1.5. Определение отверстия моста при уширении русла.

Уширение моста возможно за счет размыва пойм под мостом или за счет срезки их . В обоих случаях L= B_рб и следует :

, (10)

где λ – коэффициент стеснения потока опорами моста, равный отношению ширины опоры к длине пролета моста (0,03-0,05).

.

При двусторонних поймах пойменная часть отверстия

L_п=L- B_рб

распределяется так, чтобы в бытовых условиях отношение площадей живого сечения, приходящихся на пойменные участки моста (),было равно расходу пойм, т.е

(11).

В случае примерно одинаковых глубин в прирусловой части пойм ( 11 ) можно записать:

. (12)

где - часть отверстия , приходящаяся на левую и правую поймы .

Из ( 12 ) определяется . На правую пойму приходится часть отверстия . Пользуясь эпюрой элементарных расходов ( рис. 2 ), определяю расходы проходившие через не пересыпанную часть поймы .

Условием объединения пойм и русла за счет размыва является

(13).

L = м ;

L_п =409-120=289 м

L= 289 м ;

L= 289 м .

С помощью эпюры элементарных расходов вычисляем расходы:

Q’_лпб=94,59*(0,84+0,9)*0,5=82,29 м³/с

Q’_ппб=194,41*(1,47+0,97)*0,5=237,18 м³/с

Q’_лпб+ Q’_ппб=82,29+237,18=319,47 м³/с

Ширина пересыпанной части левой поймы 500-82,29=417,71 ;

правой 766-237,18=528,82

Далее проверяем, происходит ли уширение русла за счет подмостовых пойменных участков. Для этого определяем среднюю глубину на поймах под мостом после размыва для связных и несвязных грунтов, т.к. грунты на поймах:

-задернованный слой толщиной h=0,2м, (V_нер =0,32 м/с ).

Глубина после размыва на поймах равна:

для несвязных грунтов

h_пм =, (14)

где , - средняя глубина и бытовая скорость течения воды на пересыпанной части пойм;

V_нер- неразмывающая скорость (V_нер =0,32 м/c).

Далее решая методом подбора следующую систему уравнений, получаем значения коэффициентов перегрузки пойм β_п и русла β_р :

(15) ,

где F(η,a) – функция, характеризующая мостовой переход и определяется из выражения

F(η,a)= (16) ,

где а = (17) ;

J_б – бытовой уклон водной поверхности,

ℓ₀ – длина сливной воронки, принимается равной ширине пересыпанной части поймы

Для левого фрагмента:

Функция, характеризующая мостовой переход и определяется из выражения:

F ( η , a ) =

Коэффициент перезагрузки:

Принимаем B_р=1,9 тогда

Проверяем подходит ли значение B_р=2

>

2,61>2,47>1,9

Грунты на поймах: задернованный слой толщиной h₀=0,2 V_нер =0,32 м/с.

h_лпм =4> h_рб =3, 18 – срезка не требуется.

Происходит смыв наилка, открывается аллювиальный слой, размыв продолжается

Для правого фрагмента:

Функция, характеризующая мостовой переход и определяется из выражения:

F(η,a) =

Коэффициент перезагрузки:

Принимаем B_р=1,5 тогда

Проверяем подходит ли значение B_р=2

>

2,5>1,96>1,5

Грунты на поймах: задернованный слой толщиной h₀=0,2 V_нер =0,32 м/с.

h_ппм =3,82> h_рб =43,81– срезка не требуется.

Происходит смыв наилка, открывается аллювиальный слой, размыв продолжается

Вывод: Так как средние глубины после размыва на обеих поймах больше средней бытовой глубины в русле, то самоуширение русла произойдет, и полученное отверстие моста L=714,2 м можно принять окончательным.