![](/user_photo/_userpic.png)
книги / Проектирование мостовых переходов через большие водотоки
..pdfпри которой скорость Умост минимальная. В связи с этим при расче
те отверстий мостов, |
находящихся в зоне подпора от плотин ГЭС, |
||
могут встретиться три случая: |
|
|
|
1. Если при Я гмо |
VM< V 0 (рис. 135, а), то |
скорость Vmct= V0 |
|
будет минимальной при Я ГВ= Я ГМ0. Следовательно, |
/М= / Ч(тах) при |
||
И |
|
|
|
** гмо- |
V„>V0, а при Яппг Vu < |
V0 |
(рис. 134), то |
2 . Если при Я гмо |
скорость Кмост получается минимальной при отметке Ягв, соответ
ствующей точке пересечения |
кривых VM~ /J{H rB) и У0 = ф(Ягв). |
При этой же отметке Я гв /м= /м(шах>. |
|
а) |
ф |
Рис. 135. Возможное соотношение скоростей VM и Vo при различных значениях Ягв
3. |
Если при Я гмо и Я,[ПГ Vu > |
V0 (рис. 135, б), то скорость |
||||
^мост= ^м |
будет |
минимальной |
при |
Я гв = |
Янпг. |
Следовательно, |
^м= ^м(тах) При Я ипг* |
|
|
|
построении гра |
||
В первом и третьем случаях необходимость в |
||||||
фиков Гм=х'(Я гв) |
и Г0=<НЯГ1,) |
отпадает. |
Во втором случае эти |
|||
графики нужно строить, начиная с отметки |
Я гмо |
и кончая отмет |
||||
кой Я гв, |
несколько большей той, |
которая соответствует точке пе |
||||
ресечения указанных графиков. |
|
|
|
|
||
Зная отметку Я гв, соответствующую /м = |
/М(тах). нужно для этой |
отметки определить величину необходимого отверстия моста. С этой целью для указанной отметки Я гв находится необходимая площадь подмостового поперечного сечения потока 2 по формуле (VI-1) (при Q = Qmax и FM= Гыосх). Коэффициент сжатия е берется
из табл. 25.
Зная связь между коэффициентом размыва по глубине РЛр и площадью &—1и?1к= 1ыР Лр/гб.р> можно определить необходимое от
верстие моста
/ м - l u ( т ах) - р ЛрЛб р .
перехода меньше, чем в створе водомерного поста, вследствие распластывания гидрографа паводка в пределах каждого транзит ного участка.
Далее определяем максимальный расход в створе мостового пе рехода при наличии подпора от плотины Qmax для различных зна-
о
чений отметки горизонта воды в водохранилище Ягв, изменяющихся от Ягм0 = 100,05 м до Я1ШГ= 107,08 м. Сначала находим коэффи циент аккумуляции р по формуле (VI-29). Объем W \ вследствие
относительно небольшой его вели чины можно не учитывать, что значительно упрощает расчет, так как не нужно строить кривых под пора. Величины и подсчи тываем не каждую в отдельности,
асразу находим их разность Wa—
—W '\. Для этого, пользуясь кривой
5 = Д Я ГВ) |
(рис. |
139), продольным |
|
|
|
||||||
профилем русла |
с нанесенной на |
|
|
|
|||||||
него линией максимальных глубин |
|
|
|
||||||||
(рис. |
138) и живым сечением реки |
|
|
|
|||||||
в створе |
мостового перехода (рис. |
Рис. 139. |
Кривая S=f(Hrb) |
||||||||
137), |
определяем объем, имеющий |
||||||||||
|
|
|
|||||||||
при |
Я гв= 100,05 |
м продольное се |
|
|
|
||||||
чение АБВГу |
при Я гв= 101 м продольное сечение А Д Е Г и т. д. |
||||||||||
(см. рис. 138). Результаты |
расчета величины |
Wa — W " приведе |
|||||||||
ны |
в табл. 36 |
(гр. 2). В гр. 3 приведены значения |
коэффициента |
||||||||
р, |
найденные по формуле |
(VI-29) при W \= 0. |
|
|
|||||||
|
Например, |
при |
Ягп= 100,05 м |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
483,8 • 10е |
|
|
|
|
|
|
Р = |
lFn_ |
( r a- l l Q |
483,8-10»-16,35- 10° = |
1,034. |
находим скорости FMи V0 при Я гв = Я гм0 = 100,05 м. Вычисляем
расход Qp, проходящий в пределах коренного русла:
|
Кр — юб. рСб. р*|//2б, р = 408 • 38,5 У 4,8 |
= 3440 м3/сек, |
||||||
Ка. п = |
^л. п^л. п У Ал. п — 997 • 24,2 У 2,1 |
= |
35 000 |
м?/сек, |
||||
Кп. л = |
Юл. П С „. „ УТйГп = |
1 1 3 8 • 2 4 ,2 y ~ 2 j = |
4 0 |
0 0 0 |
мУсек, |
|||
г \ |
___ Q |
_________________ ____________________ |
___ 070 |
___________________3 4 |
4 0 0 __________________ |
|||
V p |
- У ш а х /С р + К Лш п + К „ , п ~ |
3 4 4 0 0 + 3 5 0 0 0 + 4 0 0 0 0 |
= 274 ма/сек.
Площадь живого сечения реки в пределах коренного русла Шб.Р= =408 м 2. Скорость в пределах коренного русла
Qp |
— |
= 0,672 м/сек. |
Уб.Р = |
||
"б^7 |
408 |
|
За допускаемый коэффициент |
размыва принимаем РЛр=1,50 |
и соответственно получаем Ум= 1,5лгУб.р=1»50’43-0,672=0,800 м/сек,
где а'= 0,43 для тонкого иловатого песка.
Вычисляем размывающую скорость V0 по формуле (VI-20) с
учетом принятого коэффициента размыва (для тонкого иловатого песка принимаем средневзвешенный диаметр частиц грунта d=
=0,05 мм): |
|
|
|
|
Уо |
0,628 d |
о.з |
0,2 |
0,628 • 0,050,3.4,80,2 = |
|
hб. Р |
|||
|
|
|
= 0,380 м/сек. |
|
Аналогично |
определяются |
скорости VMи VQпри Я гв = Я||ПГ = |
= 107,08 м. Результаты расчета приведены в табл. 36 (гр. 7—11).
Из таблицы видно, что при Я гмо VM> F0, а при Я нпг Уы< У0. |
|
Следовательно, в условиях данного примера имеет место II расчет |
|
ный случай. |
Уы и У0 для отметок Ягв, |
Производим определение скоростей |
|
больших, чем Ягмо. Результаты расчета |
приведены в таблице. Уже |
при отметке Я гв=102 м Vbl< V a. Поэтому производить определение |
скоростей Ум и У0 при Я гв>102 м не нужно: кривые Уы= х'(Н гв) и
Уa = |
ф(Ягв) пересекутся при |
отметке Я гв, |
находящейся |
между |
|||
101 |
и 102 м. По данным таблицы строим кривые Ук= х! (Ягв) и |
||||||
У0=<1>(Ягп) (рис. 141), |
которые |
пересекаются |
в точке, соответст |
||||
вующей отметке Я гв= |
101,50 м. Для этой отметки и производим |
||||||
определение необходимого отверстия |
моста. |
|
что от |
||||
По графику Qmax = |
f (Ягв) (рис. |
140) |
устанавливаем, |
||||
метке Ягв= 101,50 м соответствует расход |
Qmax = 851 мУсек. При |
отметке # гв=101,50 м расчетная скорость под мостом Кмост= VM= = Fo= 0,400 м/сек, а скорость в пределах коренного русла Vr6.P= =0,340 м/сек (рис. 141).
По формуле (VI-1) определяем необходимую площадь подмо стового поперечного сечения потока 2 (при скоростях течения мень ше 1 м согласно табл. 25 коэффициент сжатия s=l,0):
2 _ Q |
851 |
шах |
1 ,0 -0 ,4 0 0 = 2130 м \ |
мост |
Рис. 141. Графики К б .р= у ( Н г в ) , VM= y ' (Я гв)
иVo = Щ Н Г0)
Сучетом принятого коэффициента размыва ЯАр=1,50 находим отверстие моста
/м " P l , р h 6 . р " 1,50 6 ,3 0 ~ 2 3 0
§ 39. Расчет отверстий мостов в условиях подпора от другой реки
На рис. 142 показан мостовой переход, расположенный на при токе главной реки и находящийся в подпоре этой реки. Когда в главной реке происходит подъем воды, он может задержать воду, притекающую к мостовому переходу, в результате чего перед мо стом образуется зона аккумуляции. В этом случае под мостом про ходит только часть расхода притока, а остальная вода расходуется на наполнение зоны аккумуляции. При очень быстром подъеме воды в главной реке под мостом может возникнуть обратное течение; в этом случае наполнение зоны аккумуляции происходит как за счет притока, так и за счет главной реки. При спаде воды в главной реке происходит опорожнение зоны аккумуляции; в этом случае расход под мостом будет складываться из собственного расхода
притока и дополнительного расхода, образовавшегося за счет опо рожнения зоны аккумуляции.
Паводок на притоке может совпадать во времени с паводком на главной реке, а может проходить до или после него. В первом слу чае мостовой переход будет работать в условиях подпора от главной реки, а в последних двух случаях — в условиях отсутствия под пора от главной реки.
При проектировании мостовых переходов на устьевых участках рек необходимо учитывать рассмотренные особенности условий их работы. В связи с этим рас
|
|
|
|
чет отверстий |
таких |
мостов |
|||||
|
|
|
|
несколько |
усложняется |
по |
|||||
|
|
|
|
сравнению с расчетом |
обыч |
||||||
|
|
|
|
ных мостов, не находящихся |
|||||||
|
|
|
|
в зоне подпора от |
другой ре |
||||||
|
|
|
|
ки. Очевидно, |
что |
в |
данном |
||||
|
|
|
|
случае нельзя |
ограничивать |
||||||
|
|
|
|
ся расчетом отверстия |
моста |
||||||
|
|
|
|
только для какого-то одного |
|||||||
|
|
|
|
уровня воды, как это делается |
|||||||
|
|
|
|
при расчете |
отверстий |
обыч |
|||||
|
|
|
|
ных |
мостов. Задача |
расчета |
|||||
|
|
|
|
отверстий мостов в этом слу |
|||||||
|
|
|
|
чае сводится прежде |
всего |
к |
|||||
|
|
|
|
отысканию |
такого |
критичес |
|||||
|
|
|
|
кого |
уровня |
воды, |
который |
||||
|
|
|
|
соответствует |
наиболее |
нап |
|||||
|
|
|
|
ряженной водопропускной ра |
|||||||
|
|
|
|
боте |
мостового |
перехода. |
|||||
Рис. 142. Схема |
мостового перехода, |
Отверстие |
моста, |
найденное |
|||||||
работающего |
в |
условиях |
подпора от |
при |
критическом |
уровне, бу- |
|||||
главной реки: |
профиль |
дет минимально допустимым. |
|||||||||
а — план; |
б — продольный |
Очевидно, что критический |
|||||||||
|
|
|
|
уровень воды |
будет |
иметь |
неодинаковые значения при наполнении зоны аккумуляции перед мостом и при ее опорожнении. Поэтому критический уровень дол жен определяться отдельно для случая наполнения зоны аккуму ляции и отдельно для случая ее опорожнения. Отверстия моста, найденные при двух критических уровнях, также будут иметь различные значения.
Из всего сказанного следует, что при проектировании мостовых переходов на устьевых участках рек необходимо производить рас чет отверстия моста для трех возможных случаев работы соору
жения: |
свободного прохода паводка, когда подпор от главной ре |
1) |
ки отсутствует (паводок на притоке проходит до или после прохож дения паводка на главной реке);