Кафедра: Водных изысканий и гидроэкологии.

Стр 1 из 6Следующая ⇒

Кафедра: Водных изысканий и гидроэкологии.

КУРСОВАЯ РАБОТА ПО ДИСЦИПЛИНЕ:

«Русловые изыскания и исследования»

«Анализ русловых переформирований и исследование

скоростного режима»

Выполнил: ст-ка гр. ГТ-21

Хромина А.В.

Проверила: Шамова В.В.

Новосибирск 2015 г

Содержание

Введение …………………………………………………………....………....

1. Общие указания по курсовой работе...………………..…….…………..

2. Построение линий свободной поверхности при максимальном и проектном уровнях воды …………………………………………...………

2.1. Построение кривых обеспеченности и определение проектных

уровней воды по гидропостам ……………….......................................

2.2. Построение линии свободной поверхности при максимальном

уровне, определение падения и продольного уклона..............................

2.3. Построение линии свободной поверхности при проектном

уровне, определение падения и продольного уклона............................

3. Построение и анализ продольного профиля русла по оси судового

хода на исследуемом участке......................................................................

3.1. Определение отметок максимального уровня..............................

3.2. Определение отметок проектного уровня по уклону

водной поверхности...................................................................................

3.3. Вычисление значений срезок на исследуемом участке..............

3.4. Определение отметок проектного уровня по значениям

срезки, сравнение и анализ результатов................................................

3.5. Определение отметок дна по линии судового хода и

сравнение с линией проектного дна.......................................................

4. Исследование скоростного режима русла …………………….................

4.1. Построение графика связи уровней воды между

гидропостами и вычисление скорости добегания...............................

4.2. Определение средней скорости в живом сечении.............................

4.3. Исследование распределения скорости течения по вертикали........

4.4. Определение размывающей и неразмывающей скоростей

течения.....................................................................................................

4.5. Исследование влияния на речной поток центробежных сил

инерции на поворотах русла....................................................................

4.6. Исследование влияния на речной поток отклоняющей силы

вращения Земли........................................................................................

5. Определение расхода воды и расхода взвешенных

наносов в поперечном сечении русла.....................................................

5.1 Вычисление расхода воды аналитическим методом………………….

5.2 Вычисление расхода взвешенных наносов аналитическим методом..

6. Анализ русловых переформирований ………………..............................

6.1. Описание участка.............................................................................

6.2. Построение сопоставленных планов..............................................

6.3. Построение совмещенных планов..................................................

6.4. Анализ русловых деформаций.......................................................

7. Обработка материалов промерных работ……………………………….

7.1. Построение плана участка реки в изобатах……………………….

7.2 Подсчет объемов дноуглубительных работ……………………….

Литература …................................................................................................

ВВЕДЕНИЕ

Водные изыскания, выполняемые в связи со строительством гидротехнических сооружений на водоемах, носят название гидротехнических изысканий. В зависимости от целей гидротехнического строительства они подразделяются на воднотранспортные, водно-энергетические, лесосплавные, мелиоративные и др.

Воднотранспортные изыскания производят для получения материалов, необходимых как для проектирования и строительства разных объектов, так и для эксплуатации водных путей. Поэтому воднотранспортные изыскания подразделяются на строительные и эксплуатационные.

К строительным воднотранспортным изысканиям относятся изыскания, выполняемые в связи со строительством портов, судопропускных сооружений, судоремонтных заводов, набережных судоходных каналов, а также в связи с транспортным освоением водохранилищ.

В состав строительных изысканий входят следующие виды работ:

топографические, геодезические, гидрографические, гидрологические, метеорологические, инженерно-геологические и специальные.

Строительные изыскания проводят в тесной увязке с проектированием в строительством. Каждой стадии проектных разработок соответствует определенная стадия изысканий.

В соответствии со стадией проектирования изыскания делятся на облегченные (рекогносцировочные), подробные и предпостроечные.

Независимо от стадии проектирования и вида изысканий изыскательские работы для строительства подразделяются на следующие периоды: подготовительный, полевой и период камеральной обработки материалов.

Эксплуатационные воднотранспортные изыскания проводят на внутренних водных путях. В задачу эксплуатационных изысканий входят:

изучение руслового и гидрологического режима; контроль за состоянием судовых ходов и их навигационного ограждения; обеспечение технической документацией дноуглубительных, выправительных и других путевых работ и определение их эффективности; составление и корректировка навигационных пособий.

Для производства изысканий технические участки имеют в своем составе специализированные и русловые изыскательские партии. За каждой партией закрепляют определенный участок реки, в пределах которого они выполняют работы согласно своему назначению.

На специализированные изыскательские партии обычно возлагается производство изысканий для коренного улучшения судоходных условий на затруднительных участках рек, работы по развитию и восстановлению планово-высотной опорной сети, сплошные гидрографические съемки для составления лоцманских карт и лоций и другие специальные работы.

Русловые изыскательские партии производят гидрографические съемки для дноуглубительных работ на транзитном судовом ходу, а также на акваториях портов и затонов и на подходах к ним. Русловые съемки для дноуглубительных работ на транзитном судовом ходу делятся на предварительные, повторные и контрольные. Предварительная съемка является основной. Она освещает состояние переката и судового хода на нем в текущую навигацию, определяет надобность в разработке судоходной прорези и позволяет наметить ее положение. Предварительные съемки обычно производят на спаде весеннего половодья.

Повторную съемку переката производят непосредственно перед дноуглубительными работами. Цель повторной съемки- окончательное трассирование прорези и корректировка расположения знаков судоходной обстановки.

Контрольную съемку выполняют для определения результатов дноуглубительных работ, оценки устойчивости прорези и выявления необходимости в последующих дноуглубительных работах.

В курсовой работе предлагается сделать анализ русловых деформаций по сопоставленным и совмещенным планам, построить продольный профиль по оси судового хода, а также исследовать скоростной режим участка съемки.

ПОСТРОЕНИЕ ЛИНИЙ СВОБОДНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ПРИ МАКСИМАЛЬНОМ И ПРОЕКТНОМ УРОВНЯХ ВОДЫ

ПОСТРОЕНИЕ И АНАЛИЗ ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ РУСЛА ПО ОСИ СУДОВОГО ХОДА НА ИССЛЕДУЕМОМ УЧАСТКЕ

Определение отметок дна по линии судового хода и сравнение с линией проектного дна

Продольный профиль по линии судового хода чертится на миллиметровой бумаге формата A3 или А4. По вертикальной оси откладываются значения отметок в метрах, а по горизонтальной - расстояния в метрах или километрах (см. рис. 3.1.). По отметкам максимального уровня воды проводится линия свободной поверхности для максимального уровня, по отметкам проектного уровня проводится линия свободной поверхности для проектного уровня красным цветом. Вычисляются отметки дна на каждом километре рассматриваемого участка и промежуточных точек по формуле

Zдна =ZHпр.п –hп. (3.9)

где ZHпр.п –отметка проектного уровня, м;

h п.- глубина по судовому ходу, м.

Отметки проектного уровня для промежуточных точек определяются пропорционально расстояниям.

Линия проектного дна проводится красным цветом по отметкам, полученным вычитанием минимальной гарантированной глубины h_г. из отметок проектного уровня:

Zпр.дна=ZHпр.п-h_г (3.10)

Zпр.дна₀=102, 77-1=101, 77 м

Zпр.дна₁=102, 72-1=101, 72 м

Zпр.дна₂=102, 67-1=101, 67 м

Zпр.дна₃=102, 61-1=101, 61 м

Zпр.дна₄=102, 57-1=102, 57 м

Zпр.дна₅=102, 51-1=101, 51м

Вывод: Землечерпательные работы не требуются т.к. линия проектного дна выше, чем линия дна.

ИССЛЕДОВАНИЕ СКОРОСТНОГО РЕЖИМА РУСЛА

Построение графика связи уровней воды между гидропостами и вычисление скорости добегания.

Для построения графика связи уровней между гидропостами используются данные ежедневных уровней воды из гидрологических ежегодников, по которым строятся графики изменения навигационных уровней воды (см. рис.4.1) по времени, определяются соответственные уровни, время добегания, вычисляются скорости добегания по формуле

C=L/t, (4.1)

где L - расстояние между гидропостами, км;

t - время добегания в сутках или часах.

Расчет выполняется в табличной форме (см.табл. 4.1.).

Описание участка

По планам участка съемки производится его описание, включающее следующее:

1) название участка или переката – р. Вилюй(578-588 км от устья)

2) наличие островов или осередков – нет

3)вычислены коэффициенты извилистости и разветвленности;

К изв.= L / l=6500/5125=1, 26

Река пригодна для судоходства.

К раз.= 1

Рукава и протоки отсутствуют.

4) гарантированная глубина - 1.0м.

5)минимальная и максимальная ширина русла между нулевыми изобатами -Bmax=500м между 586 и 585 км.

Bmin=375м между 584 и 583 км.

6) минимальная и максимальная ширина русла между изобатами гарантированной глубины;

Bmax=375м между 586 и 585 км.

Bmin= 150м между 580 и 579 км.

7) минимальная и максимальная глубины по линии судового хода;

hmax=4.0 м между 580 и 575 км

hmin= 2, 5 м между 584 и 583км.

8) правый берег: приток на 580 и 579 км, водоворот на 580 км.

левый берег: все отсутствует.

9) пристань в населенном пункте Кюндедя распологается на 583 и 584 км.

10) длина участка (или километраж по судовому ходу) - 10 км.

11) характеристика берегов;

В основном берег песчанно-галечный-каменистый.

12) причины образования переката на данном участке:

Наличие изгиба реки, притоков.

13) направление течения реки;

С 587 по 583 км южно-восточное, с 583 по 579 км северо-восточное.

14) наличие пунктов плановой и высотной опорной сети.

Отсутствуют.

6.2 Построение совмещенных планов

На ватман формата A3 или кальку черным цветом наносятся два или три репера (или постоянные точки плановой опорной сети). В случае отсутствия необходимого количества точек используется направление стрелки северного меридиана. Относительно данных точек проводятся линии берега, нулевые изобаты и изобаты гарантированной глубины. Совмещение планов по большему числу изобат не рекомендуется, так как этим полнота анализа не повышается, а чтение таких планов осложняется. При этом, чтобы удобнее выполнять анализ русловых деформаций, съемки разных лет оформляются разными цветами (например, синим и черным или синим и красным), и изобаты гарантированной глубины рисуются пунктирной линией, а нулевые изобаты - сплошной линией. По расположению изобат определяются зоны размыва и намыва, которые заштриховываются в соответствии с условными обозначениями, представленными на чертеже (см. рис. 5.2).

Анализ русловых деформаций

На затруднительных участках, в особенности в разветвленных руслах, анализ многолетних русловых переформирований имеет определяющее значение для выбора варианта их коренного улучшения. На основе такого анализа определяется ведущий берег, а также выбирается направление судового хода и трассы.

При анализе переформирований русла необходимо не только зафиксировать его определенные изменения, но также выявить причины этих изменений и их закономерности.

Анализ переформирований на затруднительном участке проводится по возможности в две стадии:

1) выявление общих тенденций развития русла на участке за длительный период времени;

2) детальный анализ переформирования отдельных элементов русла за последние два года.

На основе анализа в первом приближении определяется ведущий берег или ведущие берега.

Анализ сопоставленных планов съемок проводится с помощью координатной сетки, которая дает возможность исследовать для меандрирующих русел за интервал времени скорости размыва вогнутых и намыва выпуклых берегов; для русел побочневого типа определяется скорость перемещения побочной и осередков; на разветвленных участках устанавливается зависимость интенсивности развития рукавов по времени.

По совмещенным планам устанавливаются:

а) недеформирующиеся части русла;

б) части русла, деформирующиеся примерно с одинаковой интенсивностью и в одном направлении;

в) части русла, деформации которых систематически меняются по интенсивности и по направлению;

г) интенсивность размыва вогнутых и нарастания выпуклых берегов, особенно в меандрирующих руслах, а также характер развития этого процесса по времени;

д) средние скорости движения побочной и осередков, особенно на участках с побочневым русловым процессом.

При наличии данных геологического строения участка совмещенные и сопоставленные планы анализируются одновременно с изучением геологического строения берегов русла и поймы, так как разница в многолетних переформированиях затруднительных участков является, главным образом, следствием двух факторов: особенностей планового очертания русла и геологии поймы.

В результате анализа сопоставленных и совмещенных планов устанавливаются общие тенденции развития русла по его длине, определяются направление и интенсивность деформаций по частям участка, дается описание и размеры зон размывов и намывов правого и левого берегов.

Анализ:

Левый берег:

- намыв с 585по 583км под действием центробежной силы и силы Кориолиса;

Намыв С_деф=75/10=7, 5м/г (585км)

Правый берег:

- размыв с 585 по 583 583км под действием центробежной силы и силы Кориолиса;

Размыв С_деф= 50/10=5м/г (585км)

Судовой ход не смещен.

Литература

1. В. В. Шамова. Русловые изыскания и исследования, Новосибирск, 1999.

2. В. В. Шамова, К. С. Бортникова. Альбом планов участков реки Вилюй, Новосибирск, 2008.

3. К.В.Гришанин, Ю.И.Сорокин. Гидрология и водные изыскания.

М.: Транспорт, 1982.

4. К.В.Гришанин, В.В.Дегтярёв, В.М.Селезнёв. Водные пути. М.:

Транспорт, 1986

5. И.Ф.Карасёв, И.Г.Шумков. Гидрометрия. Л.: Гидрометеоиздат, 1985.

6. Л. И. Кустов. Сборник упражнений по курсу «Водные пути». Горький: Волго-Вятское книжное издательство, 1969.

7. В. В. Серябряков, Г. Н. Лопатин. Водные изыскания. М.: Транспорт, 1975.

8. Руководство по проектированию коренного улучшения свободных рек МРФ РСФСР. М.: Транспорт, 1974.