5. Объем дноуглубительных работ

Для определения объема дноуглубительных работ по оси прорези и по двум ее кромкам строят продольные профили дна до разработки прорези (рис. )

В табличной форме для каждого продольного профиля приводятся площади его элементов в границах серий - заключены между поперечниками через100 м.

Таблица 2.

	Площади элементов, м^2
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Лев.кр.	20,00	62,5	100	140,25	143	90	55	35	----	----
Ось	22,5	65	97,5	134,25	150	120	85	55	15,75	----
Прав.кр.	17,5	62,5	95	125	149,5	143,75	90	67,5	37,5	5

Полезный объем выемки грунта до проектного дна определится

Где: ΣW_лев, ΣW_оси, ΣW_прав- суммарная площадь продольного профиля на левой кромке, оси и правой кромке соответственно, м²

В_пр – ширина прорези, м

Полный объем выемки будет равен

Где: W_пер – объем на техническое переуглубление, м³

Где: 0.4- средний запас на неровность выработки, м

Средняя толщина снимаемого слоя будет равна

6. Расчет полузапруд

Улучшение судоходного состояния с помощью выправительных сооружений - полузапруд производится на втором - нижнем перекате участка.

Ширина выправительной трассы В_тр вычисляется по гидравлико-морфометрическому способу при проектном уровне на трех поперечных сечениях в верхней, нижней и средней части нижнего переката. Крайние (верхний и нижний) поперечные сечения располагаются в районе замыкания проектной изобаты, отвечающей ранее вычисленной т_г. Среднее поперечное сечение располагается в районе гребня переката.

Где: В_ср – средняя ширина русла на трех поперечных сечениях (при ПУ), м

Т_ср – средняя глубина на трех поперечных сечениях (при ПУ),м

Т_пр – проектная глубина на участке, м

Вычисления выполняются в табличной форме:

Таблица 3.

сечение	ω, м^2	В, м	Вср, м	Т, м	Тср, м
1-1	353,75	177,5	278,35	1,99	1,44
2-2	248,6	382,5		0,65
3-3	462,75	275		1,68

Длина полузапруды (при ее примерно перпендикулярном распо­ложении к направлению течения) определяется исходя из ширины выправительной трассы и ширины русла реки.

Обоснование отметки гребня - высоты полузапруды (рассматривается одна полузапруда в районе гребня переката) выполняется в следующем порядке.

устанавливается отметка расчетного уровня воды и вычисляется соответствующий ему расход воды. В качестве расчетного рекомендует­ся принимать уровень (срезку), соответствующий отметке бровки пой­мы я районе выправляемого переката.

Расчетный расход воды Q_р определяется по формуле

Где: В – ширина поперечного сечения на гребне переката при расчетном уровне, м

Т_ср – средняя глубина сечения при расчетном уровне (с учетом срезки)

Отношение J/n можно принят равным 0.22-0.25

Размеры полузапруды (в том числе и высота), должны увеличивать скорость течения в не перекрытой части поперечного сечения русла до величины, достаточной для размыва дна в границах судового хода до проектной отметки (соответствующей Т_пр )

При последующих расчетах оперируют параметрами (рис. 6 [1]):

ω_п - часть площади поперечного сечения, перекрываемая полуза­прудой, м²;

ω_св - часть «свободной» площади поперечного сечения не перекрываемая полузапрудой, м²;

ω_сл - часть площади поперечного сечения, расположенная над гребнем полузапруды до расчетного уровня воды, м²;

ω_г - вся площадь поперечного сечения ниже гребня полузапруды, м²

Аналогично методу, примененному при построении плана тече­ний, на поперечном профиле строится интегральная кривая распределе­ния расхода воды по ширине русла при выбранном расчетном уровне (рис. ).

По интегральной кривой и ширине выправительной трассы опре­деляйся расход воды Q_св.ест проходящий в свободной части поперечного сечения при естественном режиме - до возведения полузапруды, определяется ω_св.

В створе полузапруды при расчетном уровне и отвечающей ему наибольшей естественной глубине на судовом ходу Т по формуле В.Н. Гончарова вычисляются неразмывающая и размывающая скорости те­чения V_нр и V_р .

Определяется потребная расчетная скорость V_расч на всей свобод­ной от полузапруды части поперечного сечения:

Где: К_зап – коэффициент запаса (1.3)

После возведения полузапруды при расчетном уровне в свободной части сечения должен проходить расход Q_св.пр обеспечивающий необхо­димый размыв дна в зоне судового хода

Коэффициент К_св показывает, насколько при расчетном уровне надо увеличить расход воды в свободной от полузапруды части сечения после ее постройки по сравнению с естественным расходом, раннее проходившим через эту же часть сечения

Т.е.

Для последующего обоснования отметки гребня полузапруды, необходимым образом влияющей на переливающийся поток, в диапазо­не между проектным и расчетным уровнями задаются тремя отметками гребня полузапруды Z,(см. рис. ).

Для намеченных трех вариантов отметок гребня полузапруды вычисляются величины ω_п ω_сл и ω_г.

По величинам этих площадей (при трех вариантах гребня) вы­числяют коэффициенты:

Расчеты приводятся в табличной форме

Таблица 4.

	ωп	ωсл	ωг	Ксл	m
hг1=0.5м	235,75	375,25	442,3	1,59	0,53
hг2=1.0м	366	245,8	551,55	0,67	0,63
hг3=1.5м	521,25	90,55	832,3	0,174	0.63

На основании выполненных вычислений строятся совместные графики (рис. ).

По эти двум кривым устанавливается зависимость К_сл = f(m)

Полученные кривые позволяют установить связь между степе­нью затопления, степенью стеснения и отметкой гребня полузапруды. Однако, они не позволяют четко установить высоту гребня полузапру­ды, обеспечивающую необходимый размыв русла в период работы со­оружения в затопленном состоянии.

Ранее выполненными лабораторными исследованиями была ус­тановлена связь между параметрами К_сл К_св m (рис. ).

По известной величине Ксв с помощью графика (рис. 9 [1]) задают­ся двумя значениями m и находят соответствующие им два значения К_сл

На совмещенном графике (рис. ) по двум точкам проводят ли­нию связи К_сл=f(m, К_св) Точка пересечения кривых К_сл = f(m)и К_сл=f(m, К_св) перемещенная на вертикальную шкалу Z показывает расчетную отметку гребня полузапруды Z_гр.рас

По графику получаем Zгр.рас=1,05м