (215) мы получаем явно преувеличенную роль глубины потока.,

Учитывая, что при получении формулы (226) специально иссле­ довался в лабораторных условиях вопрос оценки пригружающей силы столба жидкости на находящуюся у дна частицу грунта, пред­ почтение следует отдавать формулам, дающим нижний предел уменьшения расхода влекомых наносов qs по мере роста глубины потока. В частности, к этой же категории формул относится и одна

Г. Эйнштейна. При этом результаты расчета расхода влекомых на­

Расчет устойчивости прорези сводится к решению дифференци­ ального уравнения деформации русла (4). Для естественных до­ статочно сложных очертаний русел, это уравнение обычно заменя­