Технология и организация работ приречного склада и первоначального сплава

Первоначально в этом параграфе определяем гидрологические параметры для опорного водомерного поста, а затем на основании полученных значений определяем гидрологические характеристики реки в расчетных лимитирующих створах и в створе передерживающей запани. Результаты вычислений гидрологических характеристик по опорному водомерному посту вписываем в таблицу 1.1.

Таблица 1.1.

Гидрологические характеристики опорного водомерного поста.

№ п.п.	Наименование характеристики	Значение характеристики
1	Площадь водосбора , км2	2140
2	Средний годовой расход , м3/с	19,89
3	Средний максимальный расход , м3/с	227,37
4	Расчетные проценты обеспеченности гидрологических характеристик	50	90	10
5	Среднегодовой расход воды , м3/с	19,29	13,13	27,25
6	Максимальный расход воды , м3/с	216,01	127,33	338,79

Площадь водосбора реки для створа опорного водомерного поста определяют по графику (рис.1.2).

Средние значения годового и максимального расходов воды определяем по формулам:

м /с

м /с

Значения коэффициентов  вариации вычисляют по зависимости:

где модульные коэффициенты для каждого года устанавливают по формуле:

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.2.

К расчету коэффициентов  вариации расходов воды в створе водомерного  поста.

Год	Для среднегодовых расходов				Для максимальных расходов
	Qср	K	k-1	(k-1)2	Qмак	k	k-1	(k-1)2
1962	25,6	1,287	0,287	0,0825	318	1,398	0,398	0,159
1963	19,8	0,996	-0,004	0,00019	224	0,985	-0,0149	0,00022
1964	19	0,955	-0,045	0,00199	213	0,9367	-0,0633	0,004
1965	20,8	1,046	0,046	0,0021	237	1,042	0,0422	0,00178
1966	18,4	0,925	-0,075	0,0056	200	0,879	-0,1205	0,0145
1967	27,8	1,398	0,398	0,1583	350	1,539	0,539	0,2906
1968	21,8	1,096	0,096	0,00925	253	1,1126	0,1126	0,0127
1969	31,6	1,589	0,589	0,3468	400	1,759	0,759	0,576
1970	15,2	0,764	-0,236	0,0555	158	0,6948	-0,305	0,093
1971	16,4	0,825	-0,175	0,0307	172	0,756	-0,2436	0,059
1972	10,8	0,543	-0,457	0,2088	97	0,426	-0,573	0,3288
1973	14	0,704	-0,3296	0,0876	141	0,62	-0,3799	0,144
1974	12,6	0,634	-0,366	0,1342	128	0,5365	-0,4636	0,2148
1975	22,8	1,146	0,146	0,0214	272	1,196	0,196	0,03846
1976	24,2	1,217	0,217	0,047	296	1,3016	0,3016	0,091
1977	17,4	0,875	-0,125	0,0156	185	0,8135	-0,186	0,0347
	318,2			1,2074	3638			2,0626

Среднегодовой расход воды заданной обеспеченности определяется по формуле:

где модульный коэффициент для  заданного процента обеспеченности находят по зависимости:

Значение параметра  , входящего в эту зависимость определяют по данным таблицы приложения 4.

Максимальный расход 10–процентной обеспеченности рассчитывают по этой же схеме, но в формулу подставляют коэффициент вариации максимальных расходов воды и коэффициент асимметрии, вычисленный по формуле:

 

Для 10% обеспеченности:

                 

Для 50% обеспеченности:

              

Для 90% обеспеченности:

             

Результаты расчета гидрологических характеристик опорного водомерного поста заносим в таблицу 1.1. По полученным значениям гидрологических характеристик опорного водомерного поста определяют гидрологические характеристики реки в расчетных лимитирующих створах и в створе передерживающей запани.

Среднегодовые расходы  воды 50- и 90- процентной обеспеченности в расчетных створах определяют по формуле:

где  – среднегодовой расход расчетной обеспеченности в опорном створе (см. табл. 1.1.).

площади водосбора реки в расчетном  и опорном створах, устанавливают по графику (см. рис.1.2.).

Створ запани:

Лимитирующий  створ №1:

Лимитирующий  створ №2:

Значения декадных модульных коэффициентов  принимаем по данным таблицы П.2.5.

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.3.

Значения гидрологических характеристик  расчетных лимитирующих створов и створа запани.

№ п.п.	Характеристики	Значения характеристик
		Опорный водомерный пост 90% обеспеченности	Для лимитирующих створов 90% обеспеченности		Для створа запани при проценте обеспеченности
			№1	№2	10	50
1.	Площадь водосбора реки, км2	2140	1920	680	1740	1740
2.	Среднегодовой расход воды расчетной обеспеченности, м3/с	13,13	11,78	4,17	22,15	15,68
3.	Среднедекадные расходы воды, м3/с
	апрель III	32,83	29,45	10,42	55,37	39,2
	май I	52,52	47,12	16,68	88,6	62,72
	май II	98,475	88,35	31,27	166,12	117,6
	май III	52,52	47,12	16,68	88,6	62,72
	июнь I	32,83	29,45	10,42	55,37	39,2
	июнь II	15,756	14,136	5	26,58	18,82
	июнь III	10,50	9,42	3,34	17,72	12,54

Среднедекадные расходы воды определяем по формуле:

Максимальный расход воды 10% обеспеченности для створа запани определяем по формуле:

где площадь водосбора реки в створе запани.

      расход воды в створе опорного водомерного поста.

Для расчетных створов необходимо построить кривые зависимости средней глубины русла реки, средней скорости течения, расхода воды и ширины русла от отметки уровня воды. С этой целью по данным таблицы, для каждого расчетного створа строим поперечный профиль реки (см. рис.1.4.а, рис.1.4.б).

 

 

 

 

Таблица 1.3.1

Данные для построения поперечных профилей реки в расчётных створах

№№ точек		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Расстояние от постоянного начала на левом берегу, м		5	10	15	20	25	30	35	40	45	50
Отметки земли, м	створ № 1	31,5	26,9	25,5	25,4	25,4	25,5	25,6	25,7	26,4	31,2
	створ № 2	─	─	55,5	51,0	50,7	50,3	50,6	51,7	56,0	─
	створ зап.	─	41,2	36,8	35,6	35,2	35,3	35,7	36,9	42,0	─

Используя поперечный профиль, определим  для каждого из них среднюю  отметку для меженного русла по формуле:

где сумма отметок дна меженного русла в промерных точках;

             n – число принятых промерных точек.

Лимитирующий створ №1

Лимитирующий створ №2

Запань

Затем задаемся 4-мя расчетными отметками уровня воды. При этом первую отметку принимаем на 0,4 м. Последующие уровни назначаем через 0,5 м. на лимитирующих створах и через 1 м. в створе запани. Для каждого расчетного уровня по поперечному профилю устанавливаем ширину реки B по урезу воды.

Площадь живого сечения реки для  расчетных уровней определяем по формулам:

для первой отметки уровня воды:

для второй отметки уровня воды:

для третьей отметки уровня воды:

для последующих

Средние глубины реки вычисляем по зависимости

коэффициент Шези определим по выражению

среднюю скорость потока рассчитываем по формуле

а расход воды по зависимости

Значения уклонов свободной  поверхности i и коэффициентов шероховатости русла n принимаем по данным таблицы 2.10 и таблицы П.2.11. расчет ведем в табличной форме.

Таблица 1.4.

Расчёт по створам зависимости средней глубины русла реки, средней скорости течения, расхода воды и ширины русла от отметки уровня воды.

№№  расчётных уровней	Отметки расчетных уровней, м	Ширина русла реки по урезу воды, м	Площадь живого сечения русла реки, м2	Средняя глубина створа реки, м	Коэффициент Шези, м2/с	Средняя скорость потока, м/с	Расход воды, м3/с
Лимитирующий створ №1
1	26,3	32	16	0,5	33,64	0,28	4,48
2	26,8	35	32,75	0,936	39,34	0,45	14,74
3	27,3	36,25	50,56	1,395	43,47	0,607	30,69
4	27,8	37,5	68,99	1,84	46,59	0,748	51,6
5	28,3	38,5	87,99	2,285	49,18	0,879	77,34
Лимитирующий створ №2
1	51,3	19	7,6	0,4	26,51	0,29	2,2
2	51,8	21,25	17,66	0,83	31,81	0,50	8,86
3	52,3	22,25	28,54	1,28	35,47	0,696	19,86
4	52,8	23,0	39,85	1,73	38,24	0,87	34,75
5	53,3	24,5	51,72	2,11	40,17	1,01	52,29
Запань
1	36,4	21,5	10,75	0,5	30,02	0,336	3,612
2	37,4	26,0	34,5	1,327	38,32	0,698	24,08
3	38,4	28	61,5	2,196	43,46	1,018	62,61
4	39,4	30,5	90,75	2,975	46,88	1,278	115,98
5	40,4	32,5	122,25	3,76	49,72	1,525	186,4

По результатам расчетов строим кривые зависимости:

Q=f(Z), ν=f(Z) и h_ср=f(Z).

Далее переходим  к установлению продолжительности  плотового и молевого лесосплава.

Определи минимальные  сплавные глубины. Для молевого сплава минимальная сплавная глубина вычисляется по формуле:

 

где максимальный диаметр сплавных бревен (п.1.10 исходных данных)

       относительная плотность древесины, т/м ;

       донный запас, Z=0,15 м.

м.

Минимальный сплавной уровень

м (для створа №1)

м (для створа №2)

Для плотового сплава при осадке T=1,3 м донный запас равен ΔZ=0,20 м.

м.

м (для створа №1)

 м (для створа №2)

Гидравлические характеристики потока для расчетных створов в период лесосплава сведем в таблицу 1.5.

Таблица 1.5

Гидравлические характеристики расчетных лимитирующих створов в период лесосплава.

№ п.п.	Наименование характеристик	Значения характеристик
		1 створ		2 створ
		Плотовой сплав	Молевой сплав	Молевой сплав
1	Минимальная сплавная глубина, м	2,4	0,58	0,58
2	Минимальный сплавной уровень, м	28,3	26,4	51,5
3	Дата начала сплава	11,05	21.05	21,05
4	Дата окончания сплава	20,05	17.06	04.06
5	Продолжительность сплавного периода	10	27	14
6	Ширина реки, м: в начале периода в конце периода средняя для периода	38,5 38,5 38,5	38,5 33,5 36	22,5 19,75 21,13
7	Средняя по живому сечению скорость течения, м/с: в начале периода в начале периода средняя для периода	0,87 0,87 0,87	0,87 0,33 0,6	0,69 0,38 0,54