м,
м.
Закладання укосів незатоплюваних дамб для зв'язних грунтів приймаємо: верхового m1=2,0 і низового m2=1.5 (рисунок Л.1 б, в).
Орієнтовну глибину розмивання визначаємо за формулою А.Ф. Печкурова за умови сталості витрати потоку і витрати наносів вздовж заданої ділянки річки при звуженні або розширенні потоку
(Л.2)
де і - середні глибини потоку побутового русла до і після його стиснення.
При визначенні необхідно врахувати середнє значення шорсткості (русла і заплави), яке можна визначити за формулою Н.Н. Павловського
,
де і - коефіцієнти шорсткості русла і заплави;
визначається за формулою
,
Визначаємо
,
,
м.
Підставляючи у формулу (Л.2), маємо
м.
Дійсна середня глибина після стиснення потоку становитиме
м,
де
,
.
Таким чином, середня глибина розмивання для звуженої ділянки буде
м.
Додаток М
(рекомендований)
Значення нерозмиваючих швидкостей і зчеплення
Таблиця М.1- Граничні нерозмиваючі швидкості, VH , незв'язних грунтів
|
Грунти та їх характеристики
|
Швидкість ,VH , м/с, при середній глибині потоку, h, м
|
|||||||
|
Найменування основного грунта |
Різновид (різнозернистий грунт, що характеризується швидкістю, VH, близькою до зазначеної |
Пористість, d |
Розрахунковий діаметр частин, мм |
0,5 |
1 |
3 |
5 |
10 |
|
Пил |
Пил і мул з дрібним піском |
0,65-0,35 0,45-0,35 |
0,05 0,1 |
0,37 0,27 |
0,39 0,29 |
0,43 0,32 |
0,44 0,33 |
0,46 0,35 |
|
Пісок: дрібний |
Пісок дрібний з домішкою середнього |
0,45-0,35 0,45-0,35 |
0,15 0,20 |
0,25 0,25 |
,27 0,27 |
0,3 0,29 |
0,31 0,31 |
0,32 0,32 |
|
середній |
Пісок дрібний з глиною, пісок середній з домішкою крупного |
0,45-0,35 0,45-0,35 0,45-0,35 |
0,3 0,4 0,5 |
0,26 0,28 0,29 |
0,28 0,3 0,31 |
0,31 0,33 0,35 |
0,32 0,35 0,37 |
0,34 0,37 0,39 |
|
крупний |
Пісок середньозернистий з глиною, пісок крупний з домішкою гравію |
0,4-0,28 0,4-0,28 |
0,75 1 |
0,33 0,36 |
0,35 0,39 |
0,39 0,43 |
0,41 0,46 |
0,44 0,49 |
|
Гравій: дрібний |
Гравій дрібний з домішкою крупного |
0,4-0,28 0,4-0,28 |
1,5 2 |
0,41 0,45 |
0,44 0,49 |
0,50 0,55 |
0,53 0,58 |
0,56 0,62 |
|
середній |
Гравій середній з домішкою піску, крупного і дрібного гравію |
0,4-0,28 0,4-0,28 0,4-0,28 |
3 4 5 |
0,52 0,57 0,61 |
0,56 0,63 0,68 |
0,64 0,72 0,78 |
0,68 0,76 0,82 |
0,73 0,81 0,89 |
|
крупний |
Гравій крупний з піском і дрібним гравієм |
0,4-0,28 0,4-0,28 |
7,5 10 |
0,7 0,78 |
0,78 0,86 |
0,9 1 |
0,96 1,07 |
1,04 1,16 |
|
Галька: дрібна |
Галька середня з піском і гравієм |
0,4-0,28 0,4-0,28 |
15 20 |
0,88 0,97 |
0,99 1,09 |
1,16 1,29 |
1,24 1,38 |
1,35 1,51 |
|
середня |
Галька крупна з домішкою гравію
|
0,4-0,28 0,4-0,28 0,4-0,28 |
30 40 50 |
1,10 1,19 1,27 |
1,25 1,37 1,46 |
1,49 1,65 1,78 |
1,6 1,78 1,92 |
1,75 1,95 2,12 |
|
крупна |
Валуни дрібні з галькою і гравієм |
0,4-0,28 0,4-0,28 |
75 100 |
1,41 1,52 |
1,65 1,79 |
2,03 2,23 |
2,21 2,44 |
2,45 2,71 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продовження таблиці М.1 |
||||||||
|
Валуни: дрібні |
Валуни середні з галькою |
0,4-0,28 0,4-0,28 |
150 200 |
1,65 1,75 |
2 2,14 |
2,54 2,76 |
2,79 3,05 |
3,13 3,45 |
|
середні |
Валуни середні з домішкою крупних |
0,4-0,28 |
300 |
1,86 |
2,34 |
3,1 |
3,46 |
3,94 |
Таблиця М.2 - Значення нерозмиваючої швидкості потоку для крупних наносів, м/с
|
Діаметр частинок, d, мм |
|||||||
|
Глибина потоку, Н, м |
15 |
20 |
30 |
40 |
50 |
70 |
100 |
|
0,5 |
1,12 |
1,23 |
1,41 |
1,52 |
1,62 |
1,75 |
1,88 |
|
1,0 |
1,25 |
1,40 |
1,60 |
1,76 |
1,88 |
2,07 |
2,30 |
|
1,5 |
1,34 |
1,47 |
1,71 |
1,88 |
2,03 |
2,25 |
2,52 |
|
2,0 |
1,38 |
1,54 |
1,79 |
1,98 |
2,22 |
2,37 |
2,66 |
|
2,5 |
1,42 |
1,58 |
1,85 |
2,10 |
2,38 |
2,47 |
2,80 |
|
3,0 |
1,46 |
1,62 |
1,90 |
2,12 |
2,33 |
2,65 |
2,87 |
|
4,0 |
1,51 |
1,68 |
1,95 |
2,19 |
2,40 |
2,71 |
3,22 |
|
Діаметр частинок, d, мм |
|||||||
|
Глибина потоку, Н, м |
150
|
200 |
250 |
300 |
400 |
500
|
600 |
|
05, |
1,97 |
2,0 |
2,0 |
- |
- |
- |
- |
|
1,0 |
2,50 |
2,67 |
2,74 |
2,78 |
2,80 |
2,80 |
- |
|
1,5 |
2,83 |
3,02 |
3,14 |
3,27 |
3,34 |
3,43 |
3,47 |
|
2,0 |
3,0 |
3,26 |
3,42 |
3,54 |
3,74 |
3,90 |
3,92 |
|
2,5 |
3,17 |
3,41 |
3,63 |
3,70 |
4,0 |
4,21 |
4,28 |
|
3,0 |
3,28 |
3,58 |
3,80 |
4,0 |
4,22 |
4,45 |
4,60 |
|
4,0 |
3,43 |
3,80 |
4,06 |
4,25 |
4,56 |
4,86 |
5,0 |
Таблиця М.3 - Середні нормативні значення зчеплення, сн , зв'язних грунтів
|
Значения сн, кПа, при пористості d |
|||||||||||
|
Вид грунту |
Консис-тенція, JL |
0.3 |
0.325 |
0.35 |
0.375 |
0.4 |
0.425 |
0.45 |
0.475 |
0.5 |
0.525 |
|
Супіски |
0-0,25 0,25-0,75 |
16,5 14,0 |
13,5 11,5 |
11,5 9,5 |
9,0 7,0 |
7,5 5,0 |
- 3,5 |
- - |
- - |
- - |
- - |
|
Суглинки |
0-0,25 0,25-0,50 0,5-0,75 |
49,5 40,0 - |
44,0 37,5 - |
38,0 35,0 - |
33,5 31 27,5 |
29,5 27,0 24,0 |
25,5 23,0 20,5 |
22,5 19,0 17,0 |
20,0 16,5 15,0 |
18,0 15,5 13,0 |
- - 11,0 |
|
Глини |
0-0,25 0,25-0,50 0,5-0,75 |
- - - |
- - - |
31,5 - - |
74,5 60,5 47 |
65,0 56,0 44,5 |
55,0 51,0 41,0 |
49,0 45,0 38,0 |
43,5 39,5 34,5 |
38,5 34,5 31,0 |
33,5 29,5 26,5 |
1 На графіку рисунок М.1 наведено залежність граничної нерозмиваючої швидкості, , незв'язних грунтів від діаметра частинок, , і глибини потоку, , (при щільності , коефіцієнті форми , коефіцієнті безпеки і коефіцієнті ).
2 Коефіцієнт безпеки, , враховує ймовірність відхилення значення сил зчеплення від нормативного значення.
Визначається за формулою
,
де - середньоквадратичне відхилення значень від ;
- коефіцієнт, що приймається залежно від числа випробувань і заданої односторонньої надійної ймовірності, , яку в розрахунках руслових процесів слід приймати рівною 0,95. У разі відсутності даних випробувань зразків грунту на зріз можна приймати приблизне значення .
3 Форма зерен незв'язного грунту може бути охарактеризована параметром
,
де і - довжина і ширина максимального перерізу частинок;
- приведений діаметр частинки.
Як правило, для природних річкових наносів параметр форми змінюється від для пластинчастих частинок до для кулеподібних частинок.
У разі відсутності даних безпосередніх вимірювань может бути принято рівним 0,73.
4 - коефіцієнт, що враховує вплив наносів, які містяться в потоці в колоїдному стані;
У разі наявності наносів в колоїдному стані понад приймається для споруд
Оскільки регуляційні споруди належать до III класу капітальності, необхідно приймати рівним 1,6.
Додаток Н
(рекомендований)
Моделювання розмивних русел у зв'язку з їх регулюванням
1 Складність гідравлічних явищ і руслових процесів в річках, що виникають віл впливом русловиправних споруд, приводять часто до необхідності виконання спеціальних лабораторних досліджень моделі споруд і прилеглої ділянки русла річки..
На руслових моделях є можливість вивчити такі основні питання:
2 Подібність форми русла в плані й профілі, які характеризуються рівністю відношень ширини В до середньої глибини Н в натурі до відношення b і h на моделі, а саме
(Н.1)
Значення параметрів і в натурі і на моделі для даної ділянки річки повинні бути рівними.
Показник степеня, , змінюється від 1 до 0,5 (рисунок Н.1). При такій подібності форми лабораторна модель розглядається як річка малих розмірів. Перерахунок розмірів з натури на модель і назад провадиться по нелінійних залежностях.
3 Динамічна подібність потоку на моделі з потоком в натурі, тобто число Фруда на моделі повинно дорівнювати такому в натурі
