Гидрологическая и транспортная характеристика проектируемого объекта

1.3. Транспортная характеристика сплавной реки

С учетом намеченных мелиоративных  работ и полученных данных в подразд. 12. составляем общую характеристику реки по участкам и периодам сплава, сводя все сведения в табл. 1.6.

Общая характеристика реки по участкам и периодам сплава

Таблица 1.6

№ п/п	Параметры, характеризующие  участки реки	Значения параметров по участкам и периодам сплава
		1-ый участок		2-ой участок
		плотовой сплав	молевой сплав	молевой сплав
1	2	3	4	5
1	Продолжительность сплава в днях	10	16	8
2	Средняя поверхностная  скорость течения, м/ с	0,74	0,53	0,41
3	Ширина реки, м	37,0	32,5	18,0
4	Тип, категория, группа и  степень трудоемкости реки	II	II	III

 

Согласно классификации  по периодам, река относится к Ш  категории, это реки, по которым возможен сплав весной в плотах и сплоточных единицах, в межень - в сплоточных единицах и молью. [1]

Сведения о загрузке реки согласно данным задания подразделы 1.8. и 1.9. (см. табл. П 2 .1) записываем в табл. 1.7.

                                           Загрузка реки

Таблица 1.7.

	Данные о притоке				Данные о складе
№№ притоков и складов	Место впадения притока, км от устъя	Продолжительность выпуска, л/м в днях	Объем сплава, тыс.м3	Суточный объем сплава, тыс м3	Месторасположение склада, км от устья реки	Ёмкость склада, тыс. м3
1	100	5	40,0	8,0	55,0	280,0
2					175,0	100,0
Итого			40,0			380,0

 

Сплавопропускную способность  створов реки при молевом сплаве рассчитываем по «Техническим указаниям  на проектирование лесосплавных предприятий». Однако, в данной курсовой работе в целях сокращения объема производимых расчетов допускается не разбивать сплавной период на более короткие интервалы, а определять сплавопропускную способность створов реки по средним за расчетный период значениям скоростей течения и ширины реки.

Суточную сплавопропускную способность  створов реки определяем по фомуле:

                   Nсут.=3600*Кс*Uпов* *Вс*q *t ,     м /сут    ( 1.18 ),

где Uпов - средняя поверхностная скорость течения, Uпов = 1,25*U ,

где U - средняя по живому сечению скорость потока (табл. 1.5.П.7).

U

пов = 1,25* U = 1,25*0,53 = 0,66 м/с

U

пов = 1,25* U² = 1,25*0,41 = 0,51 м/с,

Кс - коэффициент перехода от средней поверхностной скорости течения к технической скорости движения лесоматериалов через створ лесосплавного хода,

- коэффициент заполнения лесосплавного хода.

Величина Кс и учитывается совместно, в виде их произведения

(Кс * ). При Uпов   1,5 м/с (Кс * ) = 0,175.

Вс— сжатая ширина лесосплавного хода, Вс = *В,  В с = 16,25 м, В с = 10,8  м,

где В - ширина реки в рассматриваемом створе,

- коэффициент использования для лесосплава ширины реки в сжатом сечении сплавного хода (см табл. 1.8.[1]), = 0,5; = 0,6;

         q - объем лесоматериалов, плотно размещающихся на 1 м² водной  акватории:

q = *dcр/4,      dcp = 24см,   q = 0,1884,       t = 8ч

N cyт = 3600*0,175*0,66*16,25*0,1884*8 = 10183,773 м/сут, N сyт = 3600*0,175*0,51*10,8*0,1884*8 = 5230,044 м/сут.

Определяем сезонную лесопропускную способность расчетного створа реки

по формуле:

Nceз = Ncyт*T        (1.19),

где Т - расчетная продолжительность сплавного периода с учетом необходимого времени на движение хвоста сплава по участку:

                                     Т=Тмол-l / Uх        (1.20),

где Тмол - продолжительность сплавного периода, суток (по  табл. 1.6.),

    l - расстояние от расчетного створа до нижней границы участка                         (см. задание) ,    l = 25,      l = 30,

    Ux - скорость движения хвоста сплава, км/сут.

  Скорость движения  головы и хвоста сплава вычисляем по формуле:

Uг,x = 3,6*K*Uпов*t, км/сут      (1.21),

          где    К - коэффициент, учитывающий снижение скорости движения лесоматериалов по сравнению с поверхностной скоростью течения. Для головы сплава К = 0,8; для хвоста сплава К = 0,6,

t - число рабочих часов в сутки, t = 8 ч

U г = 3,6*0,8*0,53 *8 = 12,211 км/сут

U x = 3,6*0,6*0,53 *8 = 9,158 км/сут,

U г = 3,6*0,8*0,41 *8 = 9,446 км/сут,

U x = 3,6*0,6*0,41 *8 = 7,085 км/сут,

Т = 16 - 25 / 9,158 = 13,270cyт,

       T = 8 - 30 / 7,085 = 3,766 сут.

       N сез = N сут* Т = 10183,733*13,270 = 135138,66 м^э/ceзoн,

       N сез = N сут *Т = 5230,044*3,766 = 19696,345 м^э/ сезон.

Полученные расчеты  сводим в табл 1.8.

По данным табл. 1.7. и 1.8. строим совмещенный график грузопотока

сплавопропускной способности (рис 1.6) Проводим анализ построенного графика, выявляем наличие и величину дефицита сплавопропускной способности. При наличие дефицита на отдельных участках или в целом по реке намечаем мероприятия по его ликвидации.

 

Расчет сплавопропускной способности реки

Таблица 18

№ п/п	Наименование параметров	Значения параметров для участков
		1	2
1	Средняя поверхностная  скорость течения (табл. 1.5.), м /с	0,53	0,41
2	Средняя за сплавной период ширина расчетного створа реки, (табл. 1.5.), м	32,5	18,0
3	Коэффициент	0,5	0,6
4	Сжатая ширина сплавного  хода Вс = В* , м	16,25	10,8
5	Произведение коэффициентов  Кс*	0,175	0,175
6	Параметр q = *dcp/4	0,1884	0,1884
7	Число часов работы в  сутки t	8	8
8	Суточная сплавопропускная способность реки N, м /cyт	10183,733	5230,044
9	Продолжительность сплавного  периода (табл. 1.5.)	16	8
10	Расстояние от расчетного створа до нижней границы участка 1 ,км	25	30,0
11	Скорость движения головы сплава Uг, км /сут	12,211	9,446
12	Скорость движения хвоста сплава Uх ,км /сут	9,158	7,085
13	Расчетная продолжительность  сплавного периода  Т, сутки	13,270	3,776
14	Сезонная сплавопропускная способность участков реки Nсез, тыс.м /сезон	135,138	19,696

 

В тех случаях, когда "полная" сезонная сплавопропускная способность  реки достаточна, но по отношению к  используемой сплавопропускной способности  возникает дефицит, в первую, очередь принимаются меры для устранения или уменьшения разрыва между полной и используемой сплавопропускной способностью. К числу таких мер относятся:

а) увеличение интенсивности  загрузки лесом реки в первый период навигации (совершенствование технологического процесса на приречных складах, расширение фронта скатки, а где возможно, укладка штабелей или пучков на лед, внедрение гидроскатки и т.д.);

б) пересмотр технологического процесса сплава по притокам в сторону ускорения  и сокращения сроков выпуска леса в магистраль.

Для покрытия остающегося дефицита(или  дефицита, исчисленного относительно полной сплавопропускной способности) намечаются технические мероприятия  по улучшению реки:

1) в первую очередь  намечаются русловыправительные  работы на участках реки, лимитирующих продолжительность сплавного периода (перекаты, дороги). Этот метод оказывается обычно эффективным при относительно небольшой продолжительности лимитирующих участков и сравнительно малой величине дефицита сплавопропускной способности

(D 0,2 - 0,3 Nсез );

2) в случае, если регулирование  русла не может дать нужного  эффекта или связано с очень  большим объемом работы, переходят  к регулированию стока. Однако, и в этом случае на наиболее  неблагоприятных участках русла проводятся выправительные работы с целью снижения расчетных минимальных сплавных расходов.

При устранении дефицита сплавопропускной способности на озеровидных  участках и тиховодных плесах, как  регулирование русла, там и регулирование  стока может оказаться  недостаточно  эффективным  или   потребовать  слишком   больших капиталовложений. В этих случаях следует назначить минимально допустимые величины расчетной скорости или переходить на искусственную тягу (толкание катерами, бессортная сплотка).

 

1.4. Гидрологическая характеристика берегового плотбища.

 

В соответствии с данными  табл. 2.1. и 22. устанавливаем объем береговой сплотки и осадку сплачиваемых пучков. Для обеспечения вывода пучков береговой сплотки без потерь следует определить продолжительность стояния сплавных горизонтов и при необходимости обосновать объем производства земляных работ с целью увеличения глубины на территории склада. В соответствии с «Инструкцией по проектированию, строительству и эксплуатации плотбищ» расчетная обеспеченность минимального уровня воды за период вывода плотов принимается 95% в многолетнем ряду. Продолжительность вывода плотоединиц колеблется в пределах 5-30 дней .В данной работе принимаем три периода продолжительности вывода пучков береговой сплотки - 5, 10 и 15 дней. Для этих периодов рассчитываем минимальные уровни воды расчетной обеспеченности на территории плотбища. Расчеты ведем в следующей последовательности:

1. По табл. П 2.6.[1]  устанавливаем для каждого года минимальные уровни воды по опорному водомерному посту в течение расчетного периода вывода грузоединиц межнавигационной сплотки .Под минимальным подразумевается наименьший суточный уровень воды за расчетный период. Значение минимального уровня зависит от продолжительности расчетного периода. Полученные значения записываем во вторую графу табл. 1.9.

2. По данным табл. П.2 13. [1] строим график связи уровней опорного водомерного поста Hоп. и водомерного поста на плотбище Hпл. (рис. 1.3).

3. По графику связи уровней устанавливаем значения минимальных уровней на плотбище Нпл и записываем их в третью графу табл. 1.9.

Расчет средних минимальных  уровней за период наблюдений и коэффициентов  их вариации проводим по той же методике, что и среднегодовых расходов, рассмотренной в первом параграфе  настоящего раздела.

 

 

 

 

 

 

 

 

                 К расчёту средних значений  минимальных уровней воды на  плотбище и коэффициентов их  вариации.

 

Таблица 1.9.

Год	Но	Нпл	К	К - 1	(К–1)	Но	Нпл	К	К - 1	(К-1)	Но	Нпл	К	К - 1	(К-1)
1	2	3	4	5	6	2	3	4	5	6	2	3	4	5	6
	Минимальные уровни за 5 суток					Минимальные уровни за 10 суток					Минимальные уровни за 15 суток
1962	425	400	1,115	0,101	0,0132	360	350	1,147	0,126	0,0158	305	310	1,132	0,132	0,01745
1963	360	350	1,011	0,001	0,0001	310	315	1,041	0,041	0,0017	255	275	1,019	0,019	0,00036
1964	345	335	0,967	- 0,021	0,0011	295	290	0,990	- 0,01	0,0001	240	265	0,981	-0,019	0,00036
1965	370	355	1,025	0,040	0,0016	320	305	1,058	0,058	0,0034	265	280	1,038	0,038	0,00142
1966	330	325	0,938	- 0,037	0,0013	280	320	0,990	- 0,01	0,0001	220	250	0,943	- 0,057	0,00325
1967	445	410	1,184	0,146	0,0213	380	295	1,160	0,16	0,0257	310	315	1,132	0,132	0,01744
1968	385	365	1,054	0,040	0,0016	325	360	1,058	0,058	0,0034	280	295	1,075	0,075	0,00563
1969	470	425	1,193	0,193	0,0372	400	375	1,205	0,205	0,0420	310	315	1,151	0,151	0,02278
1970	300	310	0,887	- 0,113	0,0127	240	265	0,898	- 0,102	0,0105	200	235	0,906	- 0,094	0,00899
1971	315	320	0,948	- 0,052	0,0027	255	275	0,922	- 0,078	0,0062	205	240	0,925	- 0,075	0,00570
1972	230	260	0,795	- 0,205	0,0420	175	220	0,751	- 0,249	0,0620	160	210	0,811	- 0,189	0,03572
1973	285	300	0,872	- 0,128	0,0163	225	255	0,860	- 0,140	0,0196	190	230	0,868	- 0,132	0,01744
1974	270	285	0,856	- 0,144	0,0207	210	245	0,802	- 0,198	0,0392	175	225	0,830	- 0,170	0,02884
1975	395	375	1,070	0,070	0,0049	335	330	1,058	0,058	0,0034	290	300	1,057	0,057	0,00320
1976	405	380	1,086	0,086	0,0073	340	335	1,092	0,092	0,0085	300	310	1,113	0,113	0,01282
		5195			0,2514		4570			0,3434		4055			0,2557