Дноуглубительные работы и навигационное оборудование внутренних водных путей

    Vcтр=Qр/ b_стр  м²/с.

    Qстр=Qр/m, m=6.(кол-во струй в плане.)

    Для количественной оценки устойчивости прорези  необходимо вычислить начальные скорости деформации дна переката для каждой струи, проходящей по прорези, соблюдая нижеприведённый порядок расчёта.

1. В каждом сечении струи вычисляется значение влекомых наносов по формуле.

    Qт = 0,015·(Vстр/Vнр)³·dcр·(Vcтр-Vнр)·bстр. 

2. Определяется  приращения расхода влекомых наносов  на каждом участке между двумя смежными сечениями.

                                                   ∆Qт=Qт_i –Qт_i+1

           где i- номер граничного сечения по длине прорези и по течению. 

3. Основываясь на уравнении деформаций, рассчитывается начальная скорость деформаций между сечениями.

    ε_нач=(86400/1-ε)·(∆Qт/Ω), м/cут.

    86400- число секунд в сутках,

    ε-коэфиицент пористости грунта (для песка равен 0,35)

    Ω=bср·lстр

    Ω- площадь струи между сечениями, м²

    bср-средняя ширина струи на участке между сечениями, м.                               

    lcтр- расстояние между сечениями.

    bср=(b1+b2)/2.

    b1- ширина струи в верхнем сечении.

    b2- то же в нижнем сечении.

Расчёт  сводим в табличную форму см. табл. 2.1 для двух струй(1-ой,2-ой) проходящих в пределах прорези. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Таблица 2.1.

    Струя 1. 

 
 
 

Струя 2. 

 
 
 
 

    2.3 Расчет понижения уровня воды в результате разработки прорези.

    При устройстве прорези, вследствие изменения  гидравлических элементов потока (уклоны, скорости) и увеличения живого сечения на величину площади поперечного сечения прорези, происходит понижения уровня на некоторую величину DН и поэтому, при прорезях значительных размеров, а также на криволинейных участках и при больших уклонах реки, это понижение уменьшает глубину прорези на величину DН.

    В качестве расчетного сечения принимается  поперечный профиль, находящийся как можно ближе к середине прорези.

    Понижение  DН можно приближенно определить по приращению живого сечения.

    До  работы средняя глубина в сечении:

    

 

    

 

    После работы площадь живого сечения, с  учетом прорези и снижения уровня, будет

    

 

    

    Получим исходное выражение по определению понижения уровня DН, м:

    

    На  основе задания или справочных данных принимаем значение коэффициента шероховатости n рассматриваемого участка реки, либо определяем его по формуле Маккавеева-Караушева

    

 

    Бытовой уклон I=(ξ n)²=0,0000725 

    Значение  ∆H определяется и выражения 

    ∆H₀=I∙L_пр=0,0952 м. 

    Для определения ∆H используем следующую зависимость 

    

    При ∆H =0,25   1=1,43

    ∆H=0,2              1=1 

    Это уравнение решается графическим  методом, для чего задаемся 3-4 значениями ∆H и подставляем их в левую часть формулы. 
 

    3.Технология  производства работ. 

1. Определение рабочего режима и  расчётной производительности земснаряда.

    Для землесосного снаряда расчетная  производительность по грунтопроводу определяется путём расчёта рабочих режимов.

    Землесос  представляет собой систему трёх рабочих органов: трубопровода, насоса и двигателя. Совместная их работа может  быть определена с учетом следующих условий:

1. Расход пульпы (воды), проходящей через насос должен быть равен расходу по трубопроводу, т.е.

    Qн=Qтр 

2. Напор, создаваемый  насосом, полностью потребляется трубопроводом  при преодолении пульпой (водой) его сопротивления и подъёме  пульпы (воды), т.е.

Нн =Нтр 

    3.Для  работы насоса, создающего напор  Nн, при расходе пульпы Q потребляемая мощность Nн, которая должна обеспечиваться двигателем, т.е. 
 

    Nн=Nдв 

4. Скорость  движения пульпы должна быть не меньше критической, при которой все частицы грунта находятся во взвешенном состоянии

                                                                                                                                           

    V_см= Vкр 

    Расчёт  по определению рабочих режимов  землесоса выполняется графоаналитическим способом, для чего используют характеристики насоса Нн=f(Q,n) (n- кол-во оборотов двигателя.); мощности двигателя Nдв=f(Q,n) потерь напора в напорной части трубопровода Ннап=f(Q), вакуумного насоса во всасывающей части трубопровода.

    По  этим характеристикам определяется рабочий режим работы землесоса  на воде. 

Консистенция  гидросмеси S, определяемая формулой 

    S=0,61(ρcм/ρ-1) 

Определяем  значение критической скорости Vкр по формуле Н.А. Силина

                                                                                                                                                             

    

^,

    g- ускорение силы тяжести;

    D- диаметр рефулера, м;

    d- заданный диаметр частиц грунта, м;

           ω₀- гидравлическая крупность частиц грунта диаметром d;

    ∆-высота выступов шероховатости трубы рефулера, м 

    .Определяем коэффициент увеличения потерь энергии по длине рефулера при переходе с воды на смесь β>1 

    

 

    Определяем  секундный расход воды Q м³/с по формуле