Курсовая с практикой на тему Коренное улучшение затруднительного участка реки комплексом дноуглубительных и выправительных работ (Вариант 2)

Содержание:

1. АНАЛИЗ РУСЛОВЫХ ПЕРЕФОРМИРОВАНИЙ УЧАСТКА 3
2. РАСЧЁТ ШИРИНЫ ВЫПРАВИТЕЛЬНОЙ ТРАССЫ 5
3. СОСТАВЛЕНИЕ СХЕМЫ КОРЕННОГО УЛУЧШЕНИЯ СУДОХОДНЫХ УСЛОВИЙ УЧАСТКА РЕКИ 7
3.1 Варианты схемы коренного улучшения участка 7
3.2 Подсчёт объёмов дноуглубительных и выправительных работ и определение их стоимости 8
4. РАСЧЁТ ЭЛЕМЕНТОВ ПОЛУЗАПРУДЫ 12
4.1 Расчёт высоты полузапруды 12
4.2 Проверка отметки гребня полузапруды на пропуск весеннего ледохода 15
4.3 Расчёт крупности материала крепления гребня полузапруды 15
5. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ЗАПРУДЫ 17
5.1 Расчёт распределения расхода воды по рукавам при свободном состоянии несудоходного рукава 17
5.2 Определение проектного расхода воды в судоходном рукаве 22
5.3 Расчёт кривых свободной поверхности при проектном состоянии 24
5.4 Определение отметки гребня запруды 30
5.5 Определение режима сопряжения бьефов и назначение длины крепления дна в нижнем бьефе запруды 34

Список литературы:

1. АНАЛИЗ РУСЛОВЫХ ПЕРЕФОРМИРОВАНИЙ УЧАСТКА

Установление тенденции развития русла на затруднительном участке в целом и на отдельных его узлах называется анализом русловых переформирований. Изучение переформирований русла за предыдущие годы позволяет предсказать направление и интенсивность переформирований участка в будущем, что необходимо для оценки проектируемых судового хода и выправительной трассы.
Анализ производится на основе изучения сопоставленных планов затруднительного участка. Для получения отчётливой картины переформирований необходимо составить совмещённые планы с обозначением зон намыва и размыва. Совмещение производится только по нулевой изобате (урезу). Совмещаются попарно планы смежных по времени съёмок. В данной работе при наличии трёх планов 1940, 1946 и 1956 гг. сопоставляются два совмещённых плана 1940 – 1946 и 1946 – 1956 гг. Анализируется также положение берегов и судового хода в рассматриваемый период времени. Совмещённые планы представлены на рис. 1.1 и 1.2.
Приводимый в пояснительной записке анализ переформирований должен строиться на основе описания последовательного изменения отдельных русловых образований: кос, побочней, осерёдков, островов и тому подобное. Для этого удобно все такие образования, имеющиеся на первом по времени сопоставленном плане, удобно пронумеровать в порядке их расположения сверху вниз по течению. Но ввиду малого количества русловых форм, представленных на планах (верхний и нижний побочни и осерёдок/остров), в данном случае можно обойтись без этого.
На совмещённом плане за 1940 – 1946 гг. видно, как из осерёдка, бывшего раньше частью мощного нижнего побочня, через корневую часть которого развилась спрямляющая протока, образуется остров. Этот вывод основывается на изменении распределения наносов. Приверх острова и его ухвостье нарастают за счёт намыва наносов, тогда как с боков происходит его размыв. Правый рукав становится больше и оказывает влияние на нижний побочень, который интенсивно размывается. Также происходит размыв верхнего побочня. Отложение частиц в небольшом количестве наблюдается после ухвостья острова на обоих берегах. Положение судового хода и бровок остаётся примерно одинаковым.
На совмещённом плане за 1946 – 1956 гг. происходят интенсивные изменения на участке реки. Левая часть приверха острова, выступавшая в русло, полностью размывается. Такая же участь постигает и правую часть приверха острова. Ухвостье острова полнилось наносами и смесилось ближе к левому берегу, причём его правая часть оказалась размыта потоком. В то же время на верхнем побочне происходит отложение огромного числа частиц, и он начинает сильно стеснять русло реки. Также происходит намыв русловых частиц на нижнем побочне, в особенности на нижнем его участке. В итоге разница между двумя рукавами потока становится значительно менее выраженной, а в результате интенсивного намыва верхнего побочня ось судового хода смещается из левого рукава в правый. Положение бровок за это время меняется слабо.
Исходя из произошедших русловых переформирований на участке, можно предположить, что в течение некоторого промежутка времени левый рукав будет заноситься всё сильнее, пока не произойдёт соединение острова и левого берега. Ввиду уменьшения площади поперечного сечения потока возрастут скорости течения, результатом чего будет размыв правого берега. В итоге участок реки станет сильно искривлённым, что будет создавать большие трудности для судоходства.

2. РАСЧЁТ ШИРИНЫ ВЫПРАВИТЕЛЬНОЙ ТРАССЫ

Ширина выправительной трассы рассчитывается двумя способами:
 с помощь графика связи между ширинами и наибольшими глубинами русла;
 по гидравлико-морфометрическому способу.
Ширина выправительной трассы Bт определяется при проектном уровне воды Hпр.
Для расчёта ширины трассы по первому способу на рассматриваемом участке реки выбирается 10 ÷ 15 характерных сечений на гребнях перекатов, в серединах плёсовых лощин и на участках перехода плёсовых лощин в перекаты. В данной работе рассматривалось 10 сечений (рис. 2). В этих характерных сечениях определяют значения ширины и максимальной глубины русла при проектном уровне, которые заносят в табл. 1. По полученным данным строят график hmax = f(B), на котором проводится нижняя огибающая поля точек (рис. 3). Значение ширины выправительной трассы снимается с этой линии по величине расчётной глубины Tр, определяемой по формуле:
Tр = Tг + Δh = 3,0 + 0,4 = 3,4 м,
где
Tг – гарантированная глубина судового хода, Tг = 3,0 м;
Δh – поправка на неточность планового материала, которая для рек с гарантированными глубинами до 2,0 м принимается равной 0,2 ÷ 0,3 м, а для рек с гарантированными глубинами более 2,0 м – равной 0,4 ÷ 0,5 м, Δh = 0,4 м.
Таблица 1
Значения ширин и максимальных глубин русла в расчётных сечениях
№ сечения 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
B, м 330 430,1 516,9 324,8 433,4 358,8 348,2 424,5 478,8 394,9
hmax, м 4,3 4,25 3,8 3,25 4,41 3,75 3,68 3,51 3,45 3,95
По графику hmax = f(B) видно, что при расчётной глубине Tр = 3,4 м значение ширины выправительной трассы Bт = 340,5 м.
Расчёт по гидравлико-морфометрическому способу производится аналитически, то есть при условии постоянства безразмерной величины η = 0,8. Расчёт выполняется для всех перекатов участка. Для этого на плане участка