1.3 Определение величины расчетного судоходного уровня

При проектировании мостового перехода через судоходные реки важнейшей задачей является определение расчетного (высокого) судоходного уровня воды (РСУ).

При выполнении курсовой работы использована упрощенная методика определения РСУ.

Ранжированный ряд УВВ ограничен первыми тремя уровнями воды, и приведен в табл. 1.5.

Таблица 1.5 - Ранжированный ряд выборки УВВ в створе водомерного поста

Порядковый номер m УВВ в ранжированном ряду	Отметка уровня высокой воды, Нi, м
1	103,90
2	103,00
3	102,90

Рассматриваемый участок водотока относится к 6 классу водного пути, следовательно, расчетная вероятность превышения РСУ р_d, = 4 %.

Порядковый номер m уровня, вероятность превышения которого имеет значение р_d, = 4 %, определяется по формуле.

,
где	n	‑	общее число членов ряда наблюдений, n = 30.

m = 1,24 ≈ 1, т.е. в качестве расчетного года для определения РСУ принимается год, в котором наблюдался уровень воды Н = 103,90 м, записанный в табл. 1.5 с порядковым номером 1.

Допустимая продолжительность t, сутки, стояния уровня воды выше РСУ, когда временно прекращается навигация наиболее высоких судов в ожидании понижения уровня воды, определяется по формуле:

,
где	k	–	коэффициент допускаемого снижения продолжительности физической навигации, k = 2;
	T	–	расчетная продолжительность навигации, T = 210.

суток.

Отметка РСУ в створе водомерного поста определяется по водомерному графику хода уровня воды в расчетном году H(t) – зависимости отметки уровня воды от времени.

График колебания уровня воды в расчетном году (зависимость H(t)) приведен в Приложении 4.

В створе водомерного поста отметка РСУ = 103,90 м (см. рис. 1.4).

В створе мостового перехода отметка РСУ составит:

РСУ = 103,90 – 0,96 = 102,94 м.

Выводы по главе 1

Таким образом, в створе мостового перехода:

• расход воды расчетной вероятности превышения Q_1% = 15680 м³/с;

• расход воды наибольшей вероятности превышения Q_0,33% = 19329 м³/с;

• отметка расчетного уровня высокой воды РУВВ_1% = 103,44 м;

• отметка наибольшего уровня высокой воды НУВВ_0,33% = 104,34 м;

• отметка расчетного судоходного уровня РСУ = 102,94 м.

2 Определение величины размыва под мостом

2.1 Определение отверстия моста

2.1.1 Установление пределов варьирования величиной отверстия моста на основе общего размыва подмостового русла

Для мостовых переходов через равнинные реки рациональная величина отверстия моста L_м находится в диапазоне

Вр.уст ≤ Lм ≤ Вр.уш.
где	Вр.уст			–	ширина устойчивого русла, Вр.уст = 140 м;.
	Вр.уш			–	размер уширенного русла, м, определяется по формуле:
где	Q1%	–	расчетный расход воды, м3/с, в створе перехода, проходивший в естественных (бытовых) условиях в речной долине;
	Qр.б.	–	расчетный расход воды, м3/с, в створе перехода, проходивший в бытовых условиях в русле;
	x	–	показатель степени, принимаемый равным 0,5 для несвязных и 0,6 для связных грунтов.

Величина расчетного расхода, приходящаяся на русловую часть морфоствора Q_р.б., определена путем распределения расчетного расхода Q_р% между выделенными участках морфоствора.

На морфостворе выделено три участка: русло, правая и левая поймы.

Профиль морфоствора представлен в Приложении 5.

Таблица 2.1 - Распределение расчетного расхода в створе мостового перехода

Участок морфоствора	Коэффициент шероховатости nj	Ширина разлива воды, bj, м		Площадь живого сечения участка морфоствора ωj, м2	Средняя глубина воды , м	Коэффициент Шези Сj	Расходная характеристика kj	Расход воды проходящий через участок морфоствора, Qj, м3/с
1	2	3		4	5	6	7	8
Левая пойма	0,06	204		773	3,8	24,86	37404	1103
Русло	0,03	140		1684	12,0	54,82	320227	9446
Правая пойма	0,06	688		3116	4,5	26,23	173955	5131
ИТОГО			1031	5573		ИТОГО ΣQj,			15980

Часть расхода, проходящая через русло:

где	m	–	число выделенных на морфостворе частей живого сечения без учета главного русла, m = 2 (два участка - правая и левая поймы).

м³/с.

Расход, проходящий через любую другую j-ю часть живого сечения:

.

Расход, проходящий через левую пойму составил

м³/с;

Расход, проходящий через правую пойму составил

м³/с.

Размер уширенного русла:

м.

Таким образом, отверстие моста L_м, м, назначается в диапазоне

140 ≤ Lм ≤ 180.

В качестве искомого отверстия моста L_м принимается большее из полученных значений, L_м = 180 м.