Определение параметров мостовых переходов через постоянные водотоки

Петербургский государственный университет

путей сообщения

Кафедра «Изыскания и проектирование железных дорог»

Определение параметров мостовых переходов через постоянные водотоки

Выполнил:

ст.гр. МТ – 402

Трофимов М.П.

Проверил преподаватель:

Суровцева  О.Б.

Санкт-Петербург

2007

3. Определение расходов воды морфометрическим способом

Вычисления расходов воды производят с использованием профиля морфоствора в месте расположения мостового перехода.

Данные для построения профиля морфоствора по рассматриваемому варианту трассы берут с карты в горизонталях. Профиль вычерчивают по ходу километров. Масштабы:

—  горизонтальный - 1 : 10000;

—  вертикальный    - 1 : 100.

При составлении профиля морфоствора следует учесть, что крайние отметки земли на поймах должны быть выше максимального из наблюдае­мых УВВ в створе мостового перехода не менее чем на 2-3 м.

Профиль морфоствора по оси мостового перехода представлен на рис.1.1.

Расход воды на водотоке определяют путем суммирования расходов в главном русле и на поймах:

где    ω_гр,,ω_лп ,ω_пп  —    площади, м²,   живых сечений главного русла,

                                     правой и левой пойм, определяемые по профи­лю морфоствора путем суммирования элемен­тарных площадей треугольников и трапеций;

      —    средние скорости течения, м/с, соответственно
в главном русле, на правой и на левой поймах .

Средняя скорость течения в русле реки или на пойме определяется по эмпирической формуле:

                          

где    п  — коэффициент шероховатости русла, характеризующий сопротивление движению воды и зависящий от ситуационных условий местности в районе морфоствора, характера русла, растительности на поймах и т.д.

 — средняя глубина воды на участке морфоствора, м, определяемая по

I  —  уклон водной поверхности реки, определяемый в период паводка

                                  

где      w  —  площадь живого сечения, м², соответствующего участка

морфоствора;

b   —  ширина, м, соответствующего участка морфоствора.

     

здесь    i  —  уклон реки

Средние глубины, скорости течения воды и соответствующие им расходы воды в месте мостового перехода подсчитываются при ГМВ и далее примерно через 0,5 м до уровня, превышающего максимальный из заданного ряда на 2-3м.

Результаты вычислений сводятся в таблицу. По этим данным строятся графики зависимостей от уровня воды площадей живого сечения ω=f(H), средних скоростей  ν = f(H) и расходов Q = f(H) для каждого из участков морфоствора (главное русло, правая и левая поймы), а также в целом для водотока.

Графики строятся в произвольном масштабе, при этом наклон кривых к оси абсцисс должен быть примерно 45° для удобства дальнейшей экстраполяции.

	От-	Площадь живого				Ширина участка			Средняя			Средняя скорость			Расход
№	метки	сечения реки, м²				морфоствора, м			глубина, м			течения воды, м/с			воды, м³/с
пп	гори-	по участкам			сум-										по участкам			сум-
	зонта	морфоствора			мар-	Bгр	bлп	bпп	hгр	hлп	hпп	νгр	νлп	νпп	морфоствора			мар-
					ная													ный
	воды
		ωгр	ωлп	ωпп	∑ω										Qгр	Qлп	Qпп	∑Q
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19
1	164,70	600			600	300			2,00			1,35			809			809
2	165,00	690	60	15	765	300	400	100	2,30	0,15	0,15	1,48	0,15	0,10	1022	9	1	1032
3	165,50	840	268	70	1178	300	430	120	2,80	0,62	0,58	1,69	0,39	0,25	1418	104	17	1539
4	166,00	990	493	133	1615	300	470	130	3,30	1,05	1,02	1,88	0,55	0,36	1865	270	48	2182
5	166,50	1140	735	203	2078	300	500	150	3,80	1,47	1,35	2,07	0,69	0,43	2359	505	88	2951
6	167,00	1290	993	280	2563	300	530	160	4,30	1,87	1,75	2,25	0,81	0,51	2899	801	144	3844
7	167,50	1440	1268	365	3073	300	570	180	4,80	2,22	2,03	2,42	0,90	0,57	3482	1147	207	4836
8	168,00	1590	1560	458	3608	300	600	190	5,30	2,60	2,41	2,58	1,00	0,64	4107	1567	291	5965
9	168,50	1740	1868	558	4165	300	630	210	5,80	2,96	2,65	2,74	1,10	0,68	4773	2047	378	7198
10	169,00	1890	2193	668	4750	300	670	220	6,30	3,27	3,03	2,90	1,17	0,74	5479	2567	495	8541
11	169,50	2040	2535	788	5363	300	700	230	6,80	3,62	3,42	3,05	1,25	0,80	6222	3175	633	10031
12	170,00	2190	2893	918	6000	300	730	250	7,30	3,96	3,67	3,20	1,33	0,84	7003	3847	773	11623