Автор работы: Пользователь скрыл имя, 18 Октября 2015 в 21:09, курсовая работа
Водный транспорт леса до настоящего времени являлся хорошо организованной и оснащённой отраслью лесной промышленности. Главное направление повышения эффективности работы лесной промышленности заключается в полном освоении и рациональном использовании древесного сырья.
Лесотранспортную способность временно-судоходных рек рассчитывают для маловодных лет 90%-ной обеспеченности. Объём лесохранилища и длину пыжа рассчитывают для средней обеспеченности 50% и маловодных 90%. Силы, действующие на опоры запани, рассчитывают при максимальных расходах воды 10%-ной обеспеченности в створе запани.
Заданием предусмотрено формирование плотов из пучков береговой сплотки на складе №1.Чтобы вывести плоты в весенний полноводный период маловодного года 90%-ной обеспеченности в течение 6-15 суток, необходимо иметь на плотбище гарантированные водосъёмные уровни воды.
Расчёты гарантированных уровней воды ведутся по данным (п.2.3. задания) для периода вывода плотов береговой сплотки продолжительность Тп –6-9-12-15 суток.
Отметки гарантированных уровней воды вычисляют для каждого периода отдельно, по зависимости /2, стр.15/:
Z90=Hпл90+Z,
где Hпл90-гарантированный уровень воды маловодного года 90%-ной
обеспеченности;
Z - отметка нуля водомерного поста на плотбище (п. 3.6. задания).
В свою очередь, гарантированный уровень воды на береговом плотбище для каждого периода наблюдения Тп определяется (2, стр. 15):
где К90-модульный коэффициент, который определяется:
К90=Сv90*Ф90+1;
Нпл.ср- среднее арифметическое значение гарантированного уровня на плотбище для каждого периода.
Значения среднеарифметических гарантированных уровней Нпл.ср., коэффициентов вариации Сv, коэффициентов ассиметрии Сs для всех периодов вывода плотов определяют по зависимостям (1.1, 1.2, 1.3). Все расчёты сводятся в таблицу 1.6.
Во вторую графу таблицы 1.6 выписывают гарантированные уровни воды на водомерном посту НВП, для каждого периода вывода плотов Тп для каждого года (п.2.3 задания).
Гарантированные уровни воды на плотбище Нпл вносят в графу 3 таблицы 1.6 с кривой связи уровней водомерного поста и плотбища, (рис. 1.8).
График зависимости Нпл=f(НВП) строят по данным п. 3.10 задания.
В курсовой работе для Тп=6 суток имеем из таблицы 1.6:
-коэффициент вариации:
-коэффициент ассиметрии Сs=2Сv=2*0.139=0.277
-показатель Фостера-Рыбкина, по значению Сs:
P=90%; Ф=-1.24
-модульный коэффициент К90%:
К90%=Сv*Ф90+1=0.139*(-1.24)+1=
-гарантированный уровень воды 90%-ной обеспеченности, Нпл90%:
Нпл90%= К90%* Нпл.ср=0.83*563.89=466.7 см=4.667 м
-отметка
гарантированного уровня
Z90%= Нпл90%+Z=4.667+30.7=35.36 м
Методика расчётов для Тп-9, 12-15 суток аналогична.
Результаты расчётов по данным таблицы 1.6 для Тп-9-12-15 суток сведены в таблицу 1.7.
Таблица 1.6
Гарантированные уровни воды Тп-9, 12-15 суток периода вывода плотов.
Гидрологические показатели |
Тп-9 суток |
Тп-12суток |
Тп-15 суток |
2. Коэффициент вариации, Сv 3. Коэффициент вариации, Сs
обеспеченности Нпл90, см
обеспеченности на плотбище Z90, м |
479.44 0.18 0.36 0.78
374.0
34.44 |
434.17 0.215 0.43 0.74
321.0
33.91 |
386.39 0.215 0.43 0.74
286.0
33.56 |
По вычисленным отметкам уровней воды на плотбище строится график зависимости их от продолжительности вывода плотов (рис. 1.9) Z90=f(Тп)
Таблица 1.7
Расчёт коэффициентов вариации для средних гарантированных уровней на плотбище.
|
Год |
НВП |
Нпл |
|
К-1 |
(К-1)2 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Тп=6 суток | |||||
|
1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 |
425 435 520 545 370 330 460 500 410 395 450 355 280 315 480 295 330 495 |
595 600 660 680 545 495 520 650 580 570 615 525 420 475 635 445 495 645 |
1.06 1.06 1.17 1.21 0.97 0.88 0.92 1.15 1.,03 1.01 1.09 0.93 0.74 0.84 1.13 0.79 0.88 1.14 |
0.06 0.06 0.17 0.21 -0.03 -0.12 -0.08 0.15 0.03 0.01 0.09 -0.07 -0.26 -0.16 0.13 -0.21 -0.12 0.14 |
0.0036 0.0036 0.0289 0.0441 0.0009 0.0144 0.0064 0.0225 0.0009 0.0001 0.0081 0.0049 0.0676 0.0256 0.0169 0.0441 0.0144 0.0196 |
å=10150 |
å=18 |
å=0 |
å=0.3226 | ||
Тп=9 суток | |||||
1982 1983 1984
1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999
|
345 355 425
450 300 270 370 405 330 315 360 285 235 270 220 255 285 400 |
515 525 595
615 455 405 545 575 495 475 530 430 350 405 330 380 430 575 |
1.07 1.09 1.24
1.28 0.95 0.84 1.14 1.20 1.03 0.99 1.1 0.89 0.73 0.84 0.69 0.79 0.89 1.2 |
0.07 0.09 0.24
0.28 -0.05 -0.16 0.14 0.2 0.03 -0.01 0.1 -0.11 -0.27 -0.16 -0.31 -0.21 -0.11 0.2 |
0.0049 0.0081 0.0576
0.0784 0.0025 0.0256 0.0187 0.04 0.0009 0.0001 0.01 0.0121 0.0729 0.0241 0.0972 0.0430 0.0121 0.04 |
å=8630 |
å=18 |
å=0 |
å=0.5482 | ||
Тп=12 суток | |||||
|
1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 |
310 320 385 395 255 235 315 365 295 280 335 245 185 215 345 200 230 360 |
465 480 555 570 385 350 475 530 445 420 500 365 270 320 515 295 345 530 |
1.07 1.11 1.28 1.31 0.89 0.81 1.09 1.22 1.02 0.97 1.15 0.84 0.62 0.74 1.19 0.68 0.79 1.22 |
-0.07 0.11 0.28 0.31 -0.11 -0.19 0.09 0.22 0.02 -0.03 0.15 -0.16 -0.38 -0.26 0.19 -0.32 -0.21 0.22 |
0.0049 0.0121 0.0775 0.0979 0.0121 0.0376 0.0081 0.0484 0.0004 0.0009 0.0230 0.0254 0.143 0.069 0.035 0.103 0.0422 0.0484 |
å=7815 |
å=18 |
å=0 |
å=0.7889 | ||
Тп=15 суток | |||||
|
1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991
1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 |
270 280 325 325 220 205 305 320 255 235
295 215 175 190 315 190 205 330 |
405 420 485 485 325 305 460 480 380 350
445 320 255 285 470 285 305 495 |
1.05 1.09 1.26 1.26 0.84 0.79 1.19 1.24 0.98 0.91
1.15 0.83 0.66 0.74 1.22 0.74 0.79 1.28 |
0.05 0.09 0.26 0.26 -0.16 -0.21 0.19 0.24 -0.02 -0.09
0.15 -0.17 -0.34 -0.26 0.22 -0.26 -0.21 0.28 |
0.0025 0.0081 0.0651 0.0651 0.0241 0.0430 0.0376 0.0587 0.0004 0.0081
0.0230 0.0295 0.1156 0.0676 0.0468 0.0576 0.0444 0.0790 |
å=6955 |
å=18 |
å=0 |
å=0.7862 | ||
Размеры плота зависят от габаритов лесосплавного хода изменяющихся во времени. Все плоты должны буксироваться с плотбища через лимитирующий створ №1, таким образом габариты плота будут зависеть от габаритов лесосплавного хода в этом створе.
На поперечном профиле лимитирующего створа наносится отметка горизонта воды, соответствующая средней ширине реки “Bср” по поверхности воды за весь период плотового лесосплава /2, стр.17/:
где Внп, Вкп – соответственно ширина реки по поверхности воды в начале и конце периода плотового лесосплава принятого по графикам 1.2 и 1.3.
По расходу воды Q, первого и последнего дня плотового лесосплава, снятого с гидрографа створа №1 (рис. 1.5) на поперечном профиле (рис. 1.2) определяем значения Внп и Вкп.
В курсовой работе:
От поверхности воды при Вср откладывается величина минимальной допустимой глубины плотового лесосплава hпл=1.4 м. Расстояние между берегами на этой глубине соответствует эксплуатационной ширине реки Вэ =61 м при плотовом лесосплаве. Ширину плота при одностороннем
движение рекомендуется принимать Впл £ 0.5 Вэ. В курсовой работе ширина плота:
Длина плота (по заданию, табл. 3.3), L=240 м.
Для определения количества и объёма плотов, рассматриваем сортиментный состав лесоматериалов на складе №1 (табл. 4 задания). В первую очередь береговой сплотке подлежат лиственные сортименты и тонкомерные брёвна хвойных пород. При недостаточности этих сортиментов, плоты формируются из пучков хвойных пород. Сумма объёмов сортиментов в процентах и всего, должны соответствовать заданию (п. 1.8 и табл. 4).
По заданию, загрузка склада №1-350 тыс.м3, в том числе береговой сплотки 160 тыс.м3, молевого лесосплава 350-160=190 тыс.м3. Расчёт сортиментного состава и объёма береговой сплотки выполнен в табл. 2.1.
Высоту пучка Нп, ширину пучка вп, объёмы пучков Vп для каждого сортимента определяем по данным задания (п. 3.1, 3.2) и формулам /3, стр.127/.
Высота пучка:
Ширина пучка:
Объём пучка:
где Т-осадка пучка (табл.3.1 задания);
-относительная плотность древесины, принимается 0.8 м;
-опытный коэффициент, принимается 0.93;
с-коэффициент формы пучка (п.3.2 задания);
-средняя длина сортимента (п. 4 задания);
к0-коэффициент полнодревесности пучка, зависящий от среднего диаметра сортиментов, принимается по данным табл.2.2
Таблица 2.1
Сортиментный состав и объёмы береговой сплотки.
|
Сортименты |
Длина, м |
Средний диаметр, м |
Объём сплотки, тыс. м3 | ||
% от объёма склада 350.0 |
Расчёт- ный объём |
Принято к сплотке | |||
|
6.5 4.5 6.5 6.5 7.5 |
26 20 30 18 26 |
15 12 12 10 5 |
52.5 42 42 35 17.5 |
52 42 42 35 18 |
Таблица 2.2
Значения коэффициента полнодревесности пучка, к0.
Средний диаметр, см |
16 |
18 |
26 |
30 |
к0 |
0.58 |
0.60 |
0.66 |
0.70 |
В курсовой работе:
Высота пучка: Нп= -для всех сортиментов;
Ширина пучка: вп=1.5*1.61=2.415 м
Объём пучка пиловочника лиственного:
Vп=p*2.415*1.61*6.5*0.66/4=13.
Объём пучков других сортиментов определяется аналогично, по своим параметрам. Данные расчётов сводятся в таблицу 2.3.
Таблица 2.3
Параметры сортиментных пучков береговой сплотки.
|
Сортименты |
Высота пучка Нп, м |
Ширина пучка вп, м |
Длина пучка |
Коэффи циент полно древесности, к0 |
Объём пучка Vп, м |
1.Пиловочник лиственный
смешанный
|
1.61 для всех |
2.415 для всех |
6.5
4.5
6.5
6.5
7.5
|
0.66
0.615
0.7
0.6
0.66 |
13.1
8.4
13.9
11.9
15.1 |
Для малых рек целесообразно формировать гибкие плоты с поперечным расположением пучков.
Интервалы между рядами для обеспечения гибкости i, определяются по зависимости /2, стр.19/:
где к-коэффициент пропорциональности, учитывающий степень жёсткости рядов при изгибе плота на повороте. Для плотов из сортиментных плотов к=0.15;
L1-длина части вогнутого борта плота, находящаяся на повороте реки с радиусом закругления R и углом поворота b (п.2.5 задания), определяется по зависимости /2, стр.19/: