Пояснительная записка (1052347), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Грунтовые воды не агрессивны к бетонам на всех типах цементов.
По отношению к арматуре железобетонных конструкций проявляют слабую агрессивность при периодическом смачивании и неагрессивные при постоянном погружении.
Пресные природные воды по отношению к металлическим конструкциям при свободном доступе кислорода, в интервале температур от 0, до 50 градусов и скорости движения до 1 м/с, относятся к категории среднеагрессивных при среднем значении рН=6,6 и концентрации сульфатов и хлоридов до 5 г/л.
1.6 Инженерно-гидрологические условия
1.6.1 Гидрологический режим
Согласно монографии «Ресурсы поверхностных вод, Дальний Восток, Сахалин и Курилы», рассматриваемые водные объекты относятся к Южному гидрологическому району острова.
По характеру водного режима постоянные водотоки относятся к группе рек с половодьем и паводками. Питание смешанное, в основном за счет атмосферных осадков и таяния снега, (доля стока талых вод в годовом объеме составляет 45-50%). Грунтовое питание незначительно и составляет 7-10% в общегодовом объеме.
Весеннее половодье является основной фазой водного режима. За зиму на водосборах накапливается большое количество снега, продолжительность половодья определяется снегозапасами и интенсивностью снеготаяния. Половодье на реках обычно начинается в середине апреля, заканчивается в июне, наибольшие расходы воды отмечаются в первой декаде-середине мая.
В формировании весеннего половодья кроме талых, принимают участие дождевые и подземные воды. Гидрограф весеннего половодья многопиковый, так как на малых водосборах половодье обычно проходит несколькими суточными волнами. Наибольшие расходы половодья формируются при совпадении интенсивного таяния снега, малых потерях на инфильтрацию и выпадении значительного количества жидких осадков. Гидрограф весеннего половодья многопиковый из-за наложения на весенний сток дождевых паводков, которые затем продолжаются в течение летнего и осеннего периодов. В связи с этим летняя межень нечетко выражена и имеет прерывистый характер.
Осенний сезон характеризуется дождевыми паводками, которые проходят до начала ноября и представляют собой хорошо выраженные подъемы воды в виде одномодальных или сложных пиков, разделенные непродолжительными периодами низких уровней. Зимняя межень наступает с появления ледяных образований в третьей декаде ноября и продолжается до начала апреля.
С наступлением межени водотоки переходят на подземное питание, осуществляемое за счет разгрузки запасов подземных и болотных вод в речную сеть. В формировании минимального зимнего стока участвуют главным образом воды зоны интенсивного водообмена, т.е. неглубоко залегающие безнапорные воды верхнего яруса. Зимняя межень характеризуется постепенным уменьшением запасов грунтовых вод. Продолжительность зимней межени зависит от суровости зимы, времени начала снеготаяния и составляет, в среднем 130 дней.
Водный режим устьевых участков рек непрерывно изменяется, так как связан с притоком воды рек и с колебаниями уровня моря, вызываемыми ветрами, постоянно меняющимися по силе и направлению. При изменении ветра на устьевых участках распространяются волны, которые дают сложную картину их водной поверхности. Также изменяются уровни воды, скорости и направления течения, это связано с тем, что уклоны при нагонах в реку могут иметь обратное направление. В период половодья преобладают сточные течения, направленные в море. В межень значительное влияние на направление течения оказывает ветер.
Термический режим зависит от климатических условий, характера питания, направления и скорости течения. Ход температуры воды в течение года в основном повторяет (с некоторым запозданием) годовой ход температуры воздуха, только колебания происходят более сглаженно.
Ледовый режим рек формируется в условиях снежной и суровой зимы. Первые забереги появляются при резком понижении температуры воздуха в начале ноября, которые переходят в ледяные перемычки или сплошной ледяной покров. Средняя продолжительность ледостава 143 дня, периода со всеми ледовыми явлениями 167 дней, наибольшая 190.
После установления ледостава увеличение толщины льда происходит неравномерно. На эту характеристику оказывает влияние температура воздуха, высота снежного покрова и воздействие морских приливов. В мягкие зимы толщина льда не превышает 15-25 см, в суровые зимы 50-60 см. Весеннее разрушение льда наступает при устойчивом потеплении, лед тает на месте. В середине-конце мая русла полностью очищаются ото льда.
Характер природных русловых деформаций, их тип и скорость развития определяются комплексом геолого-геоморфологических, климатических и гидрологических условий. Устья рек, впадающих в море, обладают специфическим режимом, отличающимся от режима всей реки. Границы устьевой области определяются распространением влияния моря на реку и наоборот.
Долины рек вблизи устья широкие, пойма чаще двусторонняя, заболоченная, с многочисленными понижениями, поросла луговым разнотравьем и болотной растительностью, затапливается в период стояния высоких уровней воды.
На участках рек в створе мостов сложились условия для плановой устойчивости русла. Стабилизации русла способствуют небольшие уклоны и скорости течения, а также затухание волновых явлений моря на существующем расстоянии от уреза береговой линии.
На скоростной и уровенный режим рек оказывает значительное влияние подпор от воздействия морского волнения, когда устье замывается наносами (песком). В этот период влияние подпора распространяется выше мостов, происходит затопление поймы в обе стороны по старичным понижениям. Воздействие моря прослеживается выше мостовых переходов, это явление учтено при расчетах уровней воды.
Русла рек суглинистые, сверху покрыты слабоокатанной галькой, карчехода нет. На р. Новоенисейская возможен заход отдельных карчей со стороны моря. Уровень морской коррозии составляет 1,0-1,2 м от летнего уровня воды.
Многолетние наблюдения на реке не производились. Гидрологический режим типичен для рек верхнебуреинского района. Для её режима характерно невысокое весеннее половодье (в отдельные годы слабо выражено), серия дождевых паводков в летне-осенний период и низкие уровни воды зимой. Основные его черты определяются преобладанием в питании дождевых осадков, что ставит его в прямую зависимость от режима их выпадения. Доля дождевого питания в стоке реки составляет в среднем 50-70%, на снеговое питание приходится 10-20%, на подземное - 10-30%.
Главной фазой водного режима рек района являются дождевые паводки, наблюдающиеся в тёплое время года. Первые дождевые паводки могут проходить в последней декаде мая. Дождевые паводки могут проходить в любой из месяцев тёплого периода, но наивысшие обычно наблюдаются во второй половине июля - августе. В это время на реках наблюдается карчеход, длина корчей достигает 14-16 м. В октябре паводковый период заканчивается, продолжительность его колеблется в пределах 130-150 дней. Летняя межень у рек района обычно не выражена, что объясняется частым выпадением осадков. При длительном отсутствии дождей могут наблюдаться периоды низкого стока, средняя их продолжительность составляет 10 дней.
Осенью с уменьшением количества осадков дождевое питание реки заметно снижается, к концу осени уменьшается и грунтовое питание, уровни постепенно понижаются. Начало осенних ледовых явлений обычно сопровождается подъёмом уровней воды в реке, обусловленным стеснением живого сечения русла ледовыми образованиями. Подъём уровней продолжается вплоть до установления ледостава. С установлением ледостава вода выходит на поверхность льда и образует наледи.
На реках района ежегодно наблюдается ледостав. Установление ледостава происходит в среднем около 20 ноября. В зависимости от конкретных геологических, гидрогеологических, гидрологических, погодных условий мощность наледи и продолжительность её роста в различных створах в разные годы может изменяться. На реках района рост наледей обычно прекращается в начале марта, в конце марта может произойти незначительное увеличение их мощности за счет таяния и замерзания снега. Ледохода на реке не наблюдается, лед тает на месте.
1.6.2 Гидрологические расчеты
Основные расчетные гидравлические характеристики р.Новоенисейская приведены в прилагаемой ниже таблице 1.2. Площади русла и поймы определены по рис.1.
Таблица 1.2. расчетные гидрологические характеристики моста через реку Новоенисейская
Наименование | Обозначение | Единицы измерения | Величина | |
1 | 2 | 3 | 4 | |
Длина реки | L | км | 16,8 | |
Площадь водосбора | F | км2 | 87,0 | |
Расход воды | Q1% | м3/с | 411,5 | |
Уровень высокой воды | ГВВ1% | м | 5,50 | |
Ширина разлива | Левая пойма | Влп | м | 43,0 |
Русло | Вр | м | 87,0 | |
Правая пойма | Впп | м | 37,0 | |
Площадь сечения | Левая пойма | лп | м2 | 60,3 |
Русло | р | м2 | 283,7 | |
Правая пойма | пп | м2 | 47,2 | |
Расход воды | Левая пойма | Qпл | м3/с | 38,0 |
Русло | Qр | м3/с | 340,5 | |
Правая пойма | Qпп | м3/с | 33,0 | |
Средняя скорость | Левая пойма | Vлп | м/с | 0,63 |
Русло | Vр | м/с | 1,2 | |
Правая пойма | Vпп | м/с | 0,7 | |
Уклон водной поверхности | i | 0,0012 | ||
Частота затопления | П | % | 25 | |
Меженный летний | УМЛ | м | 1,00 | |
Меженный зимний | УМЗ | м | 1,00 | |
Рабочий | РУВ | м | 2.70 | |
Расчетная толщина льда | Нл | м | 0,50 |
Рис.1 Площадь живого сечения при РУВВ 1%
Определение отверстия моста.
Расчет отверстия моста производится по методу, изложенному в [2].
Для расчета мостового перехода по данным инженерных изысканий принят расчетный расход воды весеннего половодья 1% вероятности превышения и соответствующий ему уровень
Распределение расчетного расхода воды по элементам речной долины в створе мостового перехода: русло пропускает до 83% (340.5 м3/с) расчетного расхода; левая пойма – 9% (38 м3/с); правая 8% (33 м3/с).
Отверстие моста должно удовлетворять таким условиям:
а) «Не должно быть менее ширины устойчивого русла» (п. 1.28 [1]), под которой следует понимать наибольшую ширину русла в районе перехода.
б) Коэффициент общего размыва согласно п. 1.31 [1] «как правило, следует принимать не более 2.