174767 (626121), страница 8
Текст из файла (страница 8)
По расходам Qдек и рис. 1.4. определяют соответствующие им скорость течения V, среднюю глу-
бину h, ширину реки в створе запани вз. После этого методом последовательных приближений определяют длину лесохранилища для лет 50% и 90% обеспеченности по водности. Если полу-чится, что длина пыжа будет больше расстояния от устья притока до запани, то следует изменить
технологический процесс лесосплава. Или перенести место расположения запани, изменить ин-
тенсивность сброски лесоматериалов или др. Методом последовательных приближений находим длину пыжа.
Длина бревенного пыжа в лесохранилище Lп, образованного поперечной запанью опреде-
ляется по формуле /3, стр.98/:
, (4.2)
где Wср-расчётный объём лесоматериалов в запани, м3;
от-относительная плотность древесины, от=0.7;
-полнодревесность пыжа, равная отношению объёма брёвен в пыже к его геометриче-
скому объёму, =0.3;
Таблица 4.1
Средние гидравлические характеристики реки в створе запани (6 мая-начало заполнения запани, по гидрографу створа запани (рис.1.7) Q50%=126 м3/с, Q90%=110 м3/с
| Процент обеспе- ченности стока, Р% | Значение гидравлических характеристик | ||||
| Расход Q, м/с (по гидрогра-фу, рис. 1.7) | Отметка уров-ня воды Z, м (рис. 1.4) | Скорость тече-ния V, м/с (по рис. 1.4) | Ширина реки В, м (по рис.1.4) | Средняя глу-бина реки hр, м (по рис.1.4) | |
| 50 90 | 128 115 | 41.2 41.0 | 0.82 0.78 | 65 64 | 2.4 2.2 |
где вз-средняя ширина водохранилища при уровне воды в период формирования пыжа, вз=65 м
(табл. 4.1);
tср-средняя толщина пыжа, зависящая от средней бытовой скорости течения “V”, средней глу-
бины реки h в зоне лесохранилища, длины пыжа Lп и от коэффициента стеснения ψ шири-
ны реки пыжом
;
в-ширина реки.
Значение tср определяется по зависимости (3, стр. 98):
tср= tср0*φ (4.3)
где tср0-средняя толщина пыжа в зависимости от V и h, при частном значении Lп=700 м и от отно-
сительно плотности древесины ρот=0.7;
φ-поправочный коэффициент, зависящий от длины пыжа.
Таблица 4.2.
Значения φ=f(Lп) (3, стр.98)
| Lп | 100 | 300 | 500 | 700 | 1000 | 2000 |
| φ | 1.2 | 1.1 | 1.04 | 1.0 | 0.96 | 0.92 |
По таблице 4.1. при обеспеченности Р-50%, имеем показатели: V=0.82 м/с; h=2.4 м. По этим па-
раметрам. С использованием таблицы 16 (3, стр. 98) находим значение tср0=0.88 м, при частном
значении Lп=700 м. В первом приближении длина пыжа Lп1 при Р-50% определяется:
По аналогии ведётся расчёт Lп и для обеспеченности Р-90%.
Данные расчёта заносятся в таблицу 4.3.
Таблица 4.3.
Значения длины пыжа при 50% и 90% обеспеченности.
| Обеспеченность | tср0, м | Lп1, м | φ | tср, м | Lп, м |
| 50 90 | 0.82 0.78 | 4703.0 4906.0 | 0.92 0.92 | 0.77 0.77 | 4969.7 4980.3 |
Значение от запани до устья притока 5 км ( по заданию). В расчёте Lп=4.9 км, что обеспечивает
достаточную ёмкость молехранилища.
4.2. Выбор типа запани, расчёт сил, действующих на запань.
Расчёт силы давления пыжа на запань следует вести для гидравлических характеристик реки в
створе запани, соответвтвующим максимальному расходу воды 10% обеспеченности. По расчёт-ным результатам расхода воды Q ( формула 1.7) и данным гидравлических характеристик (рис.1.4) в створе запани, имеем основные параметры, которые приведены в табл. 4.4.
Таблица 4.4.
Гидравлические характеристики в створе запани при Р-10%.
| Обеспеченность Р, % | Расход воды Q, м/с | Скорость тече-ния V, м/с | Ширина реки вз, м | Глубина реки h, м |
| 10 | 351.8 | 1.25 | 78 | 3.9 |
При скорости течения V0.75 м/с принимаем лежнево-сетчатую запань. Сила давления пыжа на запань определяется по зависимости /3, стр. 100/:
(4.4)
где Lр-расчётная длина пыжа. При Lп 8*вз. Принимаем Lр = Lп , при Lп 8*вз , Lп =8*вз ;
вз-средняя ширина реки в пределах расчётной длины пыжа;
п-среднее удельное давление потока на единицу площади пыжа;
в-среднее удельное давление ветра на единицу площади пыжа;
-коэффициент, учитывающий взаимодействие пыжа с берегами, зависящий от отношения
Lр/вз;
1-коэффициент, учитываюший извилистость русла. В курсовой работе принимается 1=1.
п определяется по формуле и таблице /3, стр.100где
п=п1*, (4.5)
где п1-удельное давление потока на пыж при частном значении потока на пыж при частном значении Lп=700 м /3, стр. 100/;
-поправочный коэффициент, зависящий от длины пыжа, имеющий значения:
| Lп | 100 | 300 | 500 | 700 | 1000 | 2000 |
| 1.75 | 1.30 | 1.05 | 1.0 | 0.80 | 2.57 |
в определяется по формуле:
, (4.6)
где
-опытный коэффициент, зависящий от скорости ветра Vв,
=0.023;
в-плотность воздуха, в=1.3;
Vв-скорость ветра, Vв=12 м/с.
В курсовой работе: Lп =8*вз=8*78=624 м; п1=50 Па; =1.05; п=50*1.05=52 Па ;
в=0.023*1.3*122/2=2.15 Па; =0.38 /3, стр.98/
Сила давления пыжа на запань, Рд:
Рд=
4.3. Выбор крепления запани (опор и лежней).
Натяжение лежня запани определяется по зависимости /3, стр. 103/:
T=k*Pд , (4.7)
где к-коэффициент, зависящий от стрелы провеса лежня f , принимается по таблице 19
/3, стр.104/.
Рекомендуется значение f = 0.3*вз, при этом длина лежня в пределах запани L=1.23*вз, коэффи-
циент к=0.57 .
В курсовой работе натяжение лежня определяется:
Т=0.57*1010.711=576139 Н
Расчётное натяжение лежня определяется по зависимости /3, стр. 104/:
Тр=3*Т (4.8)
где 3-коэффициент запаса, принимаемый для лежней
Тр=3*576139=1728417Н
По лежнево-сетчатой запани натяжение верхней ветви лежня Тв определяется /3, стр. 104/:
, (4.9)
где tп-поводная толщина пыжа у запани, принимается по таблице 29, tп=f(V,h) (3, стр. 105); tп=2;
а-возвышение верхней ветви лежня над водой , в зависимости от конструкции плитки запани,
рекомендуется а=0.35 /3, стр. 104/.
Тв=
Натяжение нижней ветви лежня Тн:
Тн=Тр-Тв=1728417-1029695=698722Н
Для лежней принимают канаты диаметром от 30 до 60 мм.
Число канатов определяют по зависимости /3, стр. 104/:
, (4.10)
где R-разрывное усилие каната.
Расчётное натяжение в подвесках Тр. пд определяют по эмпирической зависимости /3, стр. 104/:
Тр. пд=0.21*Руд*
, (4.11)
где Руд-удельное натяжение лежня, приходящееся на 1 м его длины в пределах речной части:
, (4.12)
где Lр.ч.=1.23*вз=1.23*48=96м
Руд=
на погонный метр;
-расстояние между подвесками. Принимается не менее 0.5 длины сплавляемых лесома-
териалов;
=4.5/2=2.25 м
тогда Тр.пд=0.21*18004*2.25=8507 Н
Выбор канатов:
-верхняя ветвь лежня имеет расчётное натяжение
Тр.в.=1029.7 кН
-нижняя ветвь имеет: Тр.н.=698.7 кН
Принимается лежень: верхней ветви-канат стальной, двойной свивки, d = 35.5 мм ;
-типа ТК, конструкции 6*30*(6+12+12)+1 о.с., ГОСТ 3085-69, маркировочная группа проволо-
ки 1962мПа, масса 1000 м – 6270.0 кг;
-размерное усилие 1138 кН 1029=Тр.в. , что удовлетворяет существующим параметрам.
Нижняя ветвь-канат стальной d = 30 мм, двойной свивки, типа ТК конструкции 6*30*(6+12+12) +1 о.с., ГОСТ 3085-69, маркировочная группа по временному сопротивлению разрыву 1962 мПа . Разрывное усилие 804 кН Тр.н.=698.7 кН , масса 1000 м – 6270 кг .
Длина лежня определяется по формуле:
Lл=1.23*вз+100+20, (4.13)
где 100 и 20 –расстояние от уреза воды до опор и концов закрепления на анкере.
Lл=1.23*78+100+20=216 м
Рис. 4.1. Схема к расчёту лежня
1-анкерная опора; 2-лежень3-плитка запани; f-стрела прогиба; вз-ширина реки в створе запа-
ни в период формирования пыжа.













