Организация снегоборьбы на дистанции пути. Определение категории и степени снегозаносимого участка

3 Организация снегоборьбы на дистанции пути

3.1 Определение категории и степени снегозаносимого участка

         Согласно исходным данным глубина выемки составляет 1,5 м, следовательно, заданный участок относиться к I категории.

 Степень заносимости определяется расчетным годовым объемом метелевого снега, подносимого к 1 м пути с вероятностью повторения один раз в 15-20 лет.

        Размеры снегопереноса к участку пути за какую-либо или за ряд зим можно получить аналитическим методом. Он основан на использовании систематических наблюдений метеостанций, характеризующих количество случаев, продолжительность и направление метелевых ветров разной скорости с учетом сведений о температуре воздуха, твердых осадков и состоянии снежного покрова. По этой методике степень снежной заносимости пути и направления, преобладающих метелевых переносов снега определяют с помощью розы переноса снега на основе следующих закономерностей: снежные метели начинаются в среднем при скорости ветра в м/с на уровне флюгера, основная масса снега, около

 80 %, переноситься на высоте 20 см от снежного покрова, интенсивность переноса снега  за единицу времени через единицу длины, перпендикулярной направлению ветра, определяется зависимостью

,                                           (3.1)

где     с – коэффициент пропорциональности, принимаемый для

          практических расчетов равным 0,013;

         n - скорость ветра на уровне флюгера, м/с.

        При известной продолжительности действия ветра t для рассматриваемого румба, имеющего скорость n, приносимого к 1 см защиты, расположенной перпендикулярно к направлению ветра, составит

                                                (3.2)

При различных по величине скоростях ветра и соответствующей его продолжительности (но для одного и того же румба) общее количество снега, приносимого к защите

       ,                               (3.3)

где         j=1,2,3,..,п;

              t_j – продолжительность ветра рассматриваемого румба

              при скорости j-того ветра n_j , мин;

              п – число случаев ветра данного румба.

         Определив количество снега , которое должно  быть задержано снегозащитой, находят объем снежного вала, м³/м, образующего у этой защиты

       ,                                  (3.4)

где        d – плотность снега, принимаемый равным 0,3;

            10⁴ – переходной коэффициент от размерности см² к м².

        Скорость ветра, общая продолжительность ветра и расчеты по определению объема снежного вала выполняются в таблице 3.1.

  По данным таблицы 3.1 строиться роза переноса снега (рисунок 3.1).

Рисунок 3.1 – Роза переноса снега

Таблица 3.1-Определение объема снежного вала

Направление ветра (румб)	Скорость ветра, м/с	Общая продолжительность ветра, мин	Интенсивность снего-ветрового потока, г/см	Количество снега, задерживаемого защитой, г/см	Общее количество снега, задерживаемого защитой, г/см	Объем снежного вала для данного румба, м3/м	Проценты от общего количества по всем румбам, %
с	12	800	22,464	17971,2	43867,2	17,54688	3,4832714
с	14	500	35,672	17836
с	10	620	13	8060
с-в	12	1600	22,464	35942,4	156504,4	62,60176	12,427219
с-в	11	1800	17,303	31145,4
с-в	17	1400	63,869	89416,6
в	8	1800	6,656	11980,8	60923,2	24,36928	4,8376017
в	10	1000	13	13000
в	12	1600	22,464	35942,4
ю-в	14	8000	35,672	285376	519051	207,6204	41,215202
ю-в	15	5000	43,875	219375
ю-в	10	1100	13	14300
ю	14	1000	35,672	35672	87637,55	35,05502	6,9588524
ю	10	3500	13	45500
ю	7	1450	4,459	6465,55
ю-з	6	800	2,808	2246,4	74131,2	29,65248	5,8863818
ю-з	12	1400	22,464	31449,6
ю-з	12	1800	22,464	40435,2
з	11	1500	17,303	25954,5	184086,5	73,6346	14,617373
з	6	5500	2,808	15444
з	14	4000	35,672	142688
с-з	15	2100	43,875	92137,5	133166,8	53,26672	10,574099
с-з	7	700	4,459	3121,3
с-з	9	4000	9,477	37908
Итого:						503,74714	100

Угол между направлением север, юг и рассматриваемым участком пути составляют 40°. Расчетная схема участка пути для определения его снегозаносимости представлена на рисунке 3.2.

Расчет объема приносимого к пути снега по румбам с учетом угла атаки с обеих сторон приведен в таблице 3.2.

Рисунок 3.2 – Расчетная схема участка пути для определения его снегозаносимости.

Таблица 3.2 – Расчет объема приносимого к пути снега по румбам с учетом угла атаки с обеих сторон

румб	Объем снежного вала, м3	Восточная сторона			Западная сторона
		Угол атаки, a	sina	Объем снега, подлежащий задерживанию, м3/с	Угол атаки, a	sina	Объем снега, подлежащий задерживанию, м3/с
с	17,54688	40	0,64278761	11,27891705
с-в	62,60176	85	0,9961947	62,3635414
в	24,36928	50	0,76604444	18,66795153
ю-в	207,6204	5	0,08715574	18,09531017
ю	35,05502				40	0,64278761	22,532933
ю-з	29,65248				85	0,9961947	29,539643
з	73,6346				50	0,76604444	56,407376
с-з	53,26672				5	0,08715574	4,6425005
Итого:				110,4057202			113,12245

        В соответствии с заданными условными коэффициентами для ряда зим, равными для восточной стороны 1; 0,57; 0,496; 0,558; 0,422; 0,99; 0,51; 0,688; 0,624; 0,558; 0,744, а с западной стороны 1; 1,256; 0,51; 0,86; 0,93; 0,488; 0,79; 0,953; 1,558; 1,326; 1,419, определяем объемы снега по каждой зиме.

Таким образом, для восточной стороны аналитический ряд объемов снега, подлежащего задержанию за 11 лет наблюдений, составит:

1	0,57	0,496	0,558	0,422	0,99	0,51	0,688	0,624	0,588	0,744
110	62,93	54,76	61,61	46,59	109,3	56,31	75,96	68,89	64,92	82,14
Итого									793,82

Для западной стороны:

1	1,256	0,51	0,86	0,93	0,488	0,79	0,953	1,558	1,326	1,419
113	142,08	57,69	97,29	105,2	55,2	89,37	107,81	176,24	150	160,52
Итого									1254,52

        Расчетный объем снега, приносимого к пути с восточной стороны

;

;

.

        Для западной стороны

;

;

.

 Таким образом, участок пути с восточной и западной стороны относятся к среднезаносимым  местам.

3.2 Выбор средств снегозащиты и их расстановка

3.2.1 Ограждение выемки снегозащитными щитами или заборами

         Снегозащитные средства должны быть такой мощности, чтобы задерживать весь подносимый снег и тем самым сводить к минимуму расходы по зимнему содержанию пути.

         До включения защитных лесонасаждений в работу для защиты пути используют снегозащитные щиты или заборы.

 Для восточной и западной стороны заданного участка следует использовать забор облегченного типа.

 Высота однорядного забора Н определяется по формуле:

       ,                              (3.5)

- для восточной стороны

- для западной стороны

Принимаем для защиты с восточной стороны 1 ряд типового облегченного забора высотой 3,5 м. В этом случае фактическая снегосборность принятого для ограждения пути однорядного забора  [ , с.28, таблица 4.2], что на 7,5% превышает расчетную снегозаносимость, следовательно, обеспечивается надежная защита пути от снега.

        Ряд забора при направлениях метелевых ветров к оси пути от 30° до 90° устанавливают параллельно пути на расстоянии  от бровки откоса выемки.

 С западной стороны принимаем для защиты с восточной стороны 1 ряд типового облегченного забора высотой 4,5 м. В этом случае фактическая снегосборность принятого для ограждения пути однорядного забора  [ , с.28, таблица 4.2], что на 8% превышает расчетную снегозаносимость, следовательно, обеспечивается надежная защита пути от снега.

         Ряд забора при направлениях метелевых ветров к оси пути