Проектирование трассы дороги с мостовым переходом (стр. 2 из 4)
С использованием эмпирической кривой вероятности максимальных уровней определяются уровень расчетной вероятности превышения Нр% и вероятность затопления пойм в месте перехода РП%.
2.2 Морфометрические расчеты, морфометрические кривые
Гидрологические расчеты величин максимальных расходов и уровней расчетной вероятности превышения целесообразно производить в табличной форме. Основное уравнение морфометрического расчета имеет вид:
где
h-средняя глубина воды, м;
I-продольный уклон реки,
m-коэффициент гладкости (принимается в русле m=30, левая пойма m=15, правая пойма m=20 см. морфоствор).
Таблица
| № промеров | Глубина воды ниже УМВ, м |
| 1 | 0.08 |
| 2 | 0.1 |
| 3 | 0.3 |
| 4 | 0.7 |
| 5 | 1.0 |
| 6 | 1.3 |
| 7 | 1.8 |
| 8 | 1.51 |
| 9 | 2.15 |
| 10 | 2.35 |
| И | 2.11 |
| 12 | 1.8 |
| 13 | 1.6 |
| 14 | 1.4 |
| 15 | 1.2 |
| 16 | 0.61 |
| 17 | 0.5 |
| 18 | 0.3 |
| 19 | 0.3 |
| 20 | 0.19 |
Описание морфоствора.
Вычерчивается живое сечение водотока в пределах разлива реки по наивысшему уровню паводка. Отметки земли в пределах пойм выписываются с продольного профиля по разбитым на карте пикетам и плюсам. В русловой части реки отметки дна получаются в результате вычитания промеров глубин от отметки горизонта меженных вод. Ширина русла берется с карты. Расстояния между промерами приняты в зависимости от ширины русла. Масштабы горизонтальный 1:2000 вертикальный 1:100. На чертеж живого сечения наносятся горизонты паводков с указанием отметки и года наблюдения. По данным чертежа производятся подсчеты площадей живого сечения при различных паводковых уровнях отдельно по левой пойме, руслу и правой пойме. На чертеж при дальнейших расчетах наносят интегральную кривую площадей. По имеющемуся профилю морфоствора и морфологическому описанию характерных участков задаются коэффициентами шероховатости, вычисляют скорость течения на каждом участке и величины расходов, суммируют расходы характерных участков сечения долины и определяют общий, русловой бытовой расходы и средние русловые скорости течения. Морфометрический расчет дает возможность оценить распределение расчетного общего расхода между руслом и поймами.
3. Расчет отверстия моста и размывов в русле
3.1 Расчет отверстия моста
Для равнинных рек с широкими поймами наибольшим отверстием моста можно считать отверстие, характеризуемое наименьшим коэффициентом размыва Р=1. Отверстие моста для равнинных рек не должно быть меньше Врб.
Рmaxнорм≤1.35 коэффициент размыва
Максимальная величина отверстия моста
Величина отверстия моста
Максимальный коэффициент размыва
Так как Рmaxнорм не должно быть больше 1.35, для дальнейшего расчета принимаю Рmax=1.35. Отсюда следует, что Р=1, Рi=1.175, Рmax=1.35.
3.2 Сравнение вариантов отверстия моста и выбор основного варианта
Для обоснования выбора варианта отверстия моста необходимо провести их сравнение при различных коэффициентах размыва от Р=1 до Рmax=1,35.
Таблица 3 - Сравнение вариантов отверстия моста
| № п/п | Наименование показателей | Ед.изм. | Коэффициент размыва | ||
| Р=1 | Р=1,175 | Р=1,35 | |||
| 1 | Отверстие моста,L | м | 197.18 | 154.8 | 125.7 |
| 2 | Площадь живого сечения под мостом | м2 | 807.2 | 707.7 | 625.5 |
| 3 | Средняя глубина воды под мостом до размыва  | м | 4.09 | 4.57 | 4.97 |
| 4 | mах глубина воды под мостом до размываhб mах | м | 6.45 | 6.45 | 6.45 |
| 5 | Средняя скорость течения под мостом до размыва  | м/с | 2.08 | 2.34 | 2.69 |
| 6 | Средняя скорость течения под мостом до размыва при РСУ, vрб | м/с | 1.89 | 1.89 | 1.89 |
| 7 | Средняя глубина воды под мостом после размыва  | м | 4.09 | 5.37 | 6.71 |
| 8 | mах глубина воды под мостом после размыва  | м | 6.45 | 7.58 | 8.71 |
| 9 | Наибольшая глубина общего размыва  | м | 0 | 1.13 | 2.26 |
| 10 | Средняя скорость течения под мостом после размыва vм | м/с | 2.08 | 2.02 | 1.99 |
| 11 | Средняя скорость течения под мостом после размыва при РСУ, υрм | м/с | 1.77 | 1.91 | 2.05 |
| 12 |  | м | 7.42 | 8.72 | 10.02 |
| 1.3 | Глубина воронки местного размыва, hв | м | 1.69 | 1.85 | 1.95 |
| 14 | Отметка суммарного размыва Нmах | м | 122.99 | 121.53 | 120.13 |
| 15 | Отметка подошвы фундамента мелкого заложения | м | 122.18 | 120.88 | 119.58 |
| 16 | Отметка забивки свай | м | 118.99 | 117.53 | 116.13 |
| 17 | Длина подходов к мосту в пределах размыва при РУВВ | м | 325.56 | 369.2 | 398.3 |
Выбираю третий вариант отверстия моста L=125.7 м. по экономическим соображениям.
3.3 Расчет срезки на мостовых переходах и назначение отверстия моста
Искусственное уширение подмостовых русел является одним из эффективнейших средств уменьшения общего размыва у опор. На степень возможного уширения влияет степень стеснения потока подходами.
Степень стеснения потока 
При β≤1.7 срезка пойм не требуется. Отверстие мота остается прежним.
3.4 Расчет общего размыва в русле при принятой величине отверстия моста
Где hрн, hрб- глубина в русле под мостом после и до размыва
Врб - бытовая ширина русла под мостом
Врм - ширина подмостового русла
Β - степень стеснения потока
Определение степени стеснения потока подходами
Где Q1% и Qрб- общий и русловой бытовой расходы
Lм - отверстие моста в свету
qпб - погонный, бытовой расход по пойме
В0 - ширина разлива
Λ - относительная ширина русловой опоры 0.03-0.05
Время воздействия на подмостовое русло расчетного паводка постоянной высоты, потребное для реализации нижнего предела размыва
Где tн - время, потребное для реализации нижнего предела
hрб - средняя глубина в русле, считая от РУВВ
lсж- длина зоны сжатия потока перед мостом
Где lмп- ширина малой поймы
lбп - ширина большой поймы
Кф - коэффициент формы ямы размыва перед мостом
χ=lвд/lсж- относительная длина верховых струенаправляющих дамб
lвд - длина зоны, охватываемой верховыми струенаправляющими дамбами
gб - погонный бытовой расход руслоформирующих наносов
Где АД и АВ- функции свойств донных и взвешенных наносов руслоформирующих фракций
Hрб - средняя бытовая глубина в русле
Vрб - средняя русловая бытовая скорость течения
- неразмывающая средняя скорость для грунтов донных отложений.Глубина гипотетического предела размыва
Где hрг, hрб- глубина в русле под мостом после и до размыва
Врм, Врб- ширина русла под мостом и бытовая его ширина