ВСН 163-83 сторінка 11 з 25
Рис. 21. Типы руслового процесса на участках рек горно-предгорной зоны.
а - горная пойменная многорукавность (пойменное блуждание); б - долинное блуждание.
Наводочное русло горной реки представляет собой часть долины, систематически затапливаемую паводками средней повторяемости в пределах которой регулярно, каждый год во время паводков поддерживается процесс переотложения наносов. Растительность в пределах паводочного русла горно-предгорных рек практически отсутствует. Паводочное русло представляет собой широкое галечно-валунное пространство, в значительной степени обсыхающее в меженный период.
Рельеф обсохшего паводочного русла горной реки состоит из пологих гравийно-галечных россыпей - мезоформ. Мезоформы наволочного русла выступают как формы регулярного перемещения наносов. Частично или целиком обсыхая в межень, они обусловливают извилистость и разветвленность русла в плане.
11. При установившемся режиме течения русловой процесс на горных реках при значениях относительной гладкости потока H/d>15 выражается перемещением русловых мезо- и микроформ. В условиях колебаний водности установившиеся формы транспорта наносов периодически перестраиваются. На реках горно-предгорных зон с присущей им неравномерностью режима стока воды в многолетнем разрезе и внутри года инерционность русловых образований сравнительно невелика. Подвижные структуры, оставленные высокими (редкими и выдающимися) паводками, резко перестраиваются только такими же паводками, повторяющимися 1 раз в 20-30 лет. В относительно маловодные периоды продолжительностью 3-10 лет подвижные крупные формы частично зарастают и превращаются в пойменные пространства. В промежутке времени между редкими паводками транспорт наносов осуществляется на уровне структур меньших порядков. При описанной многопорядковой структуре руслового рельефа функционирование каждого порядка форм связано с соответствующим диапазоном расходов воды, а процесс в целом в многолетием и внутригодовом разрезе воспринимается как блуждание русла реки по пойме или долине, соответствующее типу горной пойменной многорукавности (на средних горных реках) или долинному блужданию (на малых горных реках).
В обоих случаях вероятность появления максимальных глубин, наблюдаемых на участке при данной морфологии русла за 20-30 лет, одинакова для любого поперечного створа горной поймы или долины.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Рекомендуемое
СХЕМЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ОСНОВНЫХ ТИПОВ РЕЧНЫХ РУСЕЛ НА ТЕРРИТОРИИ СССР Рис. 22 Схема распределения основных типов речных русел в Европейской территории СССР и Западной Сибири.
1 - свободное меандрирование; 2 - ограниченное меандрирование; 3 - немеандрирующее русло; 4 - разветвленное русло.
Рис. 23. Схема распределения основных типов речных русел на территории Средней Азии.
Усл. обозначения см. на рис. 22.
Рис. 24. Схема распределения основных типов речных русел на территории Кавказа.
Усл. обозначения см. на рис 22.
Рис. 25. Схема распределения основных типов речных русел на территории Среднего Урала и Приуралья.
1 - свободное меандрирование; 2 - ограниченное меандрирование; 3 - немеандрирующее русло; 4 - русловая многорукавность.
Рис. 26. Схема распределения основных типов речных русел на территории Верхне-Волжского района ETC.
1 - свободное меандрирование; 2 - незавершенное меандрирование; 3 - пойменная многорукавность; 4 - побочневое русло; 5 - осередковый тип (русловая многорукавность); 6 - каналы и канализированные русла.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Рекомендуемое
ПРИМЕР ВЫБОРА СТВОРА С МИНИМАЛЬНЫМ ОБЪЕМОМ ПОДВОДНЫХ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ На основании совмещения поперечных профилей по плану русловой съемки участка реки выбрать створ перехода с минимальным объемом подводных земляных работ при следующих исходных данных: уровень воды 5 %-ной обеспеченности - 18,7 м; средний рабочий уровень 10,1 м; наружный диаметр трубопровода с изоляционными и балластным покрытиями Dт=1,2 м; ориентировочные значения параметров подводной траншеи: ширина по дну b0=5 м, коэффициент заложения откосов mот=3.
Рис. 27. Прогнозируемый профиль размыва русла по совмещенным поперечникам.
4, 6-8 - совмещенные поперечные профили русла реки на участке русловой съемки.
1. Строим совмещенные поперечные профили указанного участка реки в соответствии с указаниями п. 9.3 настоящих Норм.
2. Определяем сезонную деформацию русла за счет переформирования донных гряд по формуле (27)
Dг=0,13(18,7-10,1)=1,1 м.
3. Строим прогнозируемый профиль размыва русла (рис. 27).
4. Из всех совмещенных профилей выбираем створы 4, 6, 7 и 8, очертания которых наиболее близки к очертанию прогнозируемого профиля.
5. Определяем постоянную для всех профилей величину, зависящую от диаметра трубопровода и параметров траншеи:
b0/(2mот)+Dт+0,5=5/(2×3)+1,7=2,5 м.
6. На всех указанных выше профилях ширину русла по среднему рабочему уровню разбиваем вертикалями на одинаковое число равных (исключая последний) участков. В данном примере профили разбиты на 14 участков по 100 м.
Для каждого профиля находим превышение отметок дна над линией прогнозируемого размыва на соответствующих вертикалях Dzi, а также значения Dzi+2,5 и (Dzi+2,5)2. Результаты суммируем (табл. 21).
Таблица 21
Номер точки
Профиль 4
Профиль 7
Профиль 6
Профиль 8
Dzi, м
(Dzi+2,5)2 м2
Dzi, м
(Dzi+2,5)2 м2
Dzi, м
(Dzi+2,5)2 м2
Dzi, м
(Dzi+2,5)2 м2
1
10
158,76
7,3
96,04
7,3
96,04
10
156,25
2
10,5
169
4,7
51,84
8,4
118,81
0,8
6,25
3
10
158,76
3,7
38,44
7,8
106
2,3
31,36
4
10,2
161,3
2,4
24,01
7,5
100
2,7
27,04
5
9
132,25
4
42,25
6,4
79,21
3,1
31,36
6
7,6
102,01
5,7
67,24
5,2
59,29
4,5
49
7
5,9
70,56
6,5
81
5,8
68,89
5,3
60,81
8
5,2
59,29
5,4
62,41
6,8
86,49
6,4
79,21
9
4
42,25
5,8
68,89
6,8
86,49
6
72,25
10
6,5
81
5,6
65,61
4
42,25
5,1
57,76
11
5
56,25
4,6
50,41
3,9
40,96
5,6
65,61
12
3
30,25
11,5
196
3,7
38,44
11,9
207,36
13
2,4
24,01
12
210,25
11
182,25
12,1
213,16
14
7,8
106,09
9,5
144
8
110,25
9,7
148,81
S=1351,78
S=1198,39
S=1215,37
S=1206,29
Профиль 7, для которого указанная сумма имеет минимальное значение, является оптимальным.
ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Рекомендуемое
ТАБЛИЦЫ ЗНАЧЕНИЙ НЕРАЗМЫВАЮЩИХ СКОРОСТЕЙ ПОТОКА Таблица 22
Значения неразмывающей скорости потока для песка, м/с
Глубина потока H м
Диаметр частиц d мм
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
2
4
6
8
10
0,5
0,37
0,38
0,39
0,40
0,40
0,41
0,41
0,42
0,42
0,43
0,48
0,54
0,60
0,64
0,68
1,0
0,43
0,44
0,44
0,45
0,46
0,47
0,47
0,48
0,49
0,49
0,55
0,63
0,69
0,74
0,78
1,5
0,46
0,47
0,48
0,49
0,50
0,51
0,51
0,52
0,53
0,54
0,59
0,68
0,75
0,80
0,85
2,0
0,49
0,50
0,51
0,52
0,53
0,54
0,54
0,55
0,56
0,57
0,63
0,72
0,80
0,85
0,90
2,5
0,51
0,52
0,54
0,54
0,55
0,56
0,57
0,58
0,59
0,60
0,66
0,75
0,83
0,89
0,94
3,0
0,53
0,54
0,56
0,56
0,57
0,58
0,59
0,60
0,61
0,62
0,68
0,78
0,86
0,92
0,98
3,5
0,55
0,56
0,57
0,58
0,59
0,60
0,61
0,62
0,63
0,64
0,70
0,80
0,89
0,95
1,01
4,0
0,56
0,58
0,59
0,60
0,61
0,62
0,62
0,63
0,64
0,65
0,71
0,82
0,91
0,98
1,04
4,5
0,58
0,59
0,60
0,61
0,62
0,63
0,64
0,65
0,66
0,67
0,72
0,84
0,93
1,00
1,06
5,0
0,59
0,60
0,62
0,62
0,63
0,64
0,65
0,66
0,67
0,68
0,76
0,86
0,96
1,02
1,08
6,0
0,61
0,62
0,64
0,65
0,66
0,67
0,68
0,69
0,70
0,71
0,78
0,89
0,99
1,06
1,12
7,0
0,63
0,64
0,66
0,67
0,68
0,69
0,70
0,71
0,72
0,73
0,81
0,92
1,02
1,10
1,16
8,0
0,65
0,66
0,68
0,69
0,70
0,71
0,72
0,73
0,74
0,75
0,83
0,95
1,05
1,12
1,19
9,0
0,66
0,68
0,69
0,70
0,71
0,72
0,73
0,74
0,76
0,77
0,85
0,97
1,08
1,14
1,22
10,0
0,68
0,69
0,71
0,72
0,73
0,74
0,75
0,76
0,77
0,78
0,87
0,99
1,10
1,18
1,25
11,0
0,69
0,71
0,72
0,73
0,74
0,75
0,77
0,78
0,79
0,80
0,88
1,02
1,12
1,20
1,27
12,0
0,70
0,72
0,73
0,74
0,76
0,77
0,78
0,79
0,80
0,81
0,90
1,03
1,14
1,22
1,29
13,0
0,72
0,73
0,74
0,76
0,77
0,78
0,79
0,80
0,81
0,82
0,91
1,05
1,16
1,24
1,31
14,0
0,73
0,74
0,75
0,77
0,78
0,79
0,80
0,81
0,82
0,84
0,93
1,07
1,18
1,26
1,34
15,0
0,74
0,75
0,76
0,78
0,79
0,80
0,82
0,83
0,84
0,85
0,94
1,08
1,19
1,28
1,36
16,0
0,74
0,76
0,77
0,79
0,80
0,81
0,82
0,84
0,85
0,86
0,95
1,10
1,20
1,29
1,37
17,0
0,75
0,77
0,78
0,80
0,81
0,82
0,83
0,84
0,86
0,87
0,96
1,11
1,22
1,30
1,38
18,0
0,76
0,78
0,79
0,80
0,82
0,83
0,84
0,85
0,86
0,88
0,97
1,12
1,23
1,32
1,40
19,0
0,77
0,78
0,80
0,81
0,83
0,84
0,85
0,86
0,88
0,89
0,98
1,13
1,24
1,34
1,42
20,0
0,78
0,80
0,81
0,82
0,81
0,85
0,86
0,87
0,88
0,90
1,00
1,14
1,26
1,35
1,43
Таблица 23
Значения неразмывающей скорости потока для крупных наносов, м/с
Глубина потока Н м
Диаметр частиц d мм
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
Глубина потока Н м
Диаметр частиц d мм
150
200
250
300
400
500
600
0,5
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
ПРИЛОЖЕНИЕ 5 Рекомендуемое
НОМОГРАММЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ РУСЛОВЫХ МИКРОФОРМ ПО ФОРМУЛЕ Сг=0,019u4/ Рис. 28.
Рис. 29.
ПРИЛОЖЕНИЕ 6 Рекомендуемое
НОМОГРАММЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ РУСЛОВЫХ МЕЗОФОРМ ПО ФОРМУЛЕ СD=950uг(hг/D)Fr3 Рис. 30.
Рис. 31.
Рис. 32.
Рис. 33.
Рис. 34.
Рис. 35.
Рис. 36.
ПРИЛОЖЕНИЕ 7 Рекомендуемое
ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА СМЕЩЕНИЯ МЕЗОФОРМ ЗА ПРОГНОЗИРУЕМЫЙ ПЕРИОД И ВЫБОРА СХЕМЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПОДВОДНОГО ПЕРЕХОДА ТРУБОПРОВОДА Пример 1. Определить смещение побочня LD за 30 лет и схему проектирования перехода трубопровода в поперечном сечении 15 (см. рис. 7).
Исходные данные для расчетной вертикали: кривая u=f(Hв); средняя крупность донных наносов d=7,0 мм; ширина реки В=400 м; ширина осередка 180м; длина осередка 1400 м; высота побочня D=2,5 м. Период наблюдений за уровнем воды составляет 50 лет (N=18262 сут).
На основании русловой съемки, таблицы рекомендуемого приложения 4, данных об уровнях воды и кривой u=f(Hв) находим критическое значение уровня воды Hв=600 м, выше которого частицы донных наносов крупностью 7,0 мм находятся в состоянии движения.
Ряд данных о суточных уровнях воды выше значения Hв=600 м за все годы наблюдений делим на четыре интервала (графа 1 табл. 24). Подсчитываем число случаев тi (суток со значением уровней в каждом интервале за период наблюдений, графа 2). Определяем частоту повторяемости уровня воды р* в каждом интервале за период наблюдений (графа 3) и прогнозируемые интервалы времени dТi в сутках с этими же интервалами уровней за прогнозируемый период 30 лет (10957 сут).
По топографической карте с помощью кривой u=f(Hв) определяем глубину и среднюю скорость потока на расчетной вертикали для всех частных интервалов уровней воды (графы 5 и 6).
Вычисляем число Фруда (графа 7). По формулам (3) или (4) определяем высоту гряд hг для каждого интервала уровней воды (графа 8) и относительную высоту гряд при высоте мезоформы D=2,5 м (графа 9).
По зависимости (7) или номограммам рекомендуемого приложения 6 определяем скорость смещения побочня для частных интервалов уровней воды (графа 10), а по формуле (8) с учетом данных графы 4 - смещение побочня за прогнозируемые интервалы времени с соответствующими интервалами уровней воды (графа 11).
Суммарное смещение побочня за прогнозируемый период в 30 лет получается суммированием всех строк графы 11 и в данном примере составляет LD=10427 м.
Отношение суммарного смешения побочня к длине побочня LD/Lмез=7,4>1.
Трубопровод следует проектировать по схеме aa1a2a3b1b2b3b4a6 (см. рис. 8).
Пример 2. Определить смещение побочня за 30 лет и схему проектирования перехода трубопровода в поперечном сечении 15 (см. рис. 7).
Исходные данные для расчетной вертикали: кривая u=f(Hв); средняя крупность донных наносов d=0,3 мм; ширина реки В=1200 м; длина побочня 5000 м; высота побочня 5,0 м. Период наблюдений за уровнем воды составляет 60 лет (21915 сут).
На основании русловой съемки, рекомендуемого приложения 4, данных об уровнях воды и кривой u=f(Hв) находим критическое значение уровня воды 151,5 м, выше которого частицы донных наносов крупностью 0,3 мм находятся в состоянии движения.
Единый ряд данных суточных уровней воды за все годы наблюдений выше значения 151,5 м делим на шесть интервалов.
Дальнейшая процедура расчетов аналогична примеру 1. Результаты расчета сведены в табл. 24.
Суммарное смешение побочня за прогнозируемый период составляет 489 м (графа 11).
Отношение LD/Lмез=0,1.
Трубопровод следует проектировать по схеме aa1a2a3a4a5a6 (см. рис. 8).
Таблица 24
Интервал уровней воды, м
Число случаев за период наблюдений mi сут
Частота р*=mi/N
Число случаев за расчетный (прогнозируемый) период dТi сут
Глубина потока H м
Средняя скорость на вертикали u м/с
Fr=u
Высота гряд hг м
hг/D
СDi м/сут
СDidТi
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Пример 1
600-600,6
4000
0,219
2399
0,6
0,9
0,37
0,15
0,06
2,37
5686
600,6-601,4
1800
0,098
1074
1,4
1,1
0,30
0,34
0,14
3,80
4081
601,4-602,3
300
0,016
175
2,3
1,3
0,27
0,43
0,17
4,75
631
602,3-603,5
20
Побачили розбіжність з офіційним текстом?
Дивіться також
СанПиН 2.3.2.1293-03
Гигиенические требования по применению пищевых добавок
СНУ Збірник 1