Купить РД 03-607-03 — бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее
Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"
Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.
Не нуждается в государственной регистрации (письмо Минюста России N 07/6323-ЮД от 21.06.2003)
l. Общие положения
ll. Основные положения, принимаемые при расчете
lll. Расчет образования прорана (процесса разрушения дамб)
lV. Определение параметров потока в сечении у подошвы откоса дамбы
V. Расчет максимальных параметров потока по трассе растекания
Приложение 1 Функции относительной глубины
Приложение 2 Список рекомендуемой литературы
Дата введения | 01.08.2003 |
---|---|
Добавлен в базу | 01.09.2013 |
Актуализация | 01.01.2021 |
05.06.2003 | Утвержден | Госгортехнадзор России | 51 |
---|---|---|---|
Разработан | Госгортехнадзор России | ||
Разработан | ООО НПО Агрохимбезопасность | ||
Разработан | ООО НТЦ Спецпромгидротэк | ||
Издан | НТЦ Промышленная безопасность | 2003 г. | |
Издан | ЗАО Научно-технический центр исследований проблем промышленной безопасности | 2010 г. (Выпуск 1) |
Чтобы бесплатно скачать этот документ в формате PDF, поддержите наш сайт и нажмите кнопку:
Нормативные документы в сфере деятельности Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору |
Серия 03 |
Документы межотраслевого применения по вопросам промышленной безопасности и охраны недр
Выпуск 1
БЕЗОПАСНОСТЬ
ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ НА ОБЪЕКТАХ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Сборникдокументов
Нормативные документы в сфере деятельности Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору
Серия 03
Документы межотраслевого применения по вопросам промышленной безопасности и охраны недр
БЕЗОПАСНОСТЬ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ НА ОБЪЕКТАХ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Сборник документов
4-е издание, исправленное и дополненное
Москва
ЗАОНТЦПБ
2010
СБОРНИК ДОКУМЕНТОВ
Если и. < 2,7и0. и все частицы d > 0,15 мм (движутся в донном режиме), то величина р(. определяется по формуле
р,. =0,002
и.
\3
Jgd
1 _% U;
\( А Л1’25
АЛ'
Объем жидкости, вытекающей из прудка за время At.:
AVj *QM = 2pdAWl •
Vi
Общий объем, вытекший за время Т= ЕД/.:
V-lAVr Понижение уровня в прудке
ДЯ,=
AV,
Глубина слоя, вытекающего из прудка:
Я,=Ям+Ду-ДЯм.
(26)
(27)
(28)
(29)
(30)
Глубину слоя, вытекающего из прудка, АН. можно также определить по графикам зависимости Vи Гот уровня заполнения. При i = 1 принимаем, что #0 = у0 и ДЯ0 = 0.
Расчет ведется до того момента, когда Г достигает значения Гтах или величина транспортирующей способности pf становится меньше 0,003.
IV. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПОТОКА В СЕЧЕНИИ У ПОДОШВЫ ОТКОСА ДАМБЫ
Для определения значений скорости U и глубины h потока по внешнему откосу дамбы из результатов расчетов, полученных в п. 2.2.3, выбираются:
максимальное значение полного расхода Qmm и соответствующие ему значения ширины Ьи и глубины Ии (вариант 1);
Серия 03 Выпуск 1
439
максимальное значение удельного расхода дтах и соответствующие ему значения ширины Ьп и глубины hi2 (вариант 2); максимальное значение ширины прорана Ьтах.
Расчет по выбранным параметрам производится одновремен-нодлЖ2тахи^тах.
4.1. Для определения формы свободной поверхности потока необходимо сравнить величину нормальной глубины /г0 с критической глубиной /?кр и уклона внешнего откоса дамбы /в 0 с величиной критического уклона / .
кр
Определение критической глубины потока, м (здесь и далее по тексту формулы в левой колонке относятся к первому варианту расчета, в правой — ко второму):
Аф1
^Ятах
(31)
/Кх - V g
где а — коэффициент кинетической энергии, принимается равным 1,1;
g — ускорение силы тяжести (g= 9,81 м/с2).
Нормальная глубина И0 потока вычисляется в процессе итерационной процедуры (подбором) по значению модуля расхода К0: вычисляется модуль расхода:
Яп
где*.
Y _ йш
01" 41
\
*02='
ft'
(32)
Задавая различные значения А, (h2) (здесь и далее по тексту значения параметров, указанных в скобках, относятся ко второму варианту расчета), определяем характеристики потока: площадь сечения, м2
о)| bj [Aj,
®2
(33)
смоченный периметр потока
%i = Ьп + 2 А,,
(34)
СБОРНИК ДОКУМЕНТОВ гидравлический радиус | |||||||||
|
где п — коэффициент шероховатости, принимаемый равным 0,025;
значение расчетного модуля расхода Кг
Кл — CD] Cj , ^,2 = V^ '
(37)
Подставляя значения параметров, определяемых по уравнениям (33)—(36), в выражения (37), получим
&кр1+2А
Ьщ,2 + 2^2
(38)
Результаты расчетов и значения /г, (й2) заносятся в таблицу. Значение А, (И2), при котором расчетный модуль расхода Кг] ~ К^п (Кг2 ~ К02), и будет значением нормальной глубины потока А01 (Л02).
Величина критического уклона определяется по формуле
*кр!
_ £Хкр1
«Окр! :
_ £%кр2
4,2 ~аС2 h
ш-'кр2°кр2
(39)
Подставляя значения параметров, определяемых по уравнени
ям (33)—(36) при h = Акр, в формулу (39), получим
4*-5,57-10-’ }
^крЛр!
-, /кр2=5,57-10-3.з
'(^2+2^)
^кр2^кр2
(40)
гае b™rb\vhr>2 = b\r
Серия 03 Выпуск 1
В зависимости от глубины потока в начале откоса /г,, (hl2) и соотношения I ^ /кр1 (/ £ гкр2) и /г01 ^ /гкр1 (А02 ^ Лкр2) определяется форма свободной поверхности потока.
4.2. Определение глубины потока в сечении у подошвы откоса.
Из полученных значений hn, А01, Акр1 (hl2, hQ2, hKp2) выбираются наибольшее и наименьшее значения глубины потока [h (Лтах2, //min2)] и вычисляется среднее значение
И
maxi5 mini
i. _ "max2 Aiin2
V - 2
Определяем длину откоса L, на которой устанавливается нор мальная глубина A01 (А02):
(42)
А = КгПагк [л22 — Л12 _(1_У2)[(Р(Л22)_Ф(Л12)]]^ | |||||||||
Л =45-з А, Ср1 |
| ||||||||
12’ |
(43)
11’ ср2
г).. — относительная глубина (для каждого из вариантов) опре
деляется: _ Aiaxl
Ли
Л12_
Aiax:
(44а)
Аша
21 К
^ _ ^min2
(446)
По величинам гидравлических показателей русла Х{ (Х2) и относительным глубинам находятся функции относительной глубины Ф(Т1И), (р(п12) и ср(т121), ф(Л22) (приложение 1).
Гидравлический показатель русла определяется по формулам:
Ху =3,4-
Х7 =3,4-
(45)
Хр1
*ср1
+2
ср2
*ср2
+ 2
© Оформление. ЗАО НТЦ ПБ, 2010
СБОРНИК ДОКУМЕНТОВ
Полученные в уравнении (42) величины X, и Х2 сравниваются с длиной внешнего откоса дамбы Х0.
Если полученное значение Х,<Х0 (Х2<Х0), то считается, что глубина потока у подошвы откоса равна нормальной глубине й01 = Ии и Л02 = hn. Если же значение X, > Х0(Х2 > Х0), тогда, задавая X, = Х0 (Х2 = Х0), из уравнения (42) определяем глубину потока у подошвы откоса
Ki
__ А>_
Яогк {л21 - Лц (1 - Л )[ф(л21) - ф(Лп)]} ’
__
«ож {л22 - Ли (1-Л )[ф(л22) -ф(Ли)]}
(46)
4.3. Определение скорости потока в сечении у подошвы откоса дамбы.
Скорость и определяется по известному расходу и глубине потока в сечении у подошвы откоса:
и, =-
«2 =
_ ч max
(47)
Из полученных расчетов из двух случаев выбираем максимальные значения параметров потока в сечении у подошвы откоса: глубины Итях и скорости итах. Ширина потока в этом сечении принимается равной максимальной ширине прорана Ьтях. Эти величины являются исходными для расчета движения потока по прилегающей к хранилищу местности.
V. РАСЧЕТ МАКСИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПОТОКА ПО ТРАССЕ РАСТЕКАНИЯ
В зависимости от характера рельефа вытекающий из хранилища поток может быть ограничен боковыми склонами долины либо растекание может происходить нестесненным образом, если хранилище расположено на плоской местности или в широкой долине.
Серия 03 Выпуск 1
443
Учитывая, что хранилища организаций, подконтрольных органам Госгортехнадзора России1, в основном относятся к овражным, овражно-пойменным и (или) равнинным типам, принимается, что вытекающий поток ограничен постоянным значением боковых склонов ложбин, лога или слабонаклоненных поверхностей поймы или равнины.
В расчете принято допущение, что лог по всей длине трассы растекания имеет треугольное сечение.
Для определения параметров потока по трассе растекания русло потока разбивается на участки с постоянными уклонами дна и формой поперечного сечения. На границах участков принимается условие равенства расходов. За расчетное принимается максимальное значение расхода потока Qn = Qmax, полученное в результате расчета на первом этапе.
Для расчета площади сечения лога на концах выбранных участков задаются характерные абсолютные отметки бортов Аб и дна Лд лога (рис. 2).
1 Указами Президента Российской Федерации от 09.03.04 № 314 и от 20.05.04 № 649 функции Федерального горного и промышленного надзора России (Госгортехнадзора России) переданы Федеральной службе по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзору). (Примеч. изд.) |
СБОРНИК ДОКУМЕНТОВ
Для определения формул расчета скорости и., глубины км ширины bj потока вычисляются уклоны /-х участков лога /Л(.:
т _ ~^Д/-1 ~ ^Д)
П1 - J
где Lnj — длина выбранного /-го участка лога.
Для плоского рельефа местности и уклонов с I .< 0,01 параметры потока определяются:
скорость потока и,- = глубина потока Л, =
Qu
А-Л-1
1-
X
3,32+Х,-
X,
г‘м
2,85 + Х,
ширина потока bt = biA (l+4,69Х;0,6),
(48)
(49)
(50)
где X— относительное расстояние, определяемое по формуле:
Y
1
(51)
Для уклонов /л.> 0,01 параметры потока в /-м створе определяются:
gm2 ’
(52)
(53)
где w — среднее заложение откосов лога в створе, определяемое по формуле:
' а„+а„
m =ctg
Так как коэффициент Шези Си гидравлический радиус R зависят от глубины к", то hH определяется методом последовательных
Серия 03 Выпуск 1
445
итераций. При этом С определяется по формуле (36), R определяется по формуле (35).
В зависимости от соотношения глубин Л. ,, hKp, hH и уклона будем иметь кривую спада либо подпора (рис. 3). Исходя из уравнения Бернулли
, a£^_i ., , aU? .
U'L 1 S
и исръ
где %> = 2 — потери напора между створами;
Чр^ср
и -Чы+El С ср 2 ’ ‘
ср
Ci-1 +Ci п _ Д-1+^. 2 ’ Лср 2 ’
h2m
— скорость потока в /-м створе;
определяем длину кривой свободной поверхности /: ,_4-У1-0>056(Ц1,-Ц2)
£/,
(55)
ср
Сервер
где /r._j — глубина в предыдущем створе
а:
А" > й„; / < /„ уу гА>А">А, и A" < Am; I > l > К > h" (подпор) | |
‘ЯПор) | |
Рис. 3. Кривые свободной поверхности |
СБОРНИК ДОКУМЕНТОВ
(h-iuv
4
(56)
Если длина кривой / меньше расстояния между створами Ьл., то И. достигнет hH или Лкр и будет им равна (соответственно), в противном случае определяем глубину И. по формуле
k = А,_, +
Площадь максимального затопления между створами определяем по формуле
(57)
s_hi-i(mn +/яп)м +hl(mn+mn)i £
Расчет повторяется для следующего створа.
Гидродинамическое давление Pj на сооружения, расположенные на пути потока на расстоянии / от подошвы дамбы, вычисляется по формуле
/> = 4^с«цПа (58)
Для защиты объектов, попадающих в зону затопления, можно с помощью защитных дамб отвести поток через какое-либо пропускное сооружение (водоотводный канал), находящееся на расстоянии /от подошвы дамбы, расчет которого ведется по условию пропуска максимального расхода потока Qn. Поперечное сечение SK, обеспечивающее отвод потока, рассчитывается по значению скорости и в этом месте и по максимальному расходу:
SK=^. (59)
и
Приведенные выше формулы позволяют рассчитать параметры потока по длине выбранной расчетной трассы движения на прилегающей к хранилищу местности, нанести их на соответствующий план или карту и определить границы зоны затопления.
Серия 03 Выпуск 1
447
2,00* |
2,50 |
3,00 |
3,25 |
3,50 |
3,75 |
4,00 |
4,50 |
5,00 |
5,50 | |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
0,00** |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
0,05 |
0,050 |
0,050 |
0,050 |
0,050 |
0,050 |
0,050 |
0,050 |
0,050 |
0,050 |
0,050 |
0,10 |
0,100 |
0,100 |
0,100 |
0,100 |
0,100 |
0,100 |
0,100 |
0,100 |
0,100 |
0,100 |
0,15 |
0,151 |
0,150 |
0,150 |
0,150 |
0,150 |
0,150 |
0,150 |
0,150 |
0,150 |
0,150 |
0,20 |
0,202 |
0,201 |
0,200 |
0,200 |
0,200 |
0,200 |
0,200 |
0,200 |
0,200 |
0,200 |
0,25 |
0,255 |
0,252 |
0,251 |
0,250 |
0,250 |
0,250 |
0,250 |
0,250 |
0,250 |
0,250 |
0,30 |
0,309 |
0,304 |
0,302 |
0,301 |
0,300 |
0,300 |
0,300 |
0,300 |
0,300 |
0,300 |
0,35 |
0,365 |
0,357 |
0,354 |
0,352 |
0,351 |
0,351 |
0,351 |
0,350 |
0,350 |
0,350 |
0,40 |
0,423 |
0,411 |
0,407 |
0,404 |
0,403 |
0,403 |
0,402 |
0,401 |
0,400 |
0,400 |
0,45 |
0,484 |
0,468 |
0,461 |
0,458 |
0,456 |
0,455 |
0,454 |
0,452 |
0,451 |
0,450 |
0,50 |
0,549 |
0,527 |
0,517 |
0,513 |
0,510 |
0,508 |
0,507 |
0,504 |
0,502 |
0,501 |
0,55 |
0,619 |
0,590 |
0,575 |
0,570 |
0,566 |
0,564 |
0,561 |
0,556 |
0,554 |
0,552 |
0,60 |
0,693 |
0,657 |
0,637 |
0,630 |
0,624 |
0,621 |
0,617 |
0,610 |
0,607 |
0,605 |
0,61 |
0,709 |
0,671 |
0,650 |
0,642 |
0,636 |
0,632 |
0,628 |
0,621 |
0,618 |
0,615 |
0,62 |
0,725 |
0,685 |
0,663 |
0,654 |
0,648 |
0,644 |
0,640 |
0,632 |
0,629 |
0,626 |
0,63 |
0,741 |
0,699 |
0,676 |
0,667 |
0,660 |
0,662 |
0,652 |
0,644 |
0,640 |
0,637 |
0,64 |
0,758 |
0,714 |
0,689 |
0,680 |
0,673 |
0,668 |
0,664 |
0,656 |
0,651 |
0,648 |
0,65 |
0,775 |
0,729 |
0,703 |
0,693 |
0,686 |
0,681 |
0,676 |
0,668 |
0,662 |
0,659 |
0,66 |
0,792 |
0,744 |
0,717 |
0,706 |
0,699 |
0,694 |
0,688 |
0,680 |
0,674 |
0,670 |
0,67 |
0,810 |
0,760 |
0,731 |
0,720 |
0,712 |
0,707 |
0,700 |
0,692 |
0,686 |
0,681 |
0,68 |
0,829 |
0,776 |
0,746 |
0,734 |
0,725 |
0,720 |
0,713 |
0,704 |
0,698 |
0,692 |
0,69 |
0,848 |
0,792 |
0,761 |
0,748 |
0,739 |
0,733 |
0,726 |
0,716 |
0,710 |
0,704 |
0,70 |
0,867 |
0,809 |
0,776 |
0,763 |
0,753 |
0,746 |
0,739 |
0,728 |
0,722 |
0,716 |
0,71 |
0,887 |
0,826 |
0,791 |
0,778 |
0,767 |
0,760 |
0,752 |
0,741 |
0,734 |
0,728 |
0,72 |
0,907 |
0,843 |
0,807 |
0,793 |
0,781 |
0,774 |
0,766 |
0,754 |
0,747 |
0,740 |
* Гидравлический показатель русла.
** Значения относительной глубины, определяемые в п. 2.3.2 по формулам (44а) и (446).
© Оформление. ЗАО НТЦ ПБ, 2010
ББК38.77н
Б40
Безопасность гидротехнических сооружений на объектах промышленности Б40 и энергетики: Сборник документов. Серия 03. Выпуск 1. — 4-е изд., испр. и доп. — М.: Закрытое акционерное общество «Научно-технический центр исследований проблем промышленной безопасности», 2010. — 456 с.
ISBN 978-5-9687-0332-3.
В Сборнике представлены нормативные правовые акты, организационные и технические документы по вопросам безопасности гидротехнических сооружений на объектах горнорудной, химической и металлургической промышленности, поднадзорных Ростехнадзору.
Документы, утвержденные Госгортехнадзором России, разработаны Госгортехнадзором России, ООО Научно-исследовательский и проектно-экспертный центр «Промгидротехника», ЗАО «Экоцентр-Агрохимбезопасность» и применяются в части, не противоречащей действующим законодательным и иным нормативным правовым актам.
Сборник предназначен для работников Ростехнадзора и организаций, осуществляющих проектирование, строительство и эксплуатацию указанных гидротехнических сооружений.
ББК 38.77н
ISBN 978-5-9687-
32-3
9
785968
703323
© Оформление. Закрытое акционерное общество «Научно-технический центр исследований проблем промышленной безопасности», 2010
448_СБОРНИК ДОКУМЕНТОВ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
431
Серия 03 Выпуск 1
Утверждены постановлением Госгортехнадзора России от 05.06.03 № 51. Введены в действие с 01.08.03 г. постановлением Госгортехнадзора России от 25.07.03 № 105
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАСЧЕТУ РАЗВИТИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ АВАРИЙ НА НАКОПИТЕЛЯХ ЖИДКИХ ПРОМЫШЛЕННЫХ отходов1
I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. При аварии на хранилищах происходит разрушение ограждающих сооружений (дамб) и разлив содержимого хранилищ, вызывающий затопление окружающих территорий.
1.2. Опасность аварий определяется возникновением чрезвычайных ситуаций (ЧС): обстановки, которая может повлечь за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей или окружающей среде, материальные потери и нарушение жизнедеятельности людей.
1.3. Методические рекомендации (далее — Методика) позволяют определить показатели, характеризующие аварию:
границы зоны затопления;
время образования прорана;
размеры и форму развития прорана;
расходы и объемы жидких отходов, выливающихся по мере развития прорана;
высоту, скорость и гидродинамическое давление волны прорыва по пути движения.
СБОРНИК ДОКУМЕНТОВ
1.4. Методика предназначена для использования: организациями, эксплуатирующими хранилища; проектными организациями; экспертными центрами;
другими организациями, по роду своей деятельности связанными с обеспечением безопасности хранилищ;
при декларировании безопасности гидротехнических сооружений (далее — ГТС);
при определении последствий гидродинамической аварии; при определении возможности дальнейшей эксплуатации хранилищ и при других работах, в которых требуется оценка параметров прорана и зоны растекания при аварии хранилища.
II. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ПРИНИМАЕМЫЕ ПРИ РАСЧЕТЕ
2.1. Процесс разрушения хранилища, образования прорана и движения образующегося при этом потока отходов является сложным. Неравномерный и неустановившийся характер движения потока по всей трассе растекания обусловливают переменные значения его гидродинамических параметров, поэтому для упрощения расчетов рассматриваемый процесс разделяется в расчетном отношении на два этапа:
а) расчет образования прорана и расчет параметров потока в сечении у подошвы откоса дамбы;
б) расчет максимальных параметров потока по трассе растекания.
2.2. В Методике приняты следующие допущения: поперечное сечение прорана принимается прямоугольным и
постоянным по всей длине прорана;
после образования прорана жидкость растекается по местности, имеющей естественный уклон;
гидравлический прыжок, возникающий на переходе потока с участка с уклоном дна больше критического на участок, где уклон меньше критического, не рассматривается.
Серия 03 Выпуск 1
433
III. РАСЧЕТ ОБРАЗОВАНИЯ ПРОРАНА (ПРОЦЕССА РАЗРУШЕНИЯ ДАМБ)
3.1. В расчетах приняты следующие основные обозначения: Нтах — максимальная разница между отметкой гребня ограждающей дамбы и отметкой, до которой могут вытекать жидкие отходы, м.
F — площадь заполнения хранилища (определяется по графику зависимости площади Fи объема Vот уровня заполнения), м2.
Утш — полный объем отходов в хранилище (определяется по графику зависимости Fи Рот уровня заполнения), м3. /0 — ширина гребня дамбы, м.
/янтк — заложение внутреннего откоса дамбы (отношение длины горизонтальной проекции откоса к высоте откоса), м/м. птк ~ заложение внешнего откоса дамбы, м/м. ps — плотность частиц грунта, т/м3.
рж — плотность жидкости и неконсолидированных отходов (жидких отходов), т/м3. prf — средняя плотность сухого грунта тела дамбы, т/м3, v — кинематический коэффициент вязкости жидкости и неконсолидированных отходов (жидких отходов), см2/с. (Для воды кинематический коэффициент вязкости равен 0,0101 см2/с.) d — средневзвешенный размер частиц грунта, мм.
3.2. Исходными данными для расчета являются: максимальная разница между отметкой гребня ограждающей
дамбы и отметкой, до которой жидкие отходы могут вытекать;
зависимость площади и объема хранилища от отметки заполнения;
ширина гребня дамбы;
заложение внутреннего откоса дамбы;
заложение внешнего откоса дамбы;
СБОРНИК ДОКУМЕНТОВ
плотность частиц грунта, плотность сухого грунта, плотность и вязкость вытекающих жидких отходов;
средневзвешенный размер частиц грунта.
3.3. За начальные условия расчета размыва элементарного прорана принимается равенство
y0 = bo = h0 = 0,5,u, (1)
где у0 — начальная глубина прорана;
Ь0 — начальная ширина прорана;
И0 — начальная глубина потока.
Рис. 1. Схема расчета размыва прорана |
На рис. 1 представлена схема расчета размыва гребня и пляжной зоны хвостохранилища.
(2)
Задавая приращение глубины прорана на каждом расчетном шаге постоянным и равным Ау < у0, определяют приращение ширины прорана
Д£ = Ау——— Д'о+ДД'
Серия 03 Выпуск 1
435
Задавая приращения размеров прорана (Ду и ДЬ), определяем уменьшение глубины вытекающего из прудка слоя АН. Расчет ведется методом итераций.
глубина прорана ширина прорана длина прорана
(3)
(4)
(5)
Определение параметров размыва прорана и потока производится в расчетный i-Pi промежуток времени:
УГУ,-Х+ЬУ,
bi ~ 1 + д^
li = y,imoTK + noJ + lVM-
При достижении у == Нтах принимается, что увеличение прорана рассчитывается только за счет его расширения:
г>=6(._,+Д6', (6)
где АЬ' = 2,5Ау———. (7)
Уо+Av
2
Глубина потока в проране ht = -#„ м, (8)
где Н. определяется по формуле (30).
Расход потока в проране Qt = mbjHf^Jlg, м3/с, (9)
где т — коэффициент водослива, принимаемый равным 0,31.
Удельный расход потока в проране <7, = = 1,373-Н?2, м2/с. (10)
Скорость потока в проране и,- = = 2,056 • НУ2, м/с. (11)
ЬД
Неразмывающая скорость для несвязанных грунтов uQj, м/с, определяется для заданного значения dcp и гидравлических параметров потока по зависимостям В.С. Кнороза: для 0,05 мм < d < 0,25 мм
v°’3(gP ж)°'35^05 .
^/о, 0008+ (0,006Д"0,25) ’
% = °>71
(12)
СБОРНИК ДОКУМЕНТОВ
для 0,25 мм < d <1,5 мм
03)
для d > 1,5 мм
(14)
где Лг=0,785</0-75;
R. — гидравлический радиус потока для прямоугольного сечения прорана, определяемый по формуле:
ЪА
bi+ih;
м.
(15)
Для частиц грунтов с d < 0,1 мм при определении значения неразмывающей скорости необходимо учитывать силы сцепления между частицами грунта.
Неразмывающая скорость для связанных грунтов определяется по формуле
«о,.=1,25,
1 2 gm 2,6рхи
№-РжК +0,044^],
(16)
где т — коэффициент условий работы, принимаемый равным 1; d3 — эквивалентный диаметр отрывающихся отдельностей связанного грунта (для супесей d3 = 3 мм, для суглинков d3 = 4 мм, для глины d3 = 5 мм);
— нормативная усталостная прочность связанного грунта на разрыв, Па: Сф= 0,35 Ся;
Сн — нормативное удельное сцепление грунта, Па; к — коэффициент однородности, допускается принимать равным 0,5;
п_ ^__А_
П~ (0,00005+0,3d3)
Значение неразмывающей скорости определяется по справочнику проектировщика «Гидротехнические сооружения» (под ред. В.П. Недриги. М.: Стройиздат, 1983. 543 с.).
Серия 03 Выпуск 1
437
Величина гидравлической крупности WQ, м/с, для размываемых грунтов в проране определяется в зависимости от диаметра частиц грунта по формулам:
при */<0,1 мм Wq = J (17)
( У'5
при О Л мм < d < 0,6 мм WQ = d\ —I ; (18)
Л/1,8
V1,2 Рж 4,4v0’2
(19)
^11,2VV )
при 0,6 мм < d < 2,0 мм И^о =
(20)
при </> 2,0 мм Wq =l,2yjgdpx,
(21)
(22)
где g — ускорение силы тяжести (g= 9,81 м/с2). Время размыва элементарного объема прорана
где АЩ — увеличение объема размытого прорана, м3: AW, = Wj - 0,5(AiyI/I-bHyM/M);
p;. — транспортирующая (размывающая) способность потока.
В зависимости от гидравлических параметров потока и диаметра частиц размываемого грунта они могут переноситься потоком либо во взвешенном, либо в донном состоянии.
Г«кр, -% ^ |
4 |
f*/V |
щ \ |
(23)
(24)
(25)
Если скорость потока и. > 2,7и0. и все частицы */<0,15 мм (переносятся во взвешенном состоянии), то величина р. может быть определена как
где и . — критическая скорость потока, м/с, определяется: при у. < Нтях мкр, = 2,63Л;0’5; при У=Нтш икр! = 3,77/г;0’2.
1
Не нуждаются в государственной регистрации (письмо Минюста России от 21.06.03 № 07/6323-ЮД).