Определение исходных данных для проектирования

Основными исходными данными для проектирования всех видов защит от размывов являются:

- расчетная скорость течения (м/с);

- глубина постоянного или временного подтопления (м);

- расчетная высота волны .

- в отдельных случаях ледовая нагрузка (горизонтальная составляющая сила от воздействия ледового поля , MH и вертикальная составляющая той же силы , MH, действующие на сооружение откосного профиля).

Величины принимаются по данным непосредственных измерений гидрометеопостов или расчетом в соответствии с (7, 8).

Значения при постоянном затоплении берутся также из непосредственных промеров гидрометеопостов. При временном затоплении (в поймах на мостовых переходах) и проектировании укреплений в соответствии с СТН Ц-01-95 (3) расходы паводка и соответствующие им уровни воды на пике паводков определяются по данным наблюдений гидрометеопостов с расчетной обеспеченностью 1% для скоростных, особогрузонапряженных линий и линий I-III категорий и 2% для линий IV категорий и подъездных путей.

Расчетная высота волны определяется в соответствии с СНиП 2.06.04-82 (4) с такой же расчетной обеспеченностью , которая указана выше. При этом, если имеются конкретные данные о дифференциальных глубинах потока по длине ветрового разгона, то определяется по методике, приведенной в (8), в том числе приложении 12.3. Если же таких данных нет, то исходят из средней глубины потока и определяют и среднюю длину волны по СНиП 2.06.04-82 (4). Величину необходимо знать при проектировании некоторых видов укреплений.

Параметры , и средний период волны в соответствии с (4) определяются следующим образом.

Значения находятся либо как для глубоководной зоны затопления вблизи сооружения, либо как для мелководной в зависимости от соотношения и половины средней длины волны в глубоководной зоне :

при - зона глубоководная;

при - зона мелководная.

Величина определяется как (4)

, (5.1)

где - ускорение земного притяжения; 9, 81 м/с ;

- средний период волны, с.

Значение находится из безразмерной величины при известной безразмерной величине , определенной по графику рис.5.12 при известной безразмерной величине .

В этих величинах - расчетная скорость ветра, м/с; - средняя высота волны в глубоководной зоне, м; - длина ветрового разгона волн, м.

Величину при акваториях, имеющих ветровой разгон 100 км допускается определять по данным натурных наблюдений над максимальными ежегодными значениями скоростей ветра без учета их продолжительности.

Если акватория имеет плавную береговую черту, то расчетное значение может быть принято по данным непосредственных измерений по преобладающему направлению ветра или может быть (при больших глубинах затопления) принято приближенно по формуле

, (5.2)

где - коэффициент, принимаемый равным 5·10 ;

- коэффициент кинематической вязкости воздуха, равный 1·10 м /с.

Таким образом для глубоководной зоны при плавной береговой черте акватории получаются параметры и соответствующий величине средний период волны ( и - величины, получаемые из графика рис.5.12 при известных величинах и .

При сложной конфигурации береговой черты (при 2, где и - соответственно наибольший и наименьший лучи, проведенные из расчетной точки защищаемого сооружения в секторе ±45° от преимущественного направления ветра до пересечения с подветренным берегом средняя высота волны в глубоководной зоне определяется по формуле

, (5.3)

где , м (при 1; ±2; ±3; ±4) - средние высоты волн, которые должны приниматься по графику рис.5.12 по расчетной скорости ветра и проекциях лучей , м, на направление главного луча , совпадающего с преимущественным направлением ветра.

График для определения элементов ветровых волн в глубоководных зонах

Рис.5.12

При этом средний период волн находится как , где соответствует величине , определяемой из графика рис.5.12. Значение находится по (5.1).

В том и другом случае, если зона глубоководная (), то расчетная высота волны будет

, (5.4)

где - коэффициент приведения высоты волны к высоте обеспеченности (определяется по графику рис.5.13 в зависимости от безразмерной величины при 1%).

Графики значений коэффициента

Рис.5.13

График для определения коэффициента

Рис.5.14

Если же , то зона в месте расположения сооружения мелководная и в ней расчетная высота волны будет (4)

, (5.5)

где - коэффициент трансформации, определяется по графику рис.5.14 в зависимости от отношения ;

- коэффициент рефракции; в рассматриваемых условиях 1;

- обобщенный коэффициент потерь; определяется по таблице 5.1 в зависимости от отношения и уклона дна;

- принимается по рис.5.13 при 1% в зависимости от .

Таблица 5.1

Значения обобщенного коэффициента потерь

Относительная глубина	Значения коэффициента при уклонах дна
	0, 025	0, 02-0, 002
0, 01	0, 82	0, 66
0, 02	0, 85	0, 72
0, 03	0, 87	0, 76
0, 04	0, 89	0, 78
0, 06	0, 90	0, 81
0, 08	0, 92	0, 84
0, 10	0, 93	0, 86
0, 20	0, 96	0, 92
0, 30	0, 98	0, 95
0, 40	0, 99	0, 98
0, 50 и более	1, 00	1, 00