Водный_транспорт_леса_курсовая

Водный транспорт леса

Целью работы является закрепление теоретических знаний по дисциплине “Водный транспорт леса”, развитие умения самостоятельно применять теорию при решении задач. Со- держание курсовой работы предусматривает комплексное решение для отдельной временно- судоходной реки всех основных вопросов организации первоначального лесосплава. Техно- логический процесс лесосплава в курсовой работе оканчивается в устье реки.

1.Гидрологическая и лесотранспортная характеристика

лесосплавного пути на трассе проектирования

1.1.Гидрологические расчёты в створе реки водомерного поста

Лесотранспортную способность временно-судоходных рек рассчитывают для маловод- ных лет 90%-ной обеспеченности. Объём лесохранилища и длину пыжа рассчитывают для средней обеспеченности 50% и маловодных 90%. Силы, действвующие на опоры запани, рассчитывают при максимальных расходах воды 10%-ной обеспеченности в створе запани.

В курсовой работе площадь водосбора реки F определяется :

F=F п3 +F бу4 +F п2 +F бу3 +F п1 +F бу2 +F бу1 ,

где F п3 ,F п2 ,F п1 -площадь водосбора притоков ,км 2 ;

F бу4 ,F бу3 ,F бу2, F бу1 -площадь водосбора бесприточных участков,км 2 .

F =170+520+230+555+300+565+660=2800 км 2

Гидрологические характеристики в створе

для среднегодовых расходов воды, С v ср

для среднемаксимальных расходов, С v max

для среднегодовых расходов воды, С s год

для среднемаксимальных расходов, С s max

5. Расчётный процент обеспеченности гидрологических

для среднегодового расхода, Ф ср /3/

для среднемаксимального расхода, Ф max

для среднемаксимального расхода

Средний годовой расход воды Q ср , определяют делением суммы всех расходов за период наблюдения на колличество лет:

Аналогично определяется средний максимальный расход Q мax :

где å Q г,å Q max -сумма наблюдений среднегодовых и максимальных расходов воды в створе

Коэффициент вариации С v , средних и максимальных расходов воды за период наблюдений определяют по зависимости /3,стр.26/:

где k i -модульный коэффициент годового стока, вычисляемый для каждого члена ряда по

n -число членов исследуемого ряда .

В курсовой работе коэффициенты вариации средних годовых расходов определяется:

где 0.0324;0.72-приняты по итогам расчётов (табл.1.2).

Коэффициенты асимметрии C s принимаются /2,стр.8/:

В курсовой работе они определяются:

-для средних годовых расходов

-для максимальных расходов

C s,max =2 С v,max =2*0.206=0.412

Среднегодовые расходы воды 50,90 и 10%-ной обеспеченности определяют в следую-

где K p% -модульный коэффициент, определяется по формуле /2,стр.8/:

где Ф р% — параметр Фостера-Рыбкина для соответствующих значений С s и P%.

Расчёт исходных данных для определения коэффициентов вариации

средних и максимальных годовых расходов воды в створе водомерного поста.

Для средних годовых расходов

Для средних максимальных расходов

å Q гi =547.4 å =18 å =0 å =0.0324 å Q max =6045 å =18 å =0 å =0.72

Модульные коэффициенты различной обеспеченности К Р% , в курсовой работе

Читайте также:  Какие_ягоды_можно_крысам_декоративным

P 50% , К 50% = С v50 *Ф 50 +1=0.044*(-0.013)+1=0.998

Тогда, среднегодовые расходы воды в створе водомерного поста при различной обеспеченности принимают значения:

P 10% , Q 10% = K 10% *Q ma x = 1.272*335.8=427.14

P 50% , Q 50% = K 50% *Q ср =0.998*30.4=30.3

P 90% , Q 90% = K 90% *Q ср =0.944*30.4=28.7

Расчётные данные заносятся в таблицу 1.1

Максимальный расход воды 10%-ной обеспеченности в створе запани определяется по

где F зап -площадь водосбора реки в створе запани, м 2

принимается с графика, (рис.1.1) F зап =2360 км 2 ;

F -общая площадь в створе водомерного поста, F =2800 км 2

1.2. Гидрологические расчёты реки в лимитирующих створах и определение

возможной продолжительности лесосплава

Река разбита на два участка, на каждом из них лимитирующий створ. Для организации первоначального лесосплава необходимо определить в этих створах и створе запани продол-

жительность лесосплава, средние значения поверхностных скоростей течения, ширину рус-ла, глубин и расходов. С этой целью, по данным пункта 2.4 задания нужно вычертить попе-

речный профиль для каждого расчётного створа реки. В каждом створе (на поперечном про-

филе реки) задаться 4-5 расчётными отметками уровней воды и по формуле Шези, вычис- лить для различных значений глубин величин расхода средней скорости течения и ширины русла.

Для каждого створа определяется средняя отметка дна меженного русла Z ср по зависи-

где å Z -сумма всех отметок дна меженного русла в промерных точках (из задания 2.4);

Нижний расчётный уровень воды должен возвышаться над средней отметкой межен- ного русла на 0.5 м , все последующие уровни назначаются через каждые 0.6-0.7 м на лими-

рующих створах и через 1.0-1.2 м в створе запани. Ширина реки В при расчётных уровнях устанавливается в соответствии с масштабом по поперечному профилю.

Площадь живого сечения W для каждого расчётного уровня определяется по следую- щим зависимостям /2,стр.10/.

W 2 =W 1 +0.5(B 1 +B 2 )(Z 2 -Z 1 ), (1.10)

W 3 =W 2 +0.5(B 2 +B 3 )(Z 3 -Z 2 ), (1.11)

W 4 =W 3 +0.5(B 3 +B 4 )(Z 4 -Z 3 ), (1.12

W 5 =W 4 +0.5(B 4 +B 5 )(Z 5 -Z 4 ), (1.13)

Средняя глубина реки для каждого расчётного уровня определяется по отношению /2,стр.11/:

где W,B -площадь живого сечения и ширина, соответствующие расчётному уровню.

Расход воды определяется по выражению /2,стр.11/:

где V -средняя скорость потока, м/с

где С -коэффициент Шези (иногда называют скоростной множитель);

R -гидравлический радиус. Принимается равным средней глубине реки в расчётном

j -уклон свободной поверхности, из задания (табл.2.5).

В свою очередь, коэффициент Шези “ C ” можно определять по формулам Базена, Пав-

ловского, Маннинга. В курсовой работе он определяется по отношению /5,стр.57/:

где n -коэффициент шероховатости, из задания (табл.2.5).

В курсовой работе, площадь живого сечения W определяется:

Читайте также:  Муравей_бабочка_воробей_гриб

створ 1, W 1 =57.5*(29.9-29.4)=28.8 м 2 ;

створ 2, W 1 =33.5*(54.5-53.9)=20.1 м 2 ;

створ 3, W 1 =54.0*(39.5-38.5)=54.0 м 2 ;

створ 1, W 2 =28.8+0.5(57.5+62.5)*(30.5-29.9)=64.8 м 2 ;

створ 2, W 2 =20.1+0.5(35.5+35.0)*(55.1-54.5)=40.0 м 2 ;

створ 3, W 2 =54.0+0.5(54.0+60.0)*(40.5-39.5)=111.0 м 2 ;

По аналогичным расчётам, используя формулы (1.11;1.12;1.13), имеем данные:

Используя формулы (1.14;1.15;1.16;1.17), а также значения коэффициента шероховатос-ти n и уклона свободной поверхности j из табл.2.5 задания, определяем для трёх створов и

для всех уровней значения средней глубины h ср , средней скорости потока V коэффициента Шези С и расхода воды Q . Значения ширины реки В при различных уровнях замеряются с профилей створов, с учётом масштаба. В качестве примера, выполним расчёт на отметке

уровня Z= 29.9 м створа 1, на отметке Z =54.4 м створа 2 и на отметке Z=39.5 м створа запани:

Отметка уровня Z =29.9 м створа 1:

-расход воды: Q=W*V= 28.8*0.32=9.2 м 3 /с

Отметка уровня Z =54.5 м створа 2:

-расход воды: Q=W*V= 20.1*0.47=9.4 м 3 /с

Отметка уровня Z=39.5 м створа запани:

-расход воды: Q=W*V= 54.0*0.43=23.1 м 3 /с

Методика расчётов на всех уровнях аналогична. Итоги расчётов сведены в табл. 1.3.

Расчётные гидрологические характеристики лимитирующих створов

при различных отметках уровней.

По данным вычислений приведённых в табл.1.3 на рис.1.2;1.3;1.4 на попереЀных профилях лимитирующих створов строятся графики зависимостей Q=f(z),V=f(z),h ср =f(z)

Для расчёта возможной продолжительности периода лесосплава необходимо определить минимально допустимые глубины для молевого и плотового лесосплава /2,стр.11/:

где d max -максимальный диаметр круглых лесоматериалов, d max =0.55 (из задания 1.9);

-относительный объёмный вес лесоматериалов, =0.85;

-донный запас при молевом сплаве, =0.1 м

где Т -осадка сплоточных единиц, из задания (п.3.1), Т =1.2;

-донный запас при плотовом лесосплаве, = 0.2 м

На поперечном профиле (рис.1.2) от отметки Z ср следует отложить допустимые глубины для молевого (h мол ) и плотового ( h пл ) лесосплава, провести горизонтальные линии до пересе- чения с графиком зависимости Q=f(z) и определить минимальные сплавные расходы Q мол и

Z мол =29.4+0.57=29.97 м ; Z пл =29.4+1.4=30.8 м

Затем эти расходы переносят на гидрографы соответствующих створов. Для построения гидрографов необходимо определить среднедекадные расходы воды 50 и 90%ной обеспечен-

ности в расчётных створах.

В створе №1, с (рис.1.2) Q мол.1 =12.5 м 3 /с

В створе №2, с (рис.1.3) Q мол.2 =8 м 3 /с

В дальнейшем строим гидрографы лимитирующих створов Q=f(z). С этой целью опре- деляем среднедекадные расходы воды года заданного процента обеспеченности в расчётных

где K дек — модульный коэффициент декадного стока по данным водомерного поста (п.2.2 зада-

Q рс — среднегодовой расход воды года заданного процента обеспеченности в расчётном

где Q p%ВП — среднегодовой расход воды года заданной обеспеченности в створе водомерного

Читайте также:  Можно_ли_есть_грибной_суп_при_онкологии

F рс ,F — соответственно площади водосбора реки в створах расчётном и водомерного поста

F рс ,F принимаются по графику, рис.1.1.

Расчёты среднедекадных расходов воды в лимитирующих створах производят для треть-ей декады апреля, трёх декад мая и трёх декад июня. Среднедекадные расходы расходы в ли- митирующих створах №1 и 2 определяют для лет 90%-ной обеспеченности, а в створе запа-ни-для 50%-ной и 90%-ной.

На гидрографах в створах №1 и 2 отмечают среднюю дату начала лесосплава (п.1.10 задания)

В курсовой работе, среднегодовой расход воды 90%-ной обеспеченности лимитирующе-

го створа № 1, определяется:

Среднедекадный расход воды 90%-ной обеспеченности для третьей декады апреля в створе

№ 1, определяется по формуле/1.22/:

где К дек — модульный коэффициент декадного стока в третьей декаде апреля, 90%-ной обеспе-

ченности, по данным водомерного поста (п.2.2 задания, К =2.2).

Остальные расчёты аналогичны, их результаты сведены в табл.1.4. для построения гидрогра-

По расчётным данным табл.1.4. строятся гидрографы створов, (рис.1.5;1.6;1.7).

Плотовой лесосплав можно проводить от даты начала лесосплава до даты соответствую-

щей точке пересечения Q пл с гидрографом. Этот период на реках первоначального лесоспла-

ва принимают в пределах 6-15 суток, но не более возможной продолжительности плотового лесосплава Т пл полученной расчётом.

Молевой лесосплав в створе № 1 начинается сразу после окончания плотового и возмо-жная продолжительность его ограничивается датой, соответствующей точке пересечения ми-

нимального расхода Q мол с гидрографом.

В лимитирующем створе № 2 молевой лесосплав начинается с первого дня лесосплава

(п.1.10 задания). Если горизонтальная линия Q мол расположена ниже гидрографа и не пересе-кается с ним, дата возможного окончания молевого лесосплава будет соответствовать пос-леднему дню июня. Значения расчётных параметров в лимитирущих створах, установленные

по графикам на рис.1.2. и 1.3, заносятся в табл. 1.5.

Ширина реки в начале периода плотового лесосплава В нп измеряется на поперечном про-филе по расходу Q нп , полученному на гидрографе рис.1.5. и перенесённому на кривую зави-симости Q=f(Z) на рис.1.2.

Ширина реки в конце периода плотового лесосплава находится аналогично по расходу

соответствующему дате фактического окончания плотового лесосплава.

Ширина реки при молевом лесосплаве, а также среднее по живому сечению скорости ре-

ки как для плотового , так и молевого лесосплава в створе № 1, определяются по этому же

Расчётные параметры для молевого лесосплава в створе № 2 определяются по гидрогра-фу, поперечному профилю и кривым, постренным для этого створа.

Значения расчётных параметров в створах № 1,2 по данным примера.

Источник

Оцените статью