Расчет габаритов судоходной прорези

Введение

 

Цель курсового проекта - приобретение опыта проектирования комплекса путевых дноуглубительных и выправительных работ для улучшения судоходного состояния перекатного участка реки.

В ходе выполнения проекта решается задача коренного улучшения судоходного состояния перекатного участка реки путем существенного увеличения глубины судового хода с помощью разработки судоходной прорези и строительства системы полузапруд.

В проекте рассматривается ограниченный по длине участок реки, включающий в себя только два переката.

На верхнем по течению перекате обосновываются габариты судоходной прорези, обеспечивающие возможность прохождения через перекат одного или двух выбранных в качестве расчетных судов или составов. Оценивается устойчивость судоходной прорези от занесения наносами.

На втором, нижнем, перекате определяется ширина выправительной трассы, обосновываются габариты полузапруды и расположение системы полузапруды на перекате.

Для всего перекатного участка реки определяется предельно допустимая по гидравлическим условиям глубина судового хода.

 

Объем дноуглубительных работ

 

Для определения дноуглубительных работ по оси прорези и по двум ее кромкам строятся продольные профили дна разработки прорези.

 

Таблица 2- К определению полезного объема выемки грунта

площадь	Левая кромка	Ось прорези	Правая кромка
1	27.5	17.5	35.5
2	65.62	20	52.5
3	28.75	15	40.63
4	121.87	52.5	128.65

 

Полезный объем выемки грунта до проектного дна определяется по формуле:

 

 

Объем на техническое переуглубление определяется по формуле:

Полный объем получают сложением вышеполученных объемов.

Средняя толщина снимаемого слоя грунта определяется по формуле:

 

Расчет полузапруд

 

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

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

 

 

Где средняя ширина русла на трех поперечных сечениях (при проектном уровне), м

средняя глубина на трех поперечных сечениях (при проектном уровне), м

проектная глубина (принимается равной глубине судоходной прорези на верхнем перекате), м

 

 

площадь поперечного сечения на конкретном профиле, м2 м²

Таблица 3- К определению ширины выправительной трассы

Сечение	B	Bcp	T	Tcp
1’-1’	592.5	315	371.667	1.881	1.867
2’-2’	670	375	371.667	1.787	1.867
3’-3’	821.25	425	371.667	1.932	1.867

 

 

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

Обоснование отметки гребня - высоты полузапруды выполняется в следующем порядке.

Устанавливается отметка расчетного уровня воды и вычисляется соответствующий ему расход воды. В качестве расчетного рекомендуется применять срезку, соответствующую отметке бровки поймы в районе выправляемого переката.

Расчетный расход определяем по формуле:

 

 

ширина поперечного сечения на гребне переката при расчетном уровне, м

средняя глубина поперечного сечения при расчетном уровне (с учетом срезки), м.

 

Размеры полузапруды должны увеличивать скорость течения в не перекрытой части поперечного сечения русла до величины, достаточной для размыва дна в границах судового хода до проектной отметки.

На поперечном профиле строится интегральная кривая распределения расхода воды по ширине русла при выбранном расчетном уровне.

 

	сл г свК сл	m
м205	355	757.5		1.73	0.27
=1.5 м298.75	261.25	973.13	1455	0.87	0.31
=2.25 м418.75	141.25	1120.63		0.34	0.37

 

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

 

 м/с

м/c

 

Потребная расчетная скорость на всей свободной от полузапруды части определяется по формуле:

 

 

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

 

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

 

 

Для намеченных трех вариантов отметок гребня полузапруды вычисляются величины . По их величинам вычисляются коэффициенты:

 характеризует степень затопления полузапруды

характеризует степень стеснения полузапрудой живого сечения.

На основании выполненных вычислений строятся совместные графики - кривые зависимостей , .

По этим кривым устанавливается зависимость .

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

По известной величине , с помощью графика (1) задаются два значения и находят соответствующие им два значения .

На совместном графике по двум точкам проводят линию связи . Точка пересечения кривых  и , перемещенная на вертикальную шкалу , показывает расчетную отметку гребня полузапруды

Введение

 

Цель курсового проекта - приобретение опыта проектирования комплекса путевых дноуглубительных и выправительных работ для улучшения судоходного состояния перекатного участка реки.

В ходе выполнения проекта решается задача коренного улучшения судоходного состояния перекатного участка реки путем существенного увеличения глубины судового хода с помощью разработки судоходной прорези и строительства системы полузапруд.

В проекте рассматривается ограниченный по длине участок реки, включающий в себя только два переката.

На верхнем по течению перекате обосновываются габариты судоходной прорези, обеспечивающие возможность прохождения через перекат одного или двух выбранных в качестве расчетных судов или составов. Оценивается устойчивость судоходной прорези от занесения наносами.

На втором, нижнем, перекате определяется ширина выправительной трассы, обосновываются габариты полузапруды и расположение системы полузапруды на перекате.

Для всего перекатного участка реки определяется предельно допустимая по гидравлическим условиям глубина судового хода.

 

Расчет габаритов судоходной прорези

судоходный перекатный полузапруд

Габаритные размеры судоходной прорези (глубина и ширина) устанавливаются расчетным путем.

Для данного участка реки выбираем по приложению (1) расчетное судно или состав из приведенных параметров судов.

Принимаем расчетным наливное самоходное судно пр. 866 (танкер).

Длина судна L = 65.5 м,

Ширина судна В = 9.6 м,

Осадка судна Т = 2.06 м.

Выбору судна предшествовало предварительное приближенное назначение целесообразной глубины судоходной прорези. Приняли Тпр = 2.5 м.

Известно, что к категории «капитальных дноуглубительных работ» с коренным улучшением условий судоходства, относят работы со значительным увеличением транзитной судоходной глубины. С учетом этого расчетную глубину назначаем исходя из возможного понижения отметки гребня переката не менее 0.5-1.0 м.

Назначаем судоходные габариты исходя из некоторых приведенных ниже условий. Принимаем двухстороннее движение на полосе (с расхождением) расчетного судна. Ширина прорези не должна превышать минимальную ширину (на уровне проектных изобат) примыкающих к перекату верхней и нижней плесовых лощин. Радиус закругления прорези не должен быть меньше расчетного.

Расчетная глубина прорези (глубина судового хода на перекатном участке) Тпр определяется:

 

 

- осадка расчетного судна, м

- запас глубины под днищем судна

- приращение осадки судна при движении с учетом дифферента (просадка судна), м

 

 

- коэффициент, учитывающий дифферент судна.

 принимаем в зависимости от отношения , полученная величина входит в промежуток 1.25-1.10, принимаем

В проекте вычисляем по формуле А.М. Полунина

 

 

- скорость движения судна, м/c

- ускорение свободного падения, м/c2

Для сокращения объемов вычислений принимаем исходя из натурных наблюдений.

Судовой ход в границах судоходной прорези в преобладающем большинстве случаев имеет прямолинейные очертания, ось прорези по возможности ориентируют по направлению течения.

Ширину судоходной прорези определяем:

 

- при двустороннем движении

 

- запас ширины судового хода между судном и кромкой судового хода, м

- запас ширины судового хода между расходящимися судами, м

Ось судоходной прорези должна плавно сопрягаться с осью судового хода в верхней и нижней плесовых лощинах, для чего должно быть выдержано условие:

Устанавливаем конкретные габариты судоходной прорези.

T=2.70m=25.00m=250.00m