- •Практическа работа по Инженерной гидрологии и проектированию мостового перехода.
- •Введение
- •1 Природные условия района проектирования
- •1.1 Климат
- •1.2 Рельеф
- •1.3 Растительность и почвы
- •1.4 Инженерно-геологические условия
- •1.5 Сведения о наличии дорожно-строительных материалов
- •1.6 Заключение по природным условиям
- •2 План трассы
- •2.1 Основные технические нормативы проектируемой дороги
- •2.2 Трасса дороги
- •2.2.1 Описание I-го варианта трассы
- •2.2.2 Описание II-го варианта трассы
- •2.2.3 Сравнение вариантов
- •3.3 Назначение расчетного максимального расхода воды
- •4 Проектирование мостового перехода через несудоходную реку
- •4.1 Определение расчетного расхода и расчетного уровня воды в реке
- •4.2 Расчет отверстия моста
- •4.3 Определение минимальной отметки проезда для моста через несудоходную реку
- •4.4 Конструктивная схема моста
- •4.5 Расчет глубины заложения фундамента опор!!!!!
- •4.7 Определение минимальных отметок подходных насыпей
- •4.8 Укрепление откосов подходных насыпей и струенаправляющих дамб
- •Заключение
4 Проектирование мостового перехода через несудоходную реку
4.1 Определение расчетного расхода и расчетного уровня воды в реке
Расчетный расход Qр и соответствующий ему расчетный уровень высоких вод РУВВ определяются графоаналитическим способом в следующем порядке.
1. На миллиметровой бумаге формата А3 (297×420 мм) в левом верхнем углу вычерчивается поперечное сечение водотока по оси мостового перехода (морфоствор). Горизонтальный масштаб чертежа – 1:2000, вертикальный – 1:200. Наносятся свободная поверхность воды, соответствующая уровню меженных вод УМВ, отметка дна водотока по оси мостового перехода. Морфоствор делят на части пунктирными линиями по границе разлива при УМВ: левую пойму лп, главное русло гр и правую пойму пп.
2. В таблицу, расположенную в правом нижнем углу схемы, в убывающем порядке заносят значения максимальных глубин воды, зарегистрированные в течение 20 лет наблюдений. Затем вычисляют среднеарифметическое значение максимальных глубин :
,
где hj – данные водомерного поста.
3. На чертеж морфоствора наносят уровни свободной поверхности воды, соответствующие характерным глубинам воды: максимальной hmax, минимальной hmin и двум средним, наиболее близким к среднеарифметическому значению ().
4. Для каждой характерной глубины воды и части морфоствора (лп, гр, пп) определяют ширину зеркала воды В; площадь живого сечения ω; среднюю глубину воды ; скорость протекания воды, гдеmр – коэффициент ровности в частях морфоствора, i – уклон свободной поверхности; расход воды Q=ω⋅v. Результаты расчетов сводят в таблицу, помещаемую под чертежом морфоствора.
5. Вычисляют суммарный расход воды в сечении водотока
Q = Qлп+ Qгр + Qпп ,
где Qлп, Qгр, Qпп – расходы, проходящие по частям морфоствора (левую пойму, главное русло и правую пойму соответственно).
6. Используя полученные значения 4–х характерных глубин и соответствующих им расходов, в правом верхнем углу схемы строят график зависимости Q = ƒ(h). С его помощью далее определяют расходы воды в реке для оставшихся 16-ти глубин.
7. Вычисляют среднее значение расхода , модульные коэффициенты , эмпирические значения вероятности, где
Qj – расход воды, соответствующий глубине hj; j – порядковый номер члена ранжи рованного ряда; n=20 лет. Результаты вычислений заносят в таблицу ниже графика зависимости Q = ƒ(h).
8. Определяют коэффициент вариации:
, принимаю коэффициент вариации 0,6.
9. Для вычисленного значения Сv из таблицы прил.2 выбирают 3 теоретических кривых трехпараметрического закона распределения при соотношениях Сs/Cv=2; Сs/Cv=3; Сs/Cv=4, где Сs – коэффициент асимметрии.
10. На клетчатке вероятностей строят графики выбранных теоретических кривых распределения. Туда же наносят значения модульных коэффициентов Kj и соответствующие им вероятности Рэj (строят эмпирическую кривую).
11. Анализируя построенные графики, устанавливают ближайшую к эмпирической теоретическую кривую и принимают ее в качестве расчетной.
12. По табл. 1 определяют вероятность превышения Р, соответствующую данной категории дороги и типу искусственного сооружения. С помощью расчетной кривой или таблицы прил.2 для Р находят значение модульного коэффициента Кр и вычисляют расчетный расход воды. Статистических данных за 20 лет наблюдений оказалось недостаточно для определения Сv и других статистических характеристик. В силу этого, кривые трехпараметрического распределения не совпадают с империческим законом распределения и поэтому применяем графическое экстраполирование опытных данных и определяем по графику Кр. .
13. С помощью графика h=ƒ(Q) по значению Qр находят расчетную максимальную глубину воды в русле hрб max и расчетный уровень высоких вод
РУВВ = Ндн + hрб max =151,8+5,15=156,95м.
14. Определяют для него В,ω,v и Q в частях морфоствора. Полученные данные заносят в таблицу под чертежом сечения реки.