В Закладки

Главная
Официальная
Новости
Курсовые работы
Дипломные проекты
Лекции и конспекты
Рефераты
Софт
Ссылки
Справочник Студента
Гостевая

Почта


Поиск по сайту:

          


















Курсовая работа по морским и воднотранспортным сооружениям. Обеспечение судоходных условий на участке реки.

Курсовая работа по морским и воднотранспортным сооружениям. Обеспечение судоходных условий на участке реки.

Санкт-Петербургский Государственный Политехнический Университет

Инженерно-строительный факультет

Кафедра морских и воднотранспортных сооружений

Курсовой проект

«Обеспечение судоходных условий на участке реки»

по курсу

«Водные пути и порты».

Выполнила: студентка Головина Е.В. группы 3012/2

Проверил: доцент, к.т.н. Беляев Н.Д.

Санкт Петербург

2002 г.

Содержание

1. Установить габариты судового хода (глубину, ширину, радиус кривизны);

2. На плане участка реки нанести проектную изобату, протрассировать ось судового хода;

3. Произвести расчёт кинематики потока построением планов течения на перекате;

* до работ (естественное состояние);

* после устройства прорези и отвала (проектное состояние);

4. Дать заключение об устойчивости прорези;

5. Определить объём дноуглубительных работ и составить баланс времени при работе землесоса.

Исходные данные

1. План участка реки. Форматка № 6;

2. Класс внутреннего водного пути II;

3. Осадка расчётного несамоходного судна Т=2,8 м;

4. Отметки уровней воды:

* проектный Нпр=0,1 м; * рабочий Н=1,2 м;

5. Расчётные расходы:

* при проектном уровне Qпр=650 м3/с; * при рабочем уровне Q=1400 м3/с;

6. Тип землесоса: 3РН – О – 650;

7. Крупность песка:

* средняя dc=3*10-3 м; * 90% обеспеченности d90%=7*10-3 м;

1. Назначение габаритов судового хода.

Гарантированная глубина судового хода определяется по формуле:

hг=T+?h

где hг – гарантированная глубина судового хода;

Т – осадка расчётного судна;

?h – навигационный запас под днищем судна, который устанавливается в зависимости от осадки судна и характера грунтов.

?h=0,1 м, Т=2,8 м,

hг=2,8+0,1=2,9 м.

Гарантированная ширина Br и радиус закругления Rr определяются в соответствии с классом водного пути:

Класс водного пути – II, ==> br=75 м, Rr=600 м.

2. Проектирование прорезей.

На план участка реки наносится пректная изобата, затем проектируется ось судового хода. Определяются все места, где гарантированная глубина и ширина не выдерживаются. В этих местах проектируются прорези. Там, где линии имеют плавные очертания, т.е. радиус больше Rr, ось следует совмещать с этой линией. Там, где линии наибольших глубин сильно закруглены, ось судового хода прокладывают по наиболее пологому направлению, используя при необходимости пониженную часть побочня. Ширина прорези назначается равной:

bп=1,2* br=1,1*75=90

3. Расчёт деформации прорези.

Расчёт деформации прорези состоит из построения плана течений и расчёта деформации дна. Все расчёты выполняются при рабочем уровне дноуглубительных работ.

Нраб=1,2 м, расчётный расход при рабочем уровне Qраб=1400 м3/с

Расход определяется по кривой расхода. Глубина разроботки прорези определяется следующим образом:

hпр=hг+hпер

где hпер – величина переуглубления (hпер=0,8)

hпр=2,9+0,7=3,6 м.

Площадь отвала равна 0,7-0,8 от площади выемки.

3.1. Построение плана течений по способу плоских сечений.

Намечаем пять поперечных сечений на плане участка реки. Вычерчиваем поперечные профили русла во всех сечениях до рабочего уровня дноуглубления. Вычисляем на характерных вертикалях значения: h, h5/3, (h5/3)ср, ?b*(h5/3)ср, где ?b – расстояние между смежными вертикалями.

Далее находим: ? h5/3*db=??b*(h5/3)ср

При известном Q найдём ?=Q/?b*h5/3

Вычислим ординаты интегральной кривой распределения расхода воды по ширине русла. По данным строим интегральную кривую распределения расхода воды в поперечном сечении.

Определим расход одной струи по формуле:

Qстр=Q/N

где N – число плановых струй, N=5.

Qстр=1400/5=280 м3

Далее строим план течений. Сносим точки раздела ординаты горизонтально на интегральную кривую, а с неё вертикально на линию уреза воды, т.о. определяя границы струй. Переносим точки на план участка реки. (Рис.1,2,3,4,5,6,7).

3.2 Расчёт гилравлических элементов потока в расчётных струях.

Расчёт выполняется при проектном состоянии русла для одной струи, проходящей по полосе прорези. Во всех расчётных сечениях этой струи определяют гидравлические элементы потока: площадь струи ?стр., среднюю скорость в сечении струи Vср=Q/?стр., ширину струи bстр., среднюю глубину hстр.= ?стр./bстр., Значения неразмывающей Vнр. и размывающей Vраз. скоростей.

Vнр.=3,0*( hстр* dc/d90)0,2*(dc+0,0014)0,3,

где dc – средняя крупность песка, d90 – крупность песка 90% обеспеченности.

dc=3*10-3 м; d90=7*10-3 м;

Vраз.=1,3 Vнр.

Результаты расчёта сведены в таблицу 1. По данным таблицы1 строим график изменения скоростей по длине струи (Рис.8).

3.3 Расчёт деформации прорези.

Уравнение деформации для расчётной струи будем применять в следующем виде:

1/(1-?)*(?Qs/?l)+(bстр.)ср*??д/?t

где ?Qs – приращение расхода влекомых наносов, (bстр.)ср – средняя на участке ширина струи, ?l – Длина расчётного участка по оси струи, ?t – расчётный интервал времени, ?t=5 суток, ? - коэффициент пористости, принимаем ?=1/3, ??д – приращение отметок дна.

Вычисление значений расхода производим по формуле:

Qs=0,015*(Vстр/Vнр)3*dc*(Vстр-Vнр)*bстр

Подсчитываем приращение расхода влекомых наносов по формуле:

?Qs=Qsi-QSi+1

Вычисляем начальную скорость деформации по формуле:

?нач=(??д)нач/?tнач=86400/(1-?)*?Qs/?l*(bстр.)ср

где (bстр.)ср подсчитываем по формуле:

(bстр.)ср=(bстрi+ bстрi-1)/2

Далее подсчитываем деформации за период времени ?t:

??д=?нач*?t

Полученные результаты позволяют сделать окончательный вывод об устойчивости прорези. Результаты сведены в таблицу 2.

Так как полученные результаты являются отрицательными, то есть в пределах прорези преобладают деформации намыва, то необходимо предусмотреть при разработке запас на возможную заносимость, ==> будем разрабатывать не до проектного дна, а глубже.

4. Определение объёмов дноуглубительных работ.

4.1 Определение объёмов выемки грунта.

Объём выемки грунта подсчитывается по сериям длиной 100 метров, на которые разбивается прорезь. С помощью исходного плана участка реки строятся продольные профили дна по обеим кромкам и оси прорези. При этом полезная толщина снимаемого слоя определяется от проектного уровня, как разница между гарантированной глубиной и глубиной в данной точке соответствующего продольного створа:

hпер=Tг-h

Далее в пределах каждой серии находятся площади срезаемого грунта fi и подсчитывается объём полезной выемки:

Vi=bп*(fiл+2fiц+fiп)/4

где i – номер серии, «ц», «л», «п» - центр, левая и правая кромки прорези.

Объём переуглубления для прорези в пределах одной серии подсчитывается по следующей формуле:

Vпер.i=100* bп* hпер

где hпер=0,8 м, bп=75 м.

Полный объём выемки на серии получим по формуле

Vпол.i=Vi+Vпер.i

Полный объём дноуглубительных работ равен:

Vп=?Vпол.i

Результаты сведены в таблицу 3.

Строятся графики объёма выемки грунта (Рис.9).

В конце расчёта составляется сводная таблица объёмов работ (Таблица 4), в которую входят следующие величины: Lп - длина прорези, м, bп – ширина прорези, м,

Sп - площадь прорези, м2, Vп – полный объём выемки, м3, hсн – средняя толщина снимаемого слоя, м.

hсн=Vп/Sп.

5. Составление баланса времени

работы землесоса.

Рабочее время землесоса tр=Vп/Q=263778,75/650=405,81 час.

Установка и сборка землесоса – tус.=130 мин.

Переход с траншеи на траншею – 5 мин.Число переходов определяем по формуле: nп.т.=( nт -1)*nc

где nт – число траншей nт=bпр/bт=90/9=10 шт. nc – число серий

nп.т.=(10-1)*15=135раз

Время переходов tпер=5* nп.т.=5*135=675 мин.

Время перехода станового якоря – 35 мин.

Число переходов nс.я.=1,5*(lпр/lт)-1=1,5(1540/500)-1=3,62==>4 раза

Время переходов tпер.с.я.=35* nс.я.=35*4=140 мин.

Перекладка боковых якорей - 12 мин.

Число перекладок nб.я.=2* nс.я.=2*4=8 раз

Время перекладок tпер.б.я.=12* nб.я.=8*12=96мин.

Время на периодические операции (смена грунторазборных устройств, очистка грунтовых путей, профилактический ремонт, приём топлива, пропуск судов).

tпер=0,03*tр=405,81*0,03=12,17 час.

tпр= tпер.б.я.+ tпер.с.я.+ tпер+tус=1041 мин.=17,35 час.

tвал=tр.+tпр.+tпер.=405,81+17,35+12,17=435 часов 20 мин.

Kвр=tр/tвал=405,81/435,33=0,93