Zabor-33.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое откос реки

Что такое пойма реки (в географии)? Виды речных пойм

Речная долина – это форма рельефа, состоящая из определенных геоморфологических элементов. Что такое пойма реки? Как она организована, и где проходят ее границы? Какие виды пойм выделяются учеными-географами? Обо всем этом расскажет наша статья.

Понятие речная долина

Что такое пойма? Прежде чем перейти к главному вопросу нашей статьи, следует познакомиться с таким понятием как речная долина. Итак, что же это такое?

Постоянные водотоки не просто текут по земной поверхности. Они качественно преображают ее, образуя совершенно новые формы рельефа. Речная долина – это линейно-вытянутое углубление в земле, по дну которого протекает река. Это достаточно сложная форма рельефа с крутыми, часто ступенчатыми склонами. Как выглядит типичная речная долина, вы можете увидеть на следующем фото.

В зависимости от рельефа территории, форма поперечного профиля речных долин может быть разной. Иногда она практически не выражена в ландшафте, а иногда имеет вид узкой теснины или же глубокого скалистого каньона.

Речная долина состоит из нескольких элементов (см. схему ниже). Это:

  • Днище (в нем находится постоянное русло реки).
  • Пойма.
  • Склоны долины.
  • Надпойменные террасы (количество которых может быть разным в разных речных долинах).

Что такое пойма? Далее мы максимально подробно расскажем об этом элементе речной долины.

Что такое пойма реки?

Поймы образуются практически на всех водотоках, как равнинных, так и горных (за исключением лишь узких каньонообразных долин). Итак, что такое пойма реки? Определение этого понятия достаточно простое. Поймой называют нижнюю часть речной долины, которая периодически затапливается водой (в период половодья или кратковременных паводков).

Речные поймы, как правило, имеют ровную поверхность и покрыты густой травянистой растительностью, редкими деревьями или кустарником. Их размеры колеблются в очень широких пределах – от десятков метров до десятков километров. Иногда ширина поймы равна ширине русла, а иногда – превышает его в сотни раз.

Во время весенних разливов река выносит на пойму иловые наносы. Благодаря этому данная часть долины отличается чрезвычайной плодородностью. Поэтому сельские жители нередко используют эти земли в качестве своих огородов или кормовых угодий. Единственная проблема сельскохозяйственной эксплуатации пойм – это риск затопления водой грядок и плантаций.

Что такое пойма, с точки зрения геоморфологии? Об этом далее в нашей статье.

Структурная организация поймы

Пойма, несмотря на кажущуюся однородность, имеет свою структуру. Так, геоморфологи выделяют в ней целый ряд мелких форм рельефа:

  • Гривы (дугообразные вытянутые гряды).
  • Прирусловые валы.
  • Старичные впадины.
  • Косы (вытянутые в плане аккумулятивные полосы).
  • Холмики-останцы.
  • Одиночные камни и валуны, принесенные водным потоком.

Речная пойма относится к динамичным формам рельефа. То есть ее формирование происходит практически непрерывно. Река постоянно выносит на ее поверхность мелкие наносы. В то же время, благодаря русловым процессам, происходят непрерывные подмывания и разрушения окраинных участков поймы.

Итак, мы выяснили, что такое пойма. В географии принято классифицировать данную форму рельефа по нескольким критериям. Об этих классификациях пойдет речь далее.

Классификация речных пойм

Поймы классифицируют по внешнему виду, высоте, геологическому строению и некоторым другим критериям. Прежде всего, различают:

  • Низкую пойму (она начинается сразу у берега реки и затапливается регулярно).
  • Высокую пойму (она затапливается водой далеко не всегда и обособлена ярко выраженным уступом).

По своему внешнему виду речные поймы делятся на три типа:

  • Сегментные – характерны для активно меандрирующих рек. Они почти всегда усложнены многочисленными гривами и неглубокими впадинами.
  • Параллельно-гривистые – возникают на крупных реках и развиваются исключительно на одном из берегов долины.
  • Валовые – характерны для предгорных районов. Выделяются наличием высоких (до 2-3 метров) прирусловых валов, отделяющих их от водного потока реки.

В зависимости от того или иного геологического строения, бывают поймы:

  • Цокольные (они отличаются незначительным слоем аллювиальных наносов).
  • Аккумулятивные (поймы с мощным слоем аллювия).

В заключение

Теперь вам знаете ответ на вопрос: что такое пойма? Это периодически затапливаемая часть речной долины, которая отличается определенной растительностью и выделяется значительной плодородностью почв.

Что такое бровка, русло, стол, полив и другие страшные термины

Дата записи в блоге: 30.09.2014
Дата добавления записи в блоге: 30.09.2014

В видео — наглядно и с картинками, а тут тезисно.

Бровка – самый сложный рыболовный термин . Строго говоря, бровка, это линия, являющаяся границей между горизонтальной и наклонной плоскостями, происходит от слова «бровь». Но в нашей рыболовной терминологии часто бровкой обозначают весь свал с (соответственно) верхней и нижней бровками. Мало того, зачастую, когда речь идет о, собственно рыбалке, под «бровкой» имеют в виду «нижнюю бровку», опуская слово «нижняя». Где ловил? На бровке! 99% вероятность того, что ловля велась именно на нижней бровке.

Язык, карман – отклонения от прямой линии на бровке. Небольшого размера вдающиеся в сторону русла языки или, наоборот, карманы ближе к берегу.

Свал – изменение глубины. Бывает плавный, резкий и т.д.

Ступенька, полка – небольшой ровный участки на свале, столик.

Ступеньки – часто так говорят про множество ровных ступенек (полок), идущих друг за другом, по аналогии с лестничным пролетом. Как правило, размер ступенек небольшой. Но все относительно «От берега дно понижается ступеньками в русло».

Полив – обширный участок дна реки, с плавным подъемом от бровки до берега или другой бровки.

Стол – то же, что и полив, только относительно ровный и большой участок. Типовой пример — прилегающие к руслу затопленной речки столы на водохранилище.

Пупок – локальная выпуклость, возвышенность на дне водоема. Часто встречаются на водохранилищах и являются очень неплохими местами для ловли.

Русло – официально «наиболее пониженная часть речной долины, по которой происходит сток воды в межпаводочные периоды». В рыболовном смысле, это наиболее глубокий участок реки с максимальным течением.

Русловая канава – продольная самая глубокая часть русла в форме канавы. Очень часто этот термин в нашем, рыболовном смысле, пересекается с понятием «русло». «Ловил с русла», «добросил до русла» и т.д.

Прибрежная канава, береговая канава, прирусловая канава – протяженная яма параллельно руслу, может быть в любом месте реки. Стоя в одной точке и пробивая дно фидером, очень тяжело понять, что перед тобой, русловая канава, прибрежная канава, может быть просто небольшая локальная яма. Для полного понимания требуется либо лодка с эхолотом, либо, если позволяет формат водоема, тщательное исследование дна влево-вправо от исходной точки тем же фидером, маркером и т.д.

Вход, выход из ямы – если плыть по течению, то сначала мы проплываем вход в яму, затем саму яму и, наконец, выход из ямы.

Плёс – глубоководный участок русла (обычно на большой реке), более глубокий по сравнению с выше и ниже расположенными. Обычно плесы чередуются перекатами.

Читайте так же:
Установщики откосов для дверей

Перекат – мелководный участок русла реки, обычно имеет вид вала, пересекающего русло. Поперечная отмель. Может быть как строго поперек, так и под углом.

Залив – вдавшаяся в берег часть водоема.

Обратка – участок с обратным течением, часто образуется в заливах и/или при значительном отклонении основного русла. Граница прямого и обратного течения — отличное место для ловли.

Коса – длинная отмель, идущая клином от берега, обычно песчаная. Типовое место намывания косы, впадение притока. Такие косы так и называются — намывные косы, т.к. образуются намыванием донных отложений.

Старица – полностью или частично отделившийся от реки участок ее прежнего русла.

Рукав – ответвление русла реки, обычно в дельте реки

Дельта — низменность в низовьях крупных рек, впадающих в мелководные участки моря или озера, образованная речными отложениями. Прорезана сетью рукавов и протоков. Название происходит от буквы «дельта» греческого алфавита, имеющую форму треугольника.

Протока – короткий водоток естественного происхождения, соединяющий между собой озера, озеро с рекой или две реки.

Ерик – протока в пойме реки или между озерами, фактически синоним слова «протока», заимствование из тюркских языков. Можно сказать, что ерик это узкая протока, но все относительно.

Пойма – низкая часть речной долины, заливаемая в половодье водой.

Полой – низменное место, затопляемое в половодье, в котором залившаяся вода остается надолго.

Рекомендации Рекомендации по регулированию потока на мостовых переходах через реки с осередковым типом руслового процесса (островного типа)

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ИНСТИТУТ ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РЕГУЛИРОВАНИЮ
ПОТОКА НА МОСТОВЫХ ПЕРЕХОДАХ
ЧЕРЕЗ РЕКИ С ОСЕРЕДКОВЫМ ТИПОМ
РУСЛОВОГО ПРОЦЕССА (ОСТРОВНОГО ТИПА)

Одобрены Главтранспроектом

МОСКВА 1977

ПРЕДИСЛОВИЕ

В настоящих Рекомендациях рассматриваются методы регулирования потока на мостовых переходах через реки с осередковым типом руслового процесса островного вида.

В работе даны признаки, характеризующие осередковый тип руслового процесса и типы створов переходов через реки с указанным русловым процессом; приведены рекомендации по расчету струенаправляющих дамб на таких реках, проектированию мероприятий для регулирования потока в протоках (запруды и водоотводные русла) в по размыву островов в руслах, а также метод расчета каменной наброски для укрепления насыпей подходов берегов.

Рекомендации предназначены для использования при проектировании мостовых переходов.

Рекомендации разработаны в лаборатории мостовой гидравлики и гидрологии отделения изысканий и проектирования железных дорог ЦНИИСа кандидатами техн. наук. Л.Г. Бегамом и В.Ш. Цыпиным под общим руководством и при участии канд. техн. наук В.В. Невского.

Зам.директора института Н.Б. СОКОЛОВ

изысканий и проектирования железных

дорог А.М. КОЗЛОВ

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Основной задачей регулирования потока на мостовых переходах является обеспечение устойчивости сооружений перехода от воздействия водных потоков (размывов различных видов, отложения наносов, волнобоя, ледохода и др.).

1.2. При проектировании регуляционных сооружений на мостовых переходах необходимо учитывать русловой процесс на пересекаемой реке [ 1].

Тип руслового процесса устанавливают по классификации Государственного гидрологического института (ГГИ) в зависимости от водного режима реки, стока наносов, рельефа и геологического строения речной долины [ 2].

Признаки, характеризующие осередковый тип руслового процесса, приведены в приложении 1.

1.3. Мостовой переход через реку с осередковым типом руслового процесса островного вида рекомендуется располагать на участке сосредоточения протоков, где весь русловой поток сконцентрирован в одном русле.

В случае, когда прохождение трассы по створу с наиболее благоприятной русловой ситуацией связано с развитием линии, место мостового перехода выбирают по результатам технико-экономического сравнения вариантов.

1.4. Варианты сравнивают согласно рекомендациям «Методических указаний по сравнению вариантов проектных решений железнодорожных линий, узлов и станций» [ 3].

1.5. При отборе вариантов для приближенной оценки стоимости регуляционных сооружений следует учитывать расчлененность русла, которая характеризуется коэффициентом

(1)

где В p ширина русловой зоны между внешними берегами крайних протоков;

Σl — суммарная ширина русла и протоков.

Коэффициент S определяют без учета мелких (вторичных) протоков, располагающихся на границе русловой зоны. Если на данном створе русловой поток сосредоточен в одном русле, S принимают равным единице.

Следует учитывать, что в условиях пойменной многорукавности, когда S 3 /с, определяют минимальную ширину пионерной траншеи по дну b дн , м (на отметке межени)

(3)

где n — коэффициент шероховатости траншеи, принимаемый для суглинистых и глинистых грунтов 0,020, для песчаных и гравелистых 0,025;

h тр — глубина потока от отметки межени до бровки траншеи, м;

m тр коэффициент заложения откосов траншеи, принимаемый для несвязных грунтов не менее 1,5, для связных 1,2.

3.6. Метод саморазмыва следует применить при проектировании искусственных русел в хорошо размываемых и достаточно однородных грунтах (по глубине и гранулометрическому составу).

Грунты удовлетворяют требованиям саморазмыва, если скорость в сформированном отводящем русле vp будет больше размывающей для наибольших по крупности частиц dmax , составляющих не менее 5 % от массы грунта. В этом случае

(4)

где Нр — глубина потока в отводящем русле после саморазмыва.

g ускорение силы тяжести.

Примечани е. Грунт, полученный при разработке отводящих русел, должен быть использован для засыпки выключенных участков протоков.

ПРИМЕР. Запроектировать отвод левобережного протока в русло (рис. 2).

Рис. 2. План мостового перехода:

1 — отвод протоков; 2 — расчистка или срезка; 3 — запруды; 4 — усиленные участки земляного полотна при пересечении протоков

Расход протока в его бровках равен Q = 96 м 3 /с, уклон свободной поверхности i б = 0,0012. Ширина протока 30 — 35 м, глубина 2 — 3 м; глубина потока в межень 0,3 — 0,5 м.

Пойма на участке отвода сложена гравийно-песчаными грунтами, средний диаметр частиц 4 мм, наибольший dmax = 7,5 мм.

Для выключения участка протока перед подходной насыпью проектируем запруды. Назначаем часть высоты верхней запруды, на которой откладываются наносы μ = 0,85 (см. рис. 1).

Расстояние первой запруды высотой h з = 2,8 м до подходной насыпи определяем по формуле ( 2)

м.

Расстояние между первой и второй запрудами при высоте последней h з = 2 м равно

м.

Выше второй запруды проектируем отвод протока в русло. По разнице отметок свободной поверхности в протоке и русле получим, что уклон в отводе равен i тр = 0,002, т.е. i тр / i б = 1,67.

Принимая глубину потока в отводящем русле Нр = 2,5 м, коэффициент заложения откосов m р = 2 и ширину отвода по верху В = 30 м, определим среднюю скорость потока в отводном русле

м/с.

Проверяем по уравнению ( 4) возможность саморазмыва при устройстве отводящего русла

= 0,0133 м > dmax = 0,0075 м .

Следовательно, грунты удовлетворяют требованиям саморазмыва. Находим минимальную пропускную способность пионерной траншеи.

Между отношениями = 2,0 и = 1,5 по интерполяции имеем

= 0,4 + (2,0 — 1,67) = 0,533,

откуда расход, пропускаемый пионерной траншеей, равен

Q тр = 96 × 0,5332 ≈ 51 м 3 /с.

При глубине потока от отметки межени до бровки траншеи hтр = Нр — (0,3 — 0,5) = 2,1 м определим по формуле ( 3) минимальную ширину пионерной траншеи по дну

Читайте так же:
Жидкая пластмасса для откосов

b дн = — 2,1 × 1,5 ≈ 5 м.

Полученная ширина пионерной траншеи по дну b дн = 5 м технически осуществима, и ее принимаем за исходную.

4. РАСЧЕТ КАМЕННОЙ НАБРОСКИ ДЛЯ УКРЕПЛЕНИЯ ОТКОСОВ СООРУЖЕНИЙ И БЕРЕГОВ РЕК

4.1. Для устройства укреплений из каменной наброски рекомендуется использовать как однородный по крупности камень, так и неоднородную горную массу, которая является наиболее дешевым строительным материалом.

Примечани е. Каменная наброска относится к одному из целесообразных типов укрепления откосов насыпей и берегов рек, особенно в районе распространения вечной мерзлоты, пучения и большой просадочности грунтов.

4.2. Расчетную крупность однородного, устойчивого на откосе камня определяют по формуле

(5)

где v средняя скорость потока вблизи подошвы откоса, м/с;

h глубина потока у основания сооружения, м;

g ускорение силы, тяжести, м/с 2 ;

— понижающий коэффициент размывающей скорости, характеризующий уменьшение устойчивости камня на откосе за счет поперечной циркуляции, а также косого набегания потока

(6)

Здесь m — коэффициент заложения естественного откоса камней под водой (для практических расчетов m = 1,3 — 1,15, где большие значения применяют для округлых, а меньшие — для угловатых камней);

m коэффициент заложения откоса сооружения или берега;

H — средняя глубина потока на криволинейном участке русла у вогнутого берега, м;

r средний радиус кривизны излучины у вогнутого берега, м; на прямолинейных участках второй член в скобках принимает равным нулю;

Куг — коэффициент, учитывающий уменьшение размывающей скорости при косом набегании потока, определяемый по формуле

(7)

где b длина проекции сооружения на нормаль к направлению потока, м;

К a — коэффициент, учитывающий расположение сооружения в плане, определяемый по формуле

(8)

a — угол, образуемый осью сооружения с направлением течения; когда сооружение в плане повернуто по течению, угол a 3 , а также коэффициенте естественного откоса размываемого грунта m = 2 по формуле ( 13) масса разрушаемой части призмы равна

т/пог.м.

Так как высота упорной призмы после ее деформации равна δ = 1,0 — 0,4 = 0,6 м, минимальная ширина разрушаемой части призмы определяется из условия

м.

Принимаем с запасом ширину упорной призмы по низу (см. рис. 3) l = 2 м.

Приложение 1

ОСЕРЕДКОВЫЙ ТИП РУСЛОВОГО ПРОЦЕССА И ЕГО ОСОБЕННОСТИ

Осередковый тип руслового процесса возникает на участках русел, перегруженных наносами.

К таким участкам относятся: выход реки из гор (в частности, конуса выноса), устьевые участки рек, а также участки резкого уменьшения продольного уклона дна долины.

Повышенный транспорт донных наносов может быть обусловлен и местными источниками поступления наносов, например притоками.

Особенностью осередкового типа руслового процесса является распластанное мелкое русло, в котором движутся гряды наносов, образующие острова (осередки), разделенные извилистыми рукавами.

Следует различать два вида осередкового типа руслового процесса, каждый из которых имеет свои особенности, подлежащие учету при проектировании.

Оба вида осередкового типа руслового процесса объединяет понятие «русловая многорукавность». Русловая многорукавность островного вида (рисунок) наблюдается на реках с длительной меженью, когда обсохшие части осередков покрываются растительностью, способствующей отложению наносов, и превращаются в острова. Протоки между островами меандрируют, что вызывает деформацию островов: размывы с верховой части островов и отложения наносов в низовой обуславливают их сползание вниз по течению со скоростью 15 — 20 м/год.

Русловая многорукавность островного типа

Особенностью рек с русловой многорукавностью островного типа является наличие пойм, пропускающих иногда значительную долю расчетного расхода реки.

Поймы могут быть расчленены серией протоков. Значительные уклоны долины приводят к интенсивному развитию в протоках процесса меандрирования. Такой тип руслового процесса называют пойменной многорукавностью.

При достаточно больших расходе и уклоне пойменная многорукавность переходит непосредственно в русловую многорукавность. Поэтому указанные типы руслового процесса обычно соседствуют друг с другом.

Островная разновидность осередкового типа руслового процесса встречается только на отдельных участках небольшого протяжения. На участках, где русло разветвляется на ряд протоков, осередковый тип руслового процесса может сохраняться в наиболее мощном протоке, а остальные протоки развиваются по типу меандрирующих русел.

Участки, на которых имеет место осередковый тип руслового процесса, характеризуются следующими уклонами дна долины и средними из годовых максимумов расходов воды повторяемостью 50 % (таблица).

Средние из годовых максимумов расхода воды, м 3 /с

ПРЕДИСЛОВИЕ

В настоящих Рекомендациях рассматриваются методы регулирования потока на мостовых переходах через реки с осередковым типом руслового процесса островного вида.

В работе даны признаки, характеризующие осередковый тип руслового процесса и типы створов переходов через реки с указанным русловым процессом; приведены рекомендации по расчету струенаправляющих дамб на таких реках, проектированию мероприятий для регулирования потока в протоках (запруды и водоотводные русла) в по размыву островов в руслах, а также метод расчета каменной наброски для укрепления насыпей подходов берегов.

Рекомендации предназначены для использования при проектировании мостовых переходов.

Рекомендации разработаны в лаборатории мостовой гидравлики и гидрологии отделения изысканий и проектирования железных дорог ЦНИИСа кандидатами техн. наук. Л.Г. Бегамом и В.Ш. Цыпиным под общим руководством и при участии канд. техн. наук В.В. Невского.

Зам.директора института Н.Б. СОКОЛОВ

изысканий и проектирования железных

дорог А.М. КОЗЛОВ

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Основной задачей регулирования потока на мостовых переходах является обеспечение устойчивости сооружений перехода от воздействия водных потоков (размывов различных видов, отложения наносов, волнобоя, ледохода и др.).

1.2. При проектировании регуляционных сооружений на мостовых переходах необходимо учитывать русловой процесс на пересекаемой реке [1].

Тип руслового процесса устанавливают по классификации Государственного гидрологического института (ГГИ) в зависимости от водного режима реки, стока наносов, рельефа и геологического строения речной долины [2].

Признаки, характеризующие осередковый тип руслового процесса, приведены в приложении 1.

1.3. Мостовой переход через реку с осередковым типом руслового процесса островного вида рекомендуется располагать на участке сосредоточения протоков, где весь русловой поток сконцентрирован в одном русле.

В случае, когда прохождение трассы по створу с наиболее благоприятной русловой ситуацией связано с развитием линии, место мостового перехода выбирают по результатам технико-экономического сравнения вариантов.

1.4. Варианты сравнивают согласно рекомендациям «Методических указаний по сравнению вариантов проектных решений железнодорожных линий, узлов и станций» [3].

1.5. При отборе вариантов для приближенной оценки стоимости регуляционных сооружений следует учитывать расчлененность русла, которая характеризуется коэффициентом

(1)

где В p ширина русловой зоны между внешними берегами крайних протоков;

Σl — суммарная ширина русла и протоков.

Коэффициент S определяют без учета мелких (вторичных) протоков, располагающихся на границе русловой зоны. Если на данном створе русловой поток сосредоточен в одном русле, S принимают равным единице.

Следует учитывать, что в условиях пойменной многорукавности, когда S

1.6. При проектировании регуляционных сооружений на мостовых переходах через реки с активным русловым процессом, каким является осередковый тип, следует учитывать возможное переформирование русла в период эксплуатации перехода. Если учет этого переформирования приводит к удорожанию регуляционных сооружений, то необходимо рассмотреть возможность поэтапного выполнения этих работ. Расчет целесообразности поэтапных затрат приведен в приложении 2.

Читайте так же:
Отделка откосов металлической двери мдф

1.7. В сложных морфологических и гидрологических условиях назначение отверстий и местоположение мостов, компоновку регуляционных сооружений, определение местоположения и типа укрепления берегов и подходов, а также прогнозирование плановых и глубинных деформаций целесообразно решать на основе физического моделирования.

Для исследования на физических моделях требуются следующие исходные данные:

а) План моделируемого участка реки. Требуемый масштаб плана (карты) участка реки определяют по таблице в приложении 3. Если масштаб плана (карты) мельче модели в 5 и более раз, необходимо иметь планы характерных участков (или створы) в более крупном масштабе с промером глубин в русле и протоках.

б) Расчетный и наибольший расходы реки с распределением их между руслом, поймами, протоками и т.п. в исследуемых створах до постройки сооружений.

в) Коэффициент шероховатости морфологически однородных участков реки.

г) Характеристика грунтов в русле и на пойме в толще возможного размыва.

д) Уклон свободной поверхности в межень и в расчетных условиях.

Указания по выбору методов моделирования и размеры экспериментальных установок, необходимых для моделирования мостовых переходов, приведены в приложении 3.

2. РЕГУЛИРОВАНИЕ ПОТОКА ПРИ СОСРЕДОТОЧЕННОМ РУСЛЕ

2.1. На переходах через реки с сосредоточенным руслом при островном виде осередкового типа руслового процесса должно быть обеспечено:

плавное подведение пойменных потоков под мост с тем, чтобы создать или сохранить под мостом форму живого сечения, близкую к оптимальной;

размыв островов или осередков, которые стесняют или могут стеснять живое сечение под мостом.

Для решения указанных задач на мостовом переходе должны быть запроектированы струенаправляющие дамбы, а также комплекс мероприятий для размыва островов.

При этом необходимо стремиться к тому, чтобы отверстие моста перекрывало только русло. Увеличение отверстия моста за счет поймы усложняет мероприятия по размыву скоплений наносов перед мостом, поскольку уменьшаются скорости потока на расчетном участке ниже створа с предмостовым подпором.

Вариант мостового перехода без осуществления мероприятий по размыву островов может быть допущен при соответствующих технико-экономических обоснованиях.

2.2. Если русловой поток направлен нормально к оси перехода, а наибольшие глубины в русле расположены в средней части руслового участка моста, то струенаправляющие дамбы проектируются криволинейными, чтобы направить пойменные потоки на прилегающие к дамбам участки отверстия моста.

При проектировании мостовых переходов через реки, характеризующиеся осередковым типом руслового процесса, длину проекции верховых струенаправляющих дамб a b , определенную по указаниям НИМП-72 [4], рекомендуется сокращать в 1,5 — 2 раза, а соотношение полуосей дамбы принимать с коэффициентом 0,9.

Примечани е. Особенностью выбора параметров струенаправляющих дамб на реках с островной разновидностью осередкового типа руслового процесса является учет возможного размыва берегов в районе мостового перехода в результате смещения острова.

В этом случае помимо направления пойменного потока под мост дамба также защищает берег от размыва. Поэтому, если в перспективе возможно смещение острова и размыв берега, у которого расположена дамба, конструкция ее укрепления должна быть усилена, а при необходимости дамба должна быть удлинена.

Необходимость отнесения на перспективу затрат, связанных с усилением конструкции и удлинением дамбы, определяется в результате технико-экономического расчета.

2.3. Если русловой поток смещен к одному из берегов или в русле расположен остров, подлежащий размыву, дамбу рекомендуется устраивать прямолинейной с тем, чтобы способствовать смещению максимальных глубин русла к середине отверстия моста или направлению пойменного потока на остров с целью его размыва.

При проектировании прямолинейной дамбы необходимо знать величину отжима потока по оси перехода, а также очертание крайней струи отжатого потока.

При прямолинейной дамбе с такой же проекцией на перпендикуляр к оси пути a b , как у требуемой по расчету криволинейной обтекаемой дамбы, максимальная величина отжима D l находится на оси перехода.

Приближенное значение отжима D l при одностороннем сжатии определяют в зависимости от величины проекции a b и отверстия моста L (табл. 1).

D L / L

2.4. При проектировании мостовых переходов следует учитывать, что перемещение острова к мостовому переходу может вызвать неблагоприятные направления течения, а также уменьшение живого сечения под мостом. Если имеется тенденция к смещению островов под мост, необходимо принимать меры к недопущению этого путем размыва острова еще на подходе к створу мостового перехода. К числу таких мер относятся удаление растительности с поверхности и устройство прорези, дно которой рекомендуется располагать на отметке межени.

Для улучшения работы прорези в зависимости от конкретных условий устраивают направляющие шпоры. Определение мест размещения прорези и шпор, а также назначение их геометрических размеров целесообразно решать на основе физического моделирования.

Мероприятия по борьбе с вредным воздействием островов и осередков на протекание потока в подмостовом сечении рекомендуется проводить на участке от оси мостового перехода до створа с наибольшей величиной предмостового подпора. Свободная поверхность на этом участке характеризуется кривой спада. Поэтому скорость потока в русле повышается по сравнению с бытовой, что увеличивает эффективность мероприятий по размыву островов и осередков.

3. РЕГУЛИРОВАНИЕ ПОТОКА ПРИ РАЗВЕТВЛЕННОМ РУСЛЕ

3.1. Регулирование потока на переходах с разветвленным руслом зависит от типов руслового процесса в пересекаемых протоках.

Если расчленение русла на протоки вызвано осередковым типом руслового процесса основного вида, то острова между протоками, как правило, подвергаются частому затоплению. В этом случае необходимо перекрывать мостом всю русловую зону островной русловой многорукавности и регулирование остается таким же, как при сосредоточенном русле.

Если в одном из протоков имеет место осередковый тип руслового процесса, а другие развиваются по типу незавершенного меандрирования, то разветвление русла происходит за счет пойменных массивов. В этом случае (пойменной многорукавности), когда отторгнутые от поймы острова затопляются редко, целесообразно устройство двух и более отверстий.

3.2. При определении числа отверстий и мест их размещения по створу перехода следует учитывать прогноз переформирования русловой сети в районе перехода и отверстия мостов назначать с такими запасами, которые обеспечивают нормальную работу перехода.

При этом следует учитывать, что из более мощного протока в другие протоки отвлекается значительная часть наносов. Поток, перегруженный наносами, аккумулирует их. В результате ниже разветвления протоков создаются морфологические образования, при которых на локальных участках менее мощных протоков увеличиваются отметки дна. Поэтому при распределении расхода воды между элементами русла и поймы морфологическим методом (в зависимости от глубины потока и шероховатости) в качестве расчетного живого сечения в менее мощных протоках следует принимать сечения по створу выше или ниже перехода с наинизшими отметками дна в протоке.

3.3. Для направления руслового и пойменных потоков в отверстия мостов должны быть запроектированы струенаправляющие дамбы, а также система сооружений, обеспечивающая концентрацию русловых потоков под мостами.

Читайте так же:
Объем котлована без откосов

К сооружениям, обеспечивающим концентрацию русловых потоков под мостами, относятся запруды, имеющие целью заиление выключенных участков протоков; искусственные русла или пионерные траншеи, обеспечивающие отвод расхода протоков под мост. Для осушения поймы выше, а при необходимости и ниже перехода рекомендуется устраивать водоотводные канавы.

При выборе количества мостов, проектируемых на переходе, необходимо учитывать:

возможность и целесообразность отвода всей русловой сети в районе выше мостового перехода под один мост;

перспективные мероприятия по регулированию потока при имеющемся русловом процессе;

стоимость вариантов мостовых переходов с одним или двумя мостами.

Примечани е. При сравнении вариантов мостовых переходов учитывается стоимость всех сооружений (мостов, подходов, струенаправляющих дамб, спрямляющих каналов, запруд, срезок и планировок), а также стоимость подходов между общими точками сравниваемых вариантов.

3.4. Запруды в протоках рекомендуется размещать так, чтобы между запрудами откладывались наносы, и при горизонтальном уровне отложений вровень с верхом нижней запруды уровень отложений у верхней запруды составлял бы некоторую ее долю (рис. 1).

Верх запруд необходимо устраивать на отметке бровок протока.

Рис. 1. Схема расчета расстояний между запрудами

Расстояние между запрудами l з при высоте запруд h з и бытовом уклоне протока i б следует определять по формуле

где μ — часть высоты верхней запруды, на которой откладываются наносы.

Значение μ принимают от 0,8 до 0,95. При прочих равных условиях при малых уклонах значение μ может приниматься большим, при больших уклонах — меньшим.

3.5. С целью сокращения объема работ искусственное русло для отвода расхода воды из протока рекомендуется рассчитывать с учетом саморазмыва пионерной траншеи.

Выбор размеров пионерной траншеи зависит от топографических и геологических условий, а также от наличия землеройной техники.

Дно траншеи устраивают на отметке межени. Пропускную способность пионерной траншеи искусственного русла следует принимать в зависимости от увеличения уклона водной поверхности в траншее i тр по сравнению с бытовым уклоном протока i б на участке отвода. Значения рекомендуемого отношения расхода Q , проходящего в бровках протока (повторяемостью 40 — 50 %), к первоначальному расходу Q тр , пропускаемому пионерной траншеей, приведены в табл. 2.

ПРЕДИСЛОВИЕ

В настоящих Рекомендациях рассматриваются методы регулирования потока на мостовых переходах через реки с осередковым типом руслового процесса островного вида.

В работе даны признаки, характеризующие осередковый тип руслового процесса и типы створов переходов через реки с указанным русловым процессом; приведены рекомендации по расчету струенаправляющих дамб на таких реках, проектированию мероприятий для регулирования потока в протоках (запруды и водоотводные русла) в по размыву островов в руслах, а также метод расчета каменной наброски для укрепления насыпей подходов берегов.

Рекомендации предназначены для использования при проектировании мостовых переходов.

Рекомендации разработаны в лаборатории мостовой гидравлики и гидрологии отделения изысканий и проектирования железных дорог ЦНИИСа кандидатами техн. наук. Л.Г. Бегамом и В.Ш. Цыпиным под общим руководством и при участии канд. техн. наук В.В. Невского.

Зам.директора института Н.Б. СОКОЛОВ

изысканий и проектирования железных

дорог А.М. КОЗЛОВ

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Основной задачей регулирования потока на мостовых переходах является обеспечение устойчивости сооружений перехода от воздействия водных потоков (размывов различных видов, отложения наносов, волнобоя, ледохода и др.).

1.2. При проектировании регуляционных сооружений на мостовых переходах необходимо учитывать русловой процесс на пересекаемой реке [1].

Тип руслового процесса устанавливают по классификации Государственного гидрологического института (ГГИ) в зависимости от водного режима реки, стока наносов, рельефа и геологического строения речной долины [2].

Признаки, характеризующие осередковый тип руслового процесса, приведены в приложении 1.

1.3. Мостовой переход через реку с осередковым типом руслового процесса островного вида рекомендуется располагать на участке сосредоточения протоков, где весь русловой поток сконцентрирован в одном русле.

В случае, когда прохождение трассы по створу с наиболее благоприятной русловой ситуацией связано с развитием линии, место мостового перехода выбирают по результатам технико-экономического сравнения вариантов.

1.4. Варианты сравнивают согласно рекомендациям «Методических указаний по сравнению вариантов проектных решений железнодорожных линий, узлов и станций» [3].

1.5. При отборе вариантов для приближенной оценки стоимости регуляционных сооружений следует учитывать расчлененность русла, которая характеризуется коэффициентом

(1)

где В p ширина русловой зоны между внешними берегами крайних протоков;

Σl — суммарная ширина русла и протоков.

Коэффициент S определяют без учета мелких (вторичных) протоков, располагающихся на границе русловой зоны. Если на данном створе русловой поток сосредоточен в одном русле, S принимают равным единице.

Следует учитывать, что в условиях пойменной многорукавности, когда S

1.6. При проектировании регуляционных сооружений на мостовых переходах через реки с активным русловым процессом, каким является осередковый тип, следует учитывать возможное переформирование русла в период эксплуатации перехода. Если учет этого переформирования приводит к удорожанию регуляционных сооружений, то необходимо рассмотреть возможность поэтапного выполнения этих работ. Расчет целесообразности поэтапных затрат приведен в приложении 2.

1.7. В сложных морфологических и гидрологических условиях назначение отверстий и местоположение мостов, компоновку регуляционных сооружений, определение местоположения и типа укрепления берегов и подходов, а также прогнозирование плановых и глубинных деформаций целесообразно решать на основе физического моделирования.

Для исследования на физических моделях требуются следующие исходные данные:

а) План моделируемого участка реки. Требуемый масштаб плана (карты) участка реки определяют по таблице в приложении 3. Если масштаб плана (карты) мельче модели в 5 и более раз, необходимо иметь планы характерных участков (или створы) в более крупном масштабе с промером глубин в русле и протоках.

б) Расчетный и наибольший расходы реки с распределением их между руслом, поймами, протоками и т.п. в исследуемых створах до постройки сооружений.

в) Коэффициент шероховатости морфологически однородных участков реки.

г) Характеристика грунтов в русле и на пойме в толще возможного размыва.

д) Уклон свободной поверхности в межень и в расчетных условиях.

Указания по выбору методов моделирования и размеры экспериментальных установок, необходимых для моделирования мостовых переходов, приведены в приложении 3.

2. РЕГУЛИРОВАНИЕ ПОТОКА ПРИ СОСРЕДОТОЧЕННОМ РУСЛЕ

2.1. На переходах через реки с сосредоточенным руслом при островном виде осередкового типа руслового процесса должно быть обеспечено:

плавное подведение пойменных потоков под мост с тем, чтобы создать или сохранить под мостом форму живого сечения, близкую к оптимальной;

размыв островов или осередков, которые стесняют или могут стеснять живое сечение под мостом.

Для решения указанных задач на мостовом переходе должны быть запроектированы струенаправляющие дамбы, а также комплекс мероприятий для размыва островов.

При этом необходимо стремиться к тому, чтобы отверстие моста перекрывало только русло. Увеличение отверстия моста за счет поймы усложняет мероприятия по размыву скоплений наносов перед мостом, поскольку уменьшаются скорости потока на расчетном участке ниже створа с предмостовым подпором.

Вариант мостового перехода без осуществления мероприятий по размыву островов может быть допущен при соответствующих технико-экономических обоснованиях.

Читайте так же:
Работа монтажником пластиковых откосов

2.2. Если русловой поток направлен нормально к оси перехода, а наибольшие глубины в русле расположены в средней части руслового участка моста, то струенаправляющие дамбы проектируются криволинейными, чтобы направить пойменные потоки на прилегающие к дамбам участки отверстия моста.

При проектировании мостовых переходов через реки, характеризующиеся осередковым типом руслового процесса, длину проекции верховых струенаправляющих дамб a b , определенную по указаниям НИМП-72 [4], рекомендуется сокращать в 1,5 — 2 раза, а соотношение полуосей дамбы принимать с коэффициентом 0,9.

Примечани е. Особенностью выбора параметров струенаправляющих дамб на реках с островной разновидностью осередкового типа руслового процесса является учет возможного размыва берегов в районе мостового перехода в результате смещения острова.

В этом случае помимо направления пойменного потока под мост дамба также защищает берег от размыва. Поэтому, если в перспективе возможно смещение острова и размыв берега, у которого расположена дамба, конструкция ее укрепления должна быть усилена, а при необходимости дамба должна быть удлинена.

Необходимость отнесения на перспективу затрат, связанных с усилением конструкции и удлинением дамбы, определяется в результате технико-экономического расчета.

2.3. Если русловой поток смещен к одному из берегов или в русле расположен остров, подлежащий размыву, дамбу рекомендуется устраивать прямолинейной с тем, чтобы способствовать смещению максимальных глубин русла к середине отверстия моста или направлению пойменного потока на остров с целью его размыва.

При проектировании прямолинейной дамбы необходимо знать величину отжима потока по оси перехода, а также очертание крайней струи отжатого потока.

При прямолинейной дамбе с такой же проекцией на перпендикуляр к оси пути a b , как у требуемой по расчету криволинейной обтекаемой дамбы, максимальная величина отжима D l находится на оси перехода.

Приближенное значение отжима D l при одностороннем сжатии определяют в зависимости от величины проекции a b и отверстия моста L (табл. 1).

D L / L

2.4. При проектировании мостовых переходов следует учитывать, что перемещение острова к мостовому переходу может вызвать неблагоприятные направления течения, а также уменьшение живого сечения под мостом. Если имеется тенденция к смещению островов под мост, необходимо принимать меры к недопущению этого путем размыва острова еще на подходе к створу мостового перехода. К числу таких мер относятся удаление растительности с поверхности и устройство прорези, дно которой рекомендуется располагать на отметке межени.

Для улучшения работы прорези в зависимости от конкретных условий устраивают направляющие шпоры. Определение мест размещения прорези и шпор, а также назначение их геометрических размеров целесообразно решать на основе физического моделирования.

Мероприятия по борьбе с вредным воздействием островов и осередков на протекание потока в подмостовом сечении рекомендуется проводить на участке от оси мостового перехода до створа с наибольшей величиной предмостового подпора. Свободная поверхность на этом участке характеризуется кривой спада. Поэтому скорость потока в русле повышается по сравнению с бытовой, что увеличивает эффективность мероприятий по размыву островов и осередков.

3. РЕГУЛИРОВАНИЕ ПОТОКА ПРИ РАЗВЕТВЛЕННОМ РУСЛЕ

3.1. Регулирование потока на переходах с разветвленным руслом зависит от типов руслового процесса в пересекаемых протоках.

Если расчленение русла на протоки вызвано осередковым типом руслового процесса основного вида, то острова между протоками, как правило, подвергаются частому затоплению. В этом случае необходимо перекрывать мостом всю русловую зону островной русловой многорукавности и регулирование остается таким же, как при сосредоточенном русле.

Если в одном из протоков имеет место осередковый тип руслового процесса, а другие развиваются по типу незавершенного меандрирования, то разветвление русла происходит за счет пойменных массивов. В этом случае (пойменной многорукавности), когда отторгнутые от поймы острова затопляются редко, целесообразно устройство двух и более отверстий.

3.2. При определении числа отверстий и мест их размещения по створу перехода следует учитывать прогноз переформирования русловой сети в районе перехода и отверстия мостов назначать с такими запасами, которые обеспечивают нормальную работу перехода.

При этом следует учитывать, что из более мощного протока в другие протоки отвлекается значительная часть наносов. Поток, перегруженный наносами, аккумулирует их. В результате ниже разветвления протоков создаются морфологические образования, при которых на локальных участках менее мощных протоков увеличиваются отметки дна. Поэтому при распределении расхода воды между элементами русла и поймы морфологическим методом (в зависимости от глубины потока и шероховатости) в качестве расчетного живого сечения в менее мощных протоках следует принимать сечения по створу выше или ниже перехода с наинизшими отметками дна в протоке.

3.3. Для направления руслового и пойменных потоков в отверстия мостов должны быть запроектированы струенаправляющие дамбы, а также система сооружений, обеспечивающая концентрацию русловых потоков под мостами.

К сооружениям, обеспечивающим концентрацию русловых потоков под мостами, относятся запруды, имеющие целью заиление выключенных участков протоков; искусственные русла или пионерные траншеи, обеспечивающие отвод расхода протоков под мост. Для осушения поймы выше, а при необходимости и ниже перехода рекомендуется устраивать водоотводные канавы.

При выборе количества мостов, проектируемых на переходе, необходимо учитывать:

возможность и целесообразность отвода всей русловой сети в районе выше мостового перехода под один мост;

перспективные мероприятия по регулированию потока при имеющемся русловом процессе;

стоимость вариантов мостовых переходов с одним или двумя мостами.

Примечани е. При сравнении вариантов мостовых переходов учитывается стоимость всех сооружений (мостов, подходов, струенаправляющих дамб, спрямляющих каналов, запруд, срезок и планировок), а также стоимость подходов между общими точками сравниваемых вариантов.

3.4. Запруды в протоках рекомендуется размещать так, чтобы между запрудами откладывались наносы, и при горизонтальном уровне отложений вровень с верхом нижней запруды уровень отложений у верхней запруды составлял бы некоторую ее долю (рис. 1).

Верх запруд необходимо устраивать на отметке бровок протока.

Рис. 1. Схема расчета расстояний между запрудами

Расстояние между запрудами l з при высоте запруд h з и бытовом уклоне протока i б следует определять по формуле

где μ — часть высоты верхней запруды, на которой откладываются наносы.

Значение μ принимают от 0,8 до 0,95. При прочих равных условиях при малых уклонах значение μ может приниматься большим, при больших уклонах — меньшим.

3.5. С целью сокращения объема работ искусственное русло для отвода расхода воды из протока рекомендуется рассчитывать с учетом саморазмыва пионерной траншеи.

Выбор размеров пионерной траншеи зависит от топографических и геологических условий, а также от наличия землеройной техники.

Дно траншеи устраивают на отметке межени. Пропускную способность пионерной траншеи искусственного русла следует принимать в зависимости от увеличения уклона водной поверхности в траншее i тр по сравнению с бытовым уклоном протока i б на участке отвода. Значения рекомендуемого отношения расхода Q , проходящего в бровках протока (повторяемостью 40 — 50 %), к первоначальному расходу Q тр , пропускаемому пионерной траншеей, приведены в табл. 2.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector