Глава VI ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ВОДОТОКОВ С НАРУШЕННЫМ БЫТОВЫМ РЕЖИМОМ

 

  Главная      Учебники - Разные     НИМП-72 Наставление по изысканиям и проектированию железнодорожных и автодорожных мостовых переходов через водотоки (1972 год)

 

поиск по сайту            правообладателям  

 

 

 

 

 

 

 

 

  

 

 

содержание      ..     16      17      18      19     ..

 

 

 

 

Глава VI ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ВОДОТОКОВ С НАРУШЕННЫМ БЫТОВЫМ РЕЖИМОМ

§ 38. ЛЕДОВЫЙ РЕЖИМ ЗАРЕГУЛИРОВАННЫХ РЕК



1. Увеличение глубины и площади водной поверхности, падение уклона и скорости потока и более высокая температура воды в водохранилище изменяют сроки и характер льдообразования и вскрытия ледового покрова на зарегулированной реке по сравнению с бытовым состоянием. Примерная зона возможных заторов льда показана на рис. 1; она разделяется на зоны: а) переменного подпора реки в хвосте водохранилища, где ледовый режим наиболее сложен;

б) постоянного подпора реки. Ледовый режим на участке реки в нижнем бьефе плотины также отличен от бытового.

В зоне «б»-замерзание происходит раньше, а толщина ледяного покрова водохранилища на 15—20% больше бытовой. На реках первых двух групп (см. п. 1 § 36) водохранилища очищаются от льда на 10—12 дней позже, чем реки в бытовых условиях. На реках третьей группы очищение водохранилища от льда происходит одновременно, а иногда раньше ледохода на реке в бытовых условиях.
 

Рис. 1. Зона возможных заторов:
1 — уровень высокого ледохода; 2 — уровень низкого ледохода; 3 — уровень межени 

 


Толщина льда в водохранилище ко времени вскрытия уменьшается до 50—70% от зимней и почти весь лед тает на месте. Ветер ускоряет разрушение ледового покрова и вызывает движение льдин со скоростями примерно 0,035 от скорости ветра; последнюю определяют по § 68.

2. На участке сопряжения подпорных уровней покрытого льдом водохранилища с бытовыми уровнями весеннего ледохода образуются заторы, так как сплывающий лед встречает здесь неподвижное ледяное поле. Наиболее мощные заторы возникают в начале ледохода при низких уровнях.

Длину заторного участка определяют по продольному профилю реки, на который наносят нормальный подпорный уровень (НПУ) водохранилища и уровень наинизшей сработки его (УНС), а также уровни наиболее низкого и высокого начала ледохода на реке (см. рис. 1).

3. Для расчета высоты затора определяют объем льда Wл, который может сплыть при ледоходе к намеченному створу

 

 

 

 

 

 

 

4. Ледовый режим реки в нижнем бьефе пдотины зависит от зимних условий и режима эксплуатации водохранилища. Обычно лед из водохранилища в нижний бьеф не сбрасывают.

Вследствие сброса из водохранилища более теплой воды зимой в нижнем бьефе сохраняется незамерзающий участок длиной от 1 до 50 км

в суровые зимы река в нижнем бьефе покрывается тонким льдом. В пределах этого участка воздействие льда на сооружения не учитывают. 

 

5. Ледовый режим водохранилищ определяют по данным наблюдений на постах УГМС и организаций, эксплуатирующих водохранилища.

В этих организациях получают:

а) отметки нормального подпорного уровня (НПУ) и уровня наибольшей сработки (УМС) водохранилища;

б) сроки сработки водохранилища в зимний период;

в) сроки весеннего наполнения водохранилища;

г) характеристики ледового режима водохранилища, характерные даты и отметки уровней замерзания и вскрытия;

д) толщину льда в зимний период и при вскрытии, наличие заторов;

е) размеры и скорости движения льдин на акватории водохранилища;

ж) данные о сбросе льда в нижний бьеф;

з) места образования заторов, их продолжительность, отметки уровней воды в заторах;

и) случаи и характер разрушения берегов и сооружений при прорыве заторов;

к) размер, наибольшую толщину и прочность льдин, сбрасываемых в нижний бьеф;

л) данные о размерах незамерзающего участка реки в нижнем бьефе.

 

 

§ 39. ПОСТРОЕНИЕ КРИВОЙ СВОБОДНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ВОДОТОКА В УСЛОВИЯХ ПОДПОРА

1. Кривые свободной поверхности рассчитывают при:

а) подпоре исследуемой реки другой рекой или озером;

б) расположении перехода в зоне влияния водохранилища на притоке, для которого отсутствует кривая подпора;

в) трассировании линии по долине реки.

2. В случаях затопления ценных земель, промышленных объектов, населенных пунктов и т. п. кривую свободной поверхности строят по методам, излагаемым в работах (82 и 86]. 

 

 

 

 

 

 

 

§ 40. РАСХОДЫ НА ПЕРЕХОДАХ, РАСПОЛОЖЕННЫХ В ЗОНЕ ВЛИЯНИЯ ПЛОТИН

1. Если мостовой переход располагают ниже существующей капитальной плотины, водосбросные сооружения которой рассчитаны на пропуск расходов большей вероятности превышения, чем проектируемый переход, то последние рассчитывают на наивысший расход при прорыве плотины. Этот расход определяют по методике Гидропроекта.

Когда трасса проектируемого перехода проходит вблизи существующей некапитальной плотины, в верхнем или нижнем бьефе ее сооружения перехода должны быть рассчитаны на пропуск наивысшего расхода при прорыве плотины. Этот расход определяют по приближенной методике [47], изложенной ниже.

2. При прорыве плотины вода поступает из водохранилища в виде волны прорыва (попуска) по естественному руслу; по мере продвижения волны длина ее увеличивается, а высота уменьшается.

Для проектирования мостового перехода в этом случае необходимо определить расходы:

а) от прорыва в створе плотины;

 

 

 

 

 

 

§ 41. РАСЧЕТЫ ПРИ СГОННО-НАГОННЫХ И ПРИЛИВНО-ОТЛИВНЫХ ЯВЛЕНИЯХ

Сгонно-нагонные явления

1. В больших водохранилищах, устьях рек, лиманах, озерах и на участках рек, направление которых совпадает с траекториями движения штормовых ветров, возникают сгоны и нагоны воды. Наибольшие нагоны наблюдаются в узких и мелких заливах и устьях рек.

На больших равнинных реках нагоны затухают в 100—150 км от морского устья. В дельтах рек при штормовых ветрах нагоны могут вызвать катастрофические наводнения с подъемом уровня от 5 до 11 м.

2. Определение нагонных уровней при наличии систематических наблюдений выполняют согласно пп. 3 и 6 § 28. Если наблюдений нет или их данные нельзя использовать для створа перехода, то производят расчет сгонно-нагонных денивеляций по методике, изложенной в [25].

 

 

3. При прекращении действия ветра происходит слив накопленной при нагоне воды аналогично волне попуска.

При значительных нагонах и резком прекращении действия ветра волна попуска проходит с большими скоростями, деформируя 

 

русло. Расходы и уровни этой волны в створе перехода могут оказаться больше, чем бытовые расчетной вероятности превышения.

Расчет волны попуска при сливе нагонной воды производят методами, изложенными в [14].

4. Развитие сгона связано с понижением уровня на предустье-вом взморье. Сгоны характерны только на мелководном взморье и водохранилищах, с которых ветер способен быстро согнать воду. При понижении уровня водохранилища или моря во время сгона на устьевом участке реки образуется кривая спада, скорости при одинаковом расходе возрастают и русло размывается.

Величина сгона зависит от сезона и собственного стока реки. Поэтому необходимо их оценивать для периода, наиболее опасного для перехода.

 

 

Приливно-отливные явления

5. Приливы и отливы изменяют уровни и расходы воды в реке, а также изменяют скорости течения и их направление. При приливах создается кратковременный подпор, течение замедляется и принимает обратное направление. При отливах возникает спад и течение воды ускоряется.

Приливное течение сменяется на отливное и наоборот не сразу по всему сечению потока, а от дна к поверхности и от берегов к стрежню.

В некоторые часы приливо-отливной фазы могут наблюдаться два противоположных течения.

Наблюдения и обработка расходов и уровней в условиях прилива и отлива приведены в § 14. Ход уровней, скоростей и расходов показан на рис. 7 в гл. II. 

 

 

 

 

 

 

 

содержание      ..     16      17      18      19     ..