Материал: 2441
Продолжение прил. 4
Пример вычисления. Дано: расход Q = 10 м3/с, ширина понизу b = 3 м, коэффициент откоса m = 2. Необходимо найти критическую глубину hк .
Решение. По формуле (П.4.4) вычисляют приближённую критическую
глубину: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|||
|
h 3 |
|
1,1 102 |
|
1,08 м. |
||||||
|
кр |
|
|
|
9,81 32 |
|
|
||||
Подставляют полученную приближённую глубину в формулу (П.4.3) и |
|||||||||||
определяют безразмерный показатель n: |
|
|
|||||||||
ина |
n |
|
|
2 1,08 |
0,72. |
||||||
|
|
|
|
|
|
||||||
Тогда кр т ческая глу |
по формуле (П.4.2) будет равна |
||||||||||
|
0,72 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
глубины |
|
0,82 м. |
|||||||||
hк 1,08 1 |
0,105 0,72 |
||||||||||
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Определен е кр тической |
|
|
|
|
|
|
|
в прямоугольных трапецеидаль- |
|||
ных руслах по граф кам. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А |
|||||||||||
Для определения критической |
|
|
Q |
|
|
при помощи графиков необходимо |
|||||
предварительно вычислить параметр |
|
|
|
|
. |
|
|
||||
|
|
|
b |
2 |
|
b |
|
|
|||
Величину параметра сравнивают с единицей. Если величина вычисленного параметра меньше единицы, то критическую глубину определяют по графику рис. П.4.2, если больше единицы – по графикуДрис. П.4.3.
И
Рис. П.4.2. График для определения критической глубины
в трапецеидальном и прямоугольном руслах при |
|
Q |
|
|
1 |
b |
2 |
|
|
||
|
b |
|
|
66
Продолжение прил. 4
Представленные на рис. П.4.2 и П.4.3 из работы [9] графики устанавливают связь между отношением критической глубины к ширине канала, коэффициентом откоса и параметром, включающим значение расхода.
Порядокопределениякритическойглубиныданнымспособомрассмотримнапримере.
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
Пример вычисления. |
Дано: расход Q = 12 м3/с, ширина понизу b = 3 м, |
||||||||||||||||||||||||||||
коэффициент откоса m = 2. Необходимо найти критическую глубину hк. |
|||||||||||||||||||||||||||||
Решение. Вычислим параметр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
Q |
|
= |
|
12 |
|
|
|
|
0,77 1. |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
b2 |
|
b |
32 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
при |
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
hк |
|
|
|
|
||||||
Пограф ку(см.р с.П.4.2) |
|
=2находимотношение |
|
|
,котороеравно0,31. |
||||||||||||||||||||||||
Кр т ческую глу ну вычисляют из отношения |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
hк |
0,31 3 0,93 м. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
бА |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
Д |
|||||||||||||||||||||||
Рис. П.4.3. График для определения критической глубины |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
||||||||
в трапецеидальном и прямоугольном руслах при |
|
Q |
1 |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
2 |
b |
|
Пример вычисления. Дано: расход Q = 10 м3/с, ширина канала понизу |
|||||||||||||||||||||||||||||
b = 2 м, m = 2. Необходимо найти критическую глубину hк. |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
Решение. Вычисляют параметр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
Q |
|
|
= |
|
|
10 |
|
|
1,77. |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
b2 |
|
|
22 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
b |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q |
|
|
|
1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
hк |
|
|
|
|
|
||||||||
Пографику(см.рис.П.4.3)приm=2находятотношение |
,котороеравно0,51. |
||||||||||||||||||||||||||||
b |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Критическую глубину вычисляют из отношения hк 0,51 2 1,02 м.
67
Приложение 5
Допускаемые (неразмывающие) скорости течения
Таблица П.5.1
|
Допускаемые (неразмывающие) средние скорости течения |
||||||||
С |
для несвязных грунтов |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
Размеры |
Средние глубины потока, м |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Характер ст ка грунтов |
|
частиц |
0,4 |
|
1,0 |
2,0 |
|
|
|
|
|
|
грунтов, мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Средние скорости течения, м/с |
|
||||
|
глиной |
|
|
|
|
|
|
||
|
Пыль и л с мелк м песком; |
|
0,005-0,05 |
0,15-0,20 |
0,20-0,30 |
0,25-0,40 |
|
||
|
растительная земля |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Песок мелк й с пр месью |
|
0,05-0,25 |
0,20-0,35 |
0,30-0,45 |
0,40-0,55 |
|
||
|
среднего |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
» с |
бА |
|
|
|
||||
|
; песок средн й с |
0,25-1,00 |
0,35-0,50 |
0,45-0,60 |
0,55-0,70 |
|
|||
|
примесью крупного |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Песок крупный с пр месью |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
гравия; среднезерн стый |
|
1,00-2,50 |
0,50-0,65 |
0,60-0,75 |
0,70-0,80 |
|
||
|
песок с гл |
ной |
|
|
|
|
|
|
|
|
Гравий мелк й с пр месью |
|
2,50-5,00 |
0,65-0,80 |
0,75-0,85 |
0,80-1,00 |
|
||
|
среднего |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Гравий крупный с песком и |
|
5,00-10,0 |
0,80-0,90 |
0,85-1,05 |
1,00-1 ,15 |
|
||
|
мелким гравием |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Галька мелкая с песком и |
|
10,0-15,0 |
0,90-1,10 |
1,05-1,20 |
1,15-1,35 |
|
||
|
|
|
|
|
|||||
|
гравием |
|
|
Д |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
» крупная с примесью гравия |
25,0-40,0 |
1,25-1,50 |
1,45-1,85 |
1,65-2,10 |
|
|||
|
Булыжник мелкий с галькой |
|
40,0-75,0 |
1,50-2,00 |
1,85-2,40 |
2,10-2,75 |
|
||
|
и гравием |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Булыжник средний с галькой |
75,0-100 |
2,00-2,45 |
2,40-2,80 |
2,75-3,20 |
|
|||
|
Булыжник крупный с приме- |
150-200 |
3,00-3,50 |
3,35-3,80 |
3,75-4,30 |
|
|||
|
сью мелких валунов и гальки |
|
|||||||
|
Валуны мелкие с примесью |
|
200-300 |
3,50-3,85 |
3,80-4,35 |
4,30-4,70 |
|
||
|
гальки |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
» средние с примесью бу- |
|
300-400 |
– |
|
4,35-4,75 |
4,70-4,95 |
|
|
|
лыжника |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
» особо крупные |
|
400-500 и |
– |
|
– |
4,95-5,35 |
|
|
|
|
более |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
И |
|
|||
П риме чания : 1. В каждой графе таблицы нижние пределы скоростей течения соответствуют нижним пределам размеров частиц грунта, верхние пределы скоростей – верхним пределам размеров частиц.
2. Табличные значения скоростей не следует интерполировать. При промежуточных размерах частиц грунта и глубинах водотока значения скоростей течения принимаются по ближайшим табличным значениям размеров частиц и глубин водотока.
68
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продолжение прил. 5 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица П.5.2 |
|
|
Допускаемые (неразмывающие) средние скорости течения |
|
||||||||||
|
|
|
|
для связных грунтов |
|
|
|
|
|
|||
|
|
Содержание |
|
Средние скорости течения, м/с, |
|
|||||||
|
|
частиц, % |
при средней глубине потока, м, для грунтов |
|||||||||
|
Грунты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
менее |
0,005 - |
мало- |
средне- |
плотных |
очень |
||||||
|
|
0,005 |
0,05 |
плотных |
плотных |
плотных |
||||||
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
мм |
мм |
1,0 |
2,0 |
1,0 |
2,0 |
1,0 |
|
2,0 |
1,0 |
2,0 |
|
Глины |
30-50 |
70-50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тяжёлые |
|
|
0,40 |
0,45 |
0,85 |
0,95 |
1,20 |
|
1,40 |
1,70 |
1,90 |
С |
20-30 |
80-70 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
углинки |
10-20 |
90-80 |
0,40 |
0,45 |
0,80 |
0,90 |
1,20 |
|
1,40 |
1,70 |
1,90 |
|
тощие |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лёссовые |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
грунты в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
суглинки |
– |
– |
0,70 |
0,80 |
1,00 |
|
1,20 |
1,40 |
1,50 |
||
|
условиях за- |
– |
– |
|
||||||||
|
кончивш хся |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
просадок |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Супеси |
5-10 |
20-40 |
По та л. П.5.1 в зависимости от крупности |
|
|||||||
|
песчаных фракций |
|
|
|
|
|
||||||
|
П риме чания : 1. |
Грунты малоплотные имеют |
приведённую пороз- |
|||||||||
ность1,2 – 1,9бАи объёмный вес грунтового скелета до 1,2 т/м3; среднеплотные – соответственно 0,9 – 0,6 и 1,2 – 1,66 т/м3; плотные – 0,5 – 0,3 и 1,66 – 2,09 т/м3; очень плотные – 0,3 – 0,2 и 2,04 – 2,14 т/м3.
2. Табличные значения скоростей не следует интерполировать. При промежуточных глубинах водотока значения скоростей принимаются по глубинам, ближайшим к натурным.
Д нимаются по их значениям для глубины 3 м. И
3. Величины допускаемых скоростей течения при глубинах водотока, больших 3 м (в случае отсутствия специальных исследований и расчётов), при-
4. При проектировании поверхностных водоотводов в подверженных вы-
ветриванию плотных и очень плотных грунтах допускаемые скорости ограничиваются теми же значениями, что и для грунтов средней плотности.
69
Окончание прил. 5
Таблица П.5.3
Допускаемые (неразмывающие) средние скорости течения для искусственных укреплений
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
|
|
Средние глубины потока, м |
|
||||||
|
|
Тип укреплений |
|
|
0,4 |
1,0 |
2,0 |
|
3,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Одерновка плашмя (на плотном основании) |
|
0,9 |
1,2 |
1,3 |
|
1,4 |
|
||
|
Одерновка в стенку |
|
|
1,5 |
1,8 |
2,0 |
|
2,2 |
|
|
|
Одиночное мощен е на щебне (слой щебня |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Одиночное |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
не менее 10 см: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а) из рваного камня размером 15 см |
|
|
2,5 |
3,0 |
3,5 |
|
4,0 |
|
|
|
б) » » » 20 » |
|
|
|
3,0 |
3,5 |
4,0 |
|
4,5 |
|
|
в) » » » 25 » |
|
|
|
3,5 |
4,0 |
4,5 |
|
5,0 |
|
|
|
бА |
|
|
|
|
|
|||
|
мощен е с под ором лица и |
|
|
|
|
|
|
|||
|
грубым пр колом на ще не (слой ще ня не |
|
|
|
|
|
|
|||
|
менее 10 см): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а) из камней размером 20 см |
|
|
3,5 |
4,5 |
5,0 |
|
5,5 |
|
|
|
б) » » » 25 » |
|
|
|
4,0 |
4,5 |
5,5 |
|
5,5 |
|
|
в) » » » 30 » |
|
|
|
4,0 |
5,0 |
6,0 |
|
6,0 |
|
|
Двойное мощение из рваного камня |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
на щебне: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нижний слой из камней 15 см, верхний – из |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
Д |
|
5,5 |
|
||||
|
камней 20 см (слой щебня не менее 10 см) |
3,5 |
4,5 |
5,0 |
|
|
||||
|
Габионы (размерами не менее 0,5×0,5×1,0) |
о 4,0 |
о 5,0 |
о 5,5 |
|
До 6,0 |
|
|||
|
Бетон как одежда для креплений: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
марки 170 |
|
|
|
6,5 |
8,0 |
9,0 |
|
10 |
|
» 140 |
|
|
|
6,0 |
7,0 |
8,0 |
|
9,0 |
|
|
» 110 |
|
|
|
5,0 |
6,0 |
7,0 |
|
7,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Бетонные лотки с гладкой поверхностью: |
|
|
|
|
|
|
|||
|
бетон марки 170 |
|
|
13 |
16 |
19 |
|
20 |
|
|
» » 140 |
|
|
|
12 |
14 |
16 |
|
18 |
|
|
» » 110 |
|
|
|
10 |
12 |
13 |
|
15 |
|
|
|
И |
|
||||||||
|
Приме чани я : 1. Табличные значения скоростей не следует интерпо- |
|||||||||
|
лировать. При промежуточных глубинах водотока значения скоростей прини- |
|||||||||
|
маются по глубинам, ближайшим к натурным. |
|
|
|
|
|
|
|||
2. Величины допускаемых скоростей течения при глубинах водотока, больших 3 м (в случае отсутствия специальных исследований и расчётов), принимаются по их значениям для глубины 3 м.
70