РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ВЕТРОВЫХ ВОЛН ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОТМЕТКИ БРОВКИ НАСЫПИ И МОЩНОСТИ КРЕПЛЕНИЯ ОТКОСА
Параметры ветровых волн определяют для двух расчетных случаев:
для назначения отметки бровки насыпи или верха крепления откоса, когда принимают условия подтопления насыпи при наибольшем расходе; при расчете конструкции крепления откоса, когда принимают условия подтопления насыпи при расчетном расходе.
Различные глубины воды на пойме реки при наибольшем и расчетном расходах, а также нормативные обеспеченности ветра и высоты волны в системе шторма для двух названных расчетных случаев определяют два значения высоты волны и ее периода.
Нормативные обеспеченности расходов воды, скорости ветра и расчетной волны в системе шторма даны соответственно в пп.9.3 и 9.4 настоящего Свода правил.
В систему расчетов входят определение скоростей ветра, параметров волны для расчета высоты наката волны на откос, параметров волны для расчета мощности крепления. Все расчеты производятся в соответствии со СНиП 2.06.04-82*, ВСН 206-87 и РД 31.33.05 [20].
Пример расчета. Рассмотрим участок подходной насыпи к мостовому переходу железной дороги первой категории общей сети у г.Астрахани, работающего в условиях подтопления паводковыми водами р.Волги.
А. Определение расчетных скоростей ветра
Ветровой режим в рассматриваемом районе прогнозируется на основании материалов непрерывных в течение 25 лет срочных наблюдений на Астраханской гидрометобсерватории (ГМО), как репрезентативной для данного района. Астраханская ГМО расположена на местности типа В (п.2.8 ВСН 206-87); измерения скорости ветра производились флюгером на высоте 11,6 м.
Пики половодья в районе, по данным многолетних гидрографов р.Волги, приходятся на два месяца: май и июнь, для периода которых и определяется расчетная скорость и направление ветра.
Статистические данные повторяемости в процентах градаций ветра по скоростям и направлениям средние за май и июнь месяцы приведены в таблице П.1.
Таблица П.1
Градации | Направления (румбы) | Всего | |||||||
С | СВ | В | ЮВ | Ю | ЮЗ | З | СЗ | ||
0-1 | 1,7 | 0,9 | 1,25 | 1,75 | 1,55 | 1,55 | 1,5 | 1,8 | 12,0 |
2-5 | 6,75 | 7,2 | 8,55 | 8,7 | 5,8 | 6,8 | 8,0 | 7,7 | 59,5 |
6-9 | 2,15 | 2,9 | 4,05 | 3,45 | 2,25 | 1,8 | 2,4 | 2,5 | 21,5 |
10-13 | 0,3 | 0,8 | 1,1 | 1,45 | 0,35 | 0,35 | 0,65 | 0,75 | 5,75 |
14-17 | 0,08 | 0,15 | 0,2 | 0,3 | 0,085 | 0,035 | 0,15 | 0,135 | 1,135 |
18-20 | 0,03 | 0,015 | 0,015 | 0,015 | 0,035 | 0,11 | |||
21-26 | 0,015 | 0,015 | |||||||
Всего , % | 10,98 | 11,95 | 15,15 | 15,68 | 10,065 | 10,55 | 12,715 | 12,92 | 100,01 |
Для каждого румба рассчитаны повторяемость ветра по градациям , % числа случаев наблюдений (из таблицы П.1), а также обеспеченности , % (как последовательные суммы повторяемостей по градациям от больших скоростей ветра к меньшим). Результат приведен в таблице П.2. По обеспеченностям F, %, на клетчатке вероятностей строятся графики режимных функций ветра в рассматриваемом районе (рисунок П.1), для всех 8 румбов.
Таблица П.2
В процентах
Ско- | Направления (румбы) | |||||||||||||||
С | СВ | В | ЮВ | Ю | ЮЗ | З | СЗ | |||||||||
21-26 | 0,15 | 0,15 | ||||||||||||||
18-20 | 0,19 | 0,19 | 0,15 | 0,30 | 0,14 | 0,14 | 0,12 | 0,12 | 0,27 | 0,27 | ||||||
14-17 | 0,73 | 0,73 | 1,25 | 1,25 | 1,32 | 1,32 | 1,91 | 2,10 | 0,85 | 1,15 | 0,33 | 0,47 | 1,18 | 1,30 | 1,04 | 1,37 |
10-13 | 2,73 | 3,46 | 6,70 | 7,95 | 7,26 | 8,58 | 9,25 | 11,35 | 3,48 | 4,63 | 3,32 | 3,79 | 5,11 | 6,41 | 5,80 | 7,11 |
6-9 | 19,58 | 23,04 | 24,27 | 32,22 | 26,74 | 35,32 | 22,00 | 33,35 | 22,35 | 26,98 | 17,06 | 20,84 | 18,87 | 25,28 | 19,36 | 26,47 |
2-5 | 61,48 | 84,52 | 60,25 | 92,47 | 56,43 | 91,75 | 55,49 | 88,84 | 57,62 | 84,60 | 64,46 | 85,30 | 62,92 | 88,20 | 59,60 | 86,07 |
0-1 | 15,48 | 100,0 | 7,53 | 100,0 | 8,25 | 100,0 | 11,16 | 100,0 | 15,40 | 100,0 | 14,7 | 100,0 | 11,8 | 100,0 | 13,93 | 100,0 |
- C | - ЮЗ | ||
- СВ | - Ю | ||
- ЮВ | - З | ||
- В | - СЗ |
Рисунок П.1 - Режимные функции скорости ветра (ГМО г.Астрахань)