Гидрологическая и транспортная характеристика проектируемого объекта

Qдек.ср.90% = 14,409 * 4,0 = 57,636 м /с                   - май I

Qдек.ср.90% = 14,409 * 7,5 = 108,0675 м /с                   - май II

Qдек.ср.90% = 14,409 * 4,0 = 57,0675 м /с                   - май III

Qдек.ср.90% = 14,409 * 2,5 = 36,0225 м /с                   - июнь I

Qдек.ср.90% = 14,409 * 1,2 = 17,2908 м /с                   - июнь II

Qдек.ср.90% = 14,409 * 0,8 = 11,5272 м /с                   - июнь III

 

Все результаты гидрологических  расчётов в расчётных

створах записываем в  табл. 1.3.

                                                                                                       Таблица 1.3

 

Значения гидрологических  характеристик расчётных 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, км	2300	1950	1130	1640	1640
2	Среднегодовой расход воды расчётной обеспеченности, м /с	14,409	12,216	7,079	373,308	15,092
3	Среднедекад - ные  расходы воды, м /с апрель 3 декада май 1 декада май 2 декада май 3 декада июнь 1 декада июнь 2 декада июнь 3 декада	36,0225 57,636 108,0675 57,636 36,0225 17,2908 11,5272	30,540 48,864 91,620 48,864 30,540 14,66 9,7728	17,6975 28,316 53,0925 28,316 17,6975 8,4948 5,6632	704,875 1127,752 2114,535 1127,752 704,875 338,32 225,5504	37,73 60,368 113,19 60,368 37,73 18,1104 12,0736

 

 

       По данным таблицы  1.3 для расчётных створов строим  гидрограф -

кривую зависимости Q = f ( Т ) (см. рис. 1.4 )

 

        Для расчётных створов строим  кривые зависимости средней глубины  русла реки, средней скорости  течения, расхода воды и ширины  русла от отметки уровня воды. Для этого по данным табл.П.2.8. для каждого расчётного створа строим поперечный профиль реки ( см. рис. 1.5 ).

        Используя поперечный профиль  реки определяем для каждого  из них среднюю отметку для  меженного русла Zср.дн. по формуле:

                              Zср.дн. = Zдн. / n                             (1.10 ),

              где   Zдн. – сумма отметок дна меженного русла в промерных точках,

                             n – число принятых промерных точек.

                  Створ №1:

                 Zдн = 25,5+ 25,4+25,4+25,5+25,6+25,7 = 153,1  м                   n = 6

                  Zср.дн. = 153,1 / 4 = 25,52 м.

                  Створ №2:

                 Zдн. = 50,7+50,3+50,6 = 151,6 м                               n = 3

                  Zср.дн. = 151,6 / 3 = 50,53 м

                  Створ запани:

                  Zдн = 35,6+35,2+35,3+35,7 = 141,8 м                      n = 4

                  Zср.дн. = 141,8 / 4 = 35,45 м

               Задаемся 4 – мя расчётными отметками  уровня воды. При этом первую  отметку принимаем на 0,5 м выше  среднего дна меженного русла.  Последующие расчётные уровни  назначаем через каждые 0,5 м на  лимитирующих створах и через  1,0 м в створе запани. Для каждого расчётного уровня по поперечному профилю устанавливаем ширину реки - В по урезу воды и отметки дна – Z. 

Створ№1:

   отметка:  1:  Z1 = Zср.дн.+ 0,5 = 25,5+0,5 = 26,0 м;       В1 = 28,5 м

                   2:  Z2 = Z1 + 0,5 = 26,0 +0,5 = 26,5 м;            B2 = 33,5 м

                   3:  Z3 = Z2 + 0,5 = 26,5+0,5 = 27,0 м;             В3 = 36,0 м

                   4:  Z4 = Z3 + 0,5 = 27,0+0,5 = 27,5 м;             B4  = 37,0 м

                   5:  Z5 = Z4 + 0,5 = 27,5+0,5 = 28,0 м;             B4  = 38,5 м

                   6:  Z6 = Z5 + 0,5 = 28,0+0,5 = 28,5 м;             B4  = 40,0 м

 

                          

                                                    Створ№2:

  отметка:  1:  Z1 = Zср.дн + 0,5 = 50,53+0,5 = 51,03 м;        B1 = 16,5 м

                  2:  Z2 = Z1 + 0,5 = 51,03 +0,5 = 51,53 м;             B2 = 19,5 м

                  3:  Z3 =Z2 + 0,5 = 51,53+0,5 = 52,03 м;               B3 =21,0 м

Створ запани:

  отметка:  1:  Z1 = Zср.дн + 0,5 = 35,45+0,5 = 35, м;            B1 = 17,5 м

                  2:  Z2 = Z1 + 1,0 = 35,95+1,0 = 36,95 м;              B2 = 25,5 м

                  3:  Z3 = Z2 + 1,0 = 36,95+1,0 = 37,95 м;              B3 = 27,0м

                  4:  Z4 = Z3 + 0,5 = 37,95+1,0 = 38,95 м;              B4 = 30,0м

      

 

 Определяем площадь живого  сечения реки для расчётных  уровней:

       для первой  отметки уровня воды:

                                   W1 = B1* (Z1 – Zср.дн )               (1.11),  

       для второй  отметки уровня воды:

                       W2 = W1 + 0,5*(B1 + B2)*(Z2 – Z1)              (1.12),

      для последующих:

                     Wn = Wn-1 +0,5*(Bn-1 + Bn)*(Zn –Zn-1)          (1.13),

Створ№1:

   W1 = B1*(Z1-Zср.дн) = 28,5*(26-25,5) = 14,25 м ,

   W2 = W1+ 0,5*(B1+B2)*(Z2-Z1) = 14,25+0,5*(28,5+33,5)*(26,5-26) = 29,75 м ,

   W3 = W2 + 0,5*(B2+B3)*(Z3-Z2) = 29,75+0,5*(33,5+36)*(27-26,5) = 47,13 м ,

   W4 = W3 + 0,5*(B3+B4)*(Z4-Z3) = 47,13+0,5*(36+37)*(27,5-27) = 65,38 м ,

   W5 = W4 + 0,5*(B4+B5)*(Z5-Z4) = 65,38+0,5*(37+38,5)*(28-27,5) = 84,26 м ,

   W6 = W5 + 0,5*(B5+B6)*(Z6-Z5) = 84,26+0,5*(38,5+40)*(28,5-28) = 103,89 м ,

   Створ№2:

   W1 = B1*(Z1-Zср.дн) = 16,5*(51,03-50,53) =8,25 м ,

   W2 = W1+0,5(B1+B2)*(Z2-Z1) = 8,25+0,5(16,5+19,5)*(51,53-51,03) = 17,25м ,

   W3 = W2 + 0,5(B2+B3)*(Z3-Z2) =17,25+0,5(19,5+21)*(52,03-51,53) = 27,38 м ,  

Створ запани:

 W1 = B1*(Z1-Zср.дн) = 17,5*(35,95-35,45) = 8,75 м ,

 W2 = W1 + 0,5(B1+B2)*(Z2-Z1) = 8,75+0,5(17,5+25,5)*(36,95-35,95) = 30,25 м ,

 W3 = W2 + 0,5(B2+B3)*(Z3-Z2) = 30,25+0,5(25,51+27)*(37,95-36,95) = 56,5 м ,

   W4 = W3 + 0,5(B3+B4)*(Z4-Z3) = 56,5+0,5*(27+30)*(38,95-37,95) = 85,0 м ,

      Средние  глубины реки вычисляем по  зависимости:

hср = W/B                 (1.14)

      Коэффициент Шези определяем по выражению:

                                       С = 1/ n * hср          (1.15)

      Средние скорости  потока рассчитываем по формуле:

                                       U=C* = C*  hср* i       (1.16)

      Расход воды вычисляем по зависимости:   Q = U*W

  Значения уклонов  свободной поверхности i и коэффициентов шероховатости русла принимаем по данным табл.П.2.10 и табл.П.2.11[1].

       Створ№1:               n = 0,025;           i = 0,00014;

       Створ№2:               n = 0,030;           i = 0,00030;

       Створ запани:        n = 0,028;           i = 0,00025;               

Расчёты ведём в табличной форме (табл.1.14).

      По результатам  расчётов строим кривые зависимости: Q = f(Z) и

U = f(Z).Для створа запани наносим на график кривую hср = f(Z) .Все

кривые располагаем  рядом с поперечными профилями  реки (рис.1.15).

 

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

 

Таблица 1.4.

№№	Отметки	Ширина	Площадь	Средняя	Коэф -	Средняя	Расход
расчет ных	расчет ных	русла реки	живого сечения	глубина створа	фициент	скорость	воды, м 3 /с
уровней	уровней, м (Z)	по урезу воды, м	русла реки,	реки , м	Шези,  м /с	потока, м /с
		(В)	м2 (W)	(hср.)	(С)	(U)	(Q)

 

Лимитирующий створ №1

Средняя отметка дна  меженного русла - 25,52 м

1	26,0	28,5		14,25		0,5	33,144	0,287	4,0
2	26,5	33,5		29,75		0,8235	38,282	0,417	12,811
3	27,0	36,0		47,13		1,3092	42,853	0,557	27,29
4	27,5	37,0		65,38		1,767	46,265	0,726	47,4
5	28,0		38,5		84,26	2,1886	48,652	0,8516		55,68
6	28,5		40,0		103,89	2,5973	50,780	0,9682		100,59
Лимитирующий створ №2

       Средняя  отметка дна меженного русла  - 50,53

1	51,03		16,5		8,25		0,5		28,030		0,343		2,83
2	51,53		19,5		17,25		0,8846		32,327		0,526		9,074
3	52,03		21,0		27,38		1,3038		35,619		0,704		19,276
Створ запани
Средняя  отметка дна меженного русла - 35,53 м
1		35,95		17,5		8,75		0,5		30,032		0,336	2,94
2		36,95		25,5		30,25		1,1863		37,273		0,642	19,421
3		37,95		27,0		56,5		2,0926		42,955		0,928	55,483
4		38,95		30,0		85,0		2,833		46,336		1,233	104,805

 

Устанавливаем продолжительность  плотового и молевого лесосплавов. Определяем минимальные сплавные глубины. Для молевого сплава минимальную сплавную глубину вычисляем по формуле:

hспл.мол, = dmах *

+ Z         (1.17),

где dmах - максимальный диаметр сплавных бревен (П.1.10., П.2.1. [1]);

dmах = 0,60 м, - относительная плотность древесины; = 0,8.

Z - донный запас; Z = 0,1 : 0.15 м.

                               h спл мол. = 0,55 * 0,8 + 0,1 = 0,54 м.

hспл.пл. = Т + Z               (1.18),

где   Т - осадка пучка, Т = h min - Z = 1,6 – 0,15 = 1,45 м, Z = 0,15 м,

h min - смотрим в табл П.2.2. [1]

h спл. пл. = 1,45 + 0,15 = 1,6 м.

Для определения отметки минимальных  сплавных уровней воды. обеспечивающих проведение сплава, на поперечных профилях реки в расчетных створах над  средним уровнем дна откладываем сплавную глубину и через нее проводим горизонтальную линию. После этого на гидрографах соответствующих лимитирующих створов через значение отметки минимальных сплавных уровней проводим параллельную оси общую линию. Точка пересечения этой линии с гидрографом указывает на возможную дату окончания данного вида лесосплава. Возможную продолжительность плотового лесосплава по реке (см - П.1- 4 табл. П.2-1 [1]) до точки пересечения линии минимальных сплавных горизонтов с гидрографом. Продолжительность периода молевого лесосплава на первом участке отсчитываем от даты окончания плотового лесосплава. Гидравлические характеристики потока для расчетных створов и периодов лесосплава сводим в табл. 1.5.              

Гидравлические характеристики расчетных лимитирующих створов и периодов лесосплава

Таблица 1.5

		Значения характеристик
№п/п	Наименование характеристики	Створ №1		Створ №2
		плотовой	молевой	молевой
		сплав	сплав	сплав
1	Минимальная сплавная глубина, м	1,6	0,54	0,54
2	Минимальный сплавной уровень, м	27,5	26,0	37,6
3	Дата начала сплава	25.05	03.06	25.05
4	Дата окончания сплава	03.06	18.06	01.06
5	Продолжительность сплавного  периода  (вдняднях)
	(в днях )	10	16	8
6	Ширина реки, м :
	в начале периода	37,0	37,0	19,5
	в конце периода	37,0	28,0	16,5
	средняя для периода	37,0	32,5	18,0
7	Средняя по живому сечению  скорость
	течения, м/с:
	в начале периода	0,74	0,74	0,5
	в конце периода	0,74	0,32	0,32
	средняя для период   а	0,74	0,53	0,41