Методическое руководство по расчету режимов

Методика расчета режимов перерыва питания и самозапуска электродвигателей 3-10 кВ собственных нужд электростанций упрощенными методами

Обозначение:	СО 34.47.616
Обозначение англ:	SO 34.47.616
Статус:	действует
Название рус.:	Методика расчета режимов перерыва питания и самозапуска электродвигателей 3-10 кВ собственных нужд электростанций упрощенными методами
Дата добавления в базу:	01.09.2013
Дата актуализации:	01.01.2021
Дата введения:	01.01.1993
Область применения:	В Методике дана краткая характеристика физических процессов, происходящих при перерыве питания и самозапуске электроприводов СН тепловых электростанций; изложены общие положения по выбору расчетных условий для проверки режимов перерыва питания и самозапуска группы электродвигателей; представлены упрощенные методы расчета этих режимов, отличающиеся малым объемом вычислительных операций и возможностью их реализации с помощью малых вычислительных средств; приведены технические данные выключателей, силовых трансформаторов, токоограничивающих реакторов, электродвигателей и механизмов.
Оглавление:	Введение 1 Краткая характеристика физических процессов, происходящих при перерыве питания, КЗ, самозапуске электроприводов собственных нужд электростанций 2 Общие положения по выбору расчетных условий для проверки режимов перерыва питания и последующего самозапуска электродвигателей собственных нужд электростанций 3 Рекомендуемая методика упрощенного расчета режимов перерыва питания и самозапуска группы электродвигателей собственных нужд электростанций 4 Определение предельно допустимой мощности электродвигателей, участвующих в самозапуске при питании шин СН от трансформатора или токоограничивающего реактора Приложение 1 Определение коэффициента загрузки электродвигателей по активной мощности Приложение 2 Технические данные высоковольтных выключателей Приложение 3 Технические данные асинхронных и синхронных электродвигателей Приложение 4 Технические даные механизмов собственных нужд Приложение 5 Технические данные силовых трансформаторов Приложение 6 Технические данные токоограничивающих трансформаторов Приложение 7 Определение параметров элементов внешней сети, приведение их к одному значению напряжения Приложение 8 Определение средних значений момента вращения электродвигателей и момента сопротивления механизмов методом площадей Приложение 9 Примеры расчета режимов работы электродвигателей собственных нужд электростанций Список использованной литературы
Разработан:	Фирма ОРГРЭС
Утверждён:	Минтопэнерго России (Russian Federation Mintopenergo )
Издан:	СПО ОРГРЭС (1993 г. )
Расположен в:	Техническая документация Мостостроение Электрические аппараты (конденсаторные установки, выключатели, разъединители, предохранители и пр.)

МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ

И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ

ПИСЬМО

от 19 августа 2013 года № 18-4-3-3158

Департаментом пожарно-спасательных сил, специальной пожарной охраны и сил гражданской обороны внесены изменения в Методические указания по проведению расчетов параметров работы в средствах индивидуальной защиты органов дыхания и зрения, утвержденные 5 августа 2013 г. заместителем Министра генерал-полковником внутренней службы А.П. Чуприяном.

На основании изложенного прошу принять к руководству Методические указания по проведению расчетов параметров работы в средствах индивидуальной защиты органов дыхания и зрения с учетом изменений.

Методические указания по проведению расчетов параметров работы в средствах индивидуальной защиты органов дыхания и зрения, направленные письмом ДПСС от 06.08.2013 № 18-4-3-3020, не применять.

Директор Департамента

пожарно-спасательных сил,

специальной пожарной охраны

и сил гражданской обороны

генерал-майор внутренней службы

М.В. ВЛАДИМИРОВ

Утверждаю

Заместитель Министра

Российской Федерации

по делам гражданской обороны,

чрезвычайным ситуациям и ликвидации

последствий стихийных бедствий

генерал-полковник внутренней службы

А.П. ЧУПРИЯН

5 августа 2013 года

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО ПРОВЕДЕНИЮ HYPERLINK «https://fireman.club/kalkulyator-gdzs/» РАСЧЕТОВ ПАРАМЕТРОВ РАБОТЫ В СРЕДСТВАХ

ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ И ЗРЕНИЯ

Методика проведения расчетов параметров работы в средствах

индивидуальной защиты органов дыхания и зрения

1. Расчет давления, которое газодымозащитники звена могут максимально израсходовать при следовании к очагу пожара (месту работы), в случае если очаг пожара (место работы) не будет ими найден, кгс/см2 — Pmax. пад:

Для дыхательных аппаратов со сжатым воздухом.

При сложных условиях работы звена ГДЗС:

где:

Pmax. пад — значение максимального падения давления при движении звена ГДЗС от поста безопасности до конечного места работы (кгс/см2);

Pmin. вкл — наименьшее в составе звена ГДЗС значение давления в баллонах при включении (кгс/см2);

Pуст. раб — давление воздуха (кислорода), необходимое для устойчивой работы редуктора (кгс/см2), определяется технической документацией завода-изготовителя на изделие, для ДАСВ — 10 (кгс/см2), для ДАСК от 10 до 30 (кгс/см2);

3 — коэффициент, учитывающий необходимый запас дыхательной смеси на обратный путь с учетом непредвиденных обстоятельств, для проведения спасания людей, необходимости дегазации, дезактивации СЗО ИТ (СЗО ПТВ) при их применении.

В сложные условия работы звена входят работы в подземных сооружениях, метрополитене, подвалах со сложной планировкой, трюмах кораблей, зданиях повышенной этажности.

При нормальных условиях работы звена ГДЗС:

где:

2,5 — коэффициент, учитывающий необходимый запас дыхательной смеси на обратный путь с учетом непредвиденных обстоятельств, для проведения спасания людей, необходимости дегазации, дезактивации СЗО ИТ (СЗО ПТВ) при их применении.

Для дыхательных аппаратов со сжатым кислородом.

При сложных условиях работы звена ГДЗС:

где:

Pуст. раб — давление кислорода в баллоне ДАСК, необходимое для устойчивой работы редуктора.

При нормальных условиях работы звена ГДЗС

2. Расчет давления, при котором звену ГДЗС необходимо выходить из непригодной для дыхания среды (НДС), если очаг пожара (место работы) не будет найден, кгс/см2 — Pвых:

Pвых = Pmin. вкл — Pmax. пад (5)

3. Расчет промежутка времени с момента включения в СИЗОД до подачи команды постовым поста безопасности ГДЗС на возвращения звена ГДЗС из НДС, если очаг пожара (место работы) не будет найден, мин. 

Для дыхательных аппаратов со сжатым воздухом:

где:

Vб — вместимость баллона(ов) (л);

40 — средний расход воздуха (л/мин.);

Ксж. — коэффициент сжимаемости воздуха: Ксж = 1,1

Для дыхательных аппаратов со сжатым кислородом:

где:

2 — средний расход кислорода (л/мин.).

4. Расчет времени подачи команды постовым на возвращения звена ГДЗС из НДС, если очаг пожара (место работы) не будет найден — Tвых:

где:

Твкл — время включения в СИЗОД.

5. Расчет общего времени работы звена ГДЗС в НДС, мин. — Тобщ:

Для дыхательных аппаратов со сжатым воздухом:

Для дыхательных аппаратов со сжатым кислородом:

6. Расчет ожидаемого времени возвращения звена ГДЗС из НДС — Твозвр:

Твозвр = Твкл + Тобш (11)

7. Расчет максимального падения давления при движении звена ГДЗС от поста безопасности до конечного места работы, кгс/см2 — Рmax. пад:

Расчет производится по каждому газодымозащитнику.

P1 вкл — P1 оч = P1 пад — падение давления у первого газодымозащитника;

P2 вкл — P2 оч = P2 пад — падение давления у второго газодымозащитника;

P3 вкл — P3 оч = P3 пад — падение давления у третьего газодымозащитника,

где:

P1 вкл и P1 оч — значения давлений при включении и по прибытии к очагу пожара (месту работы) соответственно первого газодымозащитника;

P2 вкл и P2 оч — значения давлений при включении и по прибытии к очагу пожара (месту работы) соответственно второго газодымозащитника;

P3 вкл и P3 оч — значения давлений при включении и по прибытии к очагу пожара (месту работы) соответственно третьего газодымозащитника.

8. Расчет контрольного давления, при котором звену ГДЗС необходимо выходить из НДС, кгс/см2 — Рк. вых:

Для дыхательных аппаратов со сжатым воздухом:

Pк. вых = Pmax. пад + 1/2Pmax. пад + Pуст. раб (12)

Для дыхательных аппаратов со сжатым кислородом:

Pк. вых = Pmax. пад + 1/2Pmax. пад + Pуст. раб, (13)

где:

1/2 Pmax. пад — запас воздуха (кислорода) на непредвиденные обстоятельства;

Pуст. раб — для дыхательных аппаратов со сжатым кислородом (кгс/см2).

Запас воздуха (кислорода) должен быть увеличен не менее чем в два раза при работе в подземных сооружениях, метрополитене, подвалах со сложной планировкой, трюмах кораблей, зданиях повышенной этажности (сложные условия), т.е. в этих случаях.

Для дыхательных аппаратов со сжатым воздухом:

Pк. вых = 2Pmax. пад + Pуст. раб (14)

Для дыхательных аппаратов со сжатым кислородом:

Pк. вых = 2Pmax. пад + Pуст. раб (15)

9. Расчет времени работы звена ГДЗС у очага пожара, мин. — Траб:

Для дыхательных аппаратов со сжатым воздухом:

Для дыхательных аппаратов со сжатым кислородом:

где:

Pmin. оч — наименьшее значение давления в баллонах у одного из членов звена ГДЗС у очага пожара (кгс/см2).

10. Расчет контрольного времени подачи команды постовым на возвращение звена ГДЗС из НДС, — Тк. выхТк. вых = Точ + Траб, (18)

где:

Точ — время прибытия звена ГДЗС к очагу пожара (месту работы).

Примеры расчетов

Пример № 1.

При входе в задымленную зону трюма корабля давление в дыхательных аппаратах со сжатым воздухом, в комплект которых входит один баллов вместимостью 7 л, было 290, 280, 300 кгс/см2. Время включения — 18 часов 20 минут. При каком давлении звено ГДЗС должно возвращаться из НДС и когда постовому на посту безопасности необходимо передать информацию командиру звена о начале выхода из помещений трюма, если очаг пожара не будет найден?

РЕШЕНИЕ:

Pк. вых = Pmin. вкл — Рmax. пад = 280 — 90 = 190 кгс/см2.

Ответ: 1 — При давлении 190 кгс/см2 звено ГДЗС должно возвращаться из НДС, если очаг пожара (место работы) не будет найден.

2 — В 18 часов 34 минут постовой на посту безопасности должен дать команду командиру звена на выход из помещений трюма, если очаг пожара (место работы) не будет найден.

Пример № 2.

Звено ГДЗС включилось в дыхательные аппараты со сжатым воздухом, в комплект которых входят 2 баллона вместимостью по 4 л каждый, в 16 часов 20 минут. Давление воздуха в баллонах в это время составляло 300, 280, 270 кгс/см2. За время продвижения к месту работы в четырехэтажном административном здании оно снизилось соответственно до 260, 250, 255 кгс/см2. Время прибытия к очагу пожара (месту работы) — 16 часов 25 минут.

Определить ожидаемое время возвращения звена ГДЗС из НДС, время работы у очага пожара и контрольное время подачи команды постовым на возвращения звена ГДЗС из НДС.

РЕШЕНИЕ:

Найдем максимальное падение давления воздуха при движении звена ГДЗС от поста безопасности до конечного места работы:

300, 280, 270

260, 250, 255

——————

40, 30, 15

40 кгс/см2 — максимальное падение давления воздуха.

1. Pк. вых = Pmax. пад + 1/2 Pmax. пад + Pуст. раб = 40 + 1/2 40 + 10 = 70 кгс/см2.

Ответ: 1 — Ожидаемое время возвращения из задымленной зоны — 17 часов 07 минуты.

2 — Время работы звена у очага пожара — 32 минуты.

3 — Контрольное время подачи команды постовым на возвращения звена ГДЗС из НДС — 16 часов 57 минут.

Пример № 3.

Звено ГДЗС включилось в дыхательные аппараты со сжатым воздухом, в комплект которых входят 2 баллона вместимостью 6,8 л каждый, в 20 часов 40 минут. Давление воздуха в баллонах в это время составляло 280, 300,270 кгс/см2. За время продвижения к месту работы в здании повышенной этажности оно снизилось соответственно до 250, 260, 255 кгс/см2. Время прибытия к очагу пожара (месту работы) — 20 часов 50 минут.

Определить ожидаемое время возвращения звена ГДЗС из НДС, время работы у очага пожара и контрольное время подачи команды постовым на возвращения звена ГДЗС из НДС.

РЕШЕНИЕ:

3. Найдем максимальное падение давления воздуха при движении звена ГДЗС от поста безопасности до конечного места работы:

280, 300, 270

250, 260, 255

——————

30, 40, 15

40 кгс/см2 — максимальное падение давления воздуха.

4. Pк. вых = Pmax. пад + Pmax. пад + Pуст. раб = 40 + 40 + 10 = 90 кгс/см2.

Ответ: 1 — Ожидаемое время возвращения из задымленной зоны 

2 — Время работы звена у очага пожара — 49 минут.

3 — Контрольное время подачи команды постовым на возвращения звена ГДЗС из НДС — 17 часов 14 минут.

ГАПОУ ЧР «Канашский
строительный техникум»

Министерства
образования Чувашской Республики

РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ РЕЖИМОВ СВАРКИ

Методические указания по выполнению практических занятий по
дисциплине

«Технология ручной дуговой сварки»

                                            Кузьмин
Ю.И.- преподаватель
спецдисциплин                                                          

                                                 Канаш
2014г.

Кузьмин Ю.И. Расчет параметров режимов сварки: Методические указания по
проведению практических занятий по дисциплине «Технология ручной дуговой сварки»
— ГАПОУ ЧР «Канашский строительный техникум» Министерства образования Чувашской
Республики, 2014. 27 с.

В методических указаниях приведены расчеты режимов сварки:

— ручной дуговой покрытыми электродами;

— приложения содержат обширную информацию по расчету
и выбору         параметров сварки не только при ручной дуговой сварке, но и
при полуавтоматической (механизированной) и автоматической сварке в среде углекислого
газа,  сварки под флюсом и электрошлаковой сварки.

Методические указания содержат подробную
последовательность определения параметров режимов сварки, сопровождающихся
указанием необходимых формул, таблиц, графиков и номограмм, что позволит обучающимся
самостоятельно рассчитать режимы сварки для различных толщин свариваемых
металлов.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Методические
указания по проведению практических занятий  адресовано обучающимся очной формы
обучения по специальности

08.01.07. Мастер
общестроительных работ (сварщик ручной электродуговой сварки).

В данном пособии
приводятся расчеты режимов ручной дуговой покрытыми электродами при выполнении
стыковых и угловых швов. Нахлесточные и тавровые швы, можно рассматривать как
разновидности вышеуказанных швов, поэтому они в данном пособии не приводятся.
Пособие предназначено для использования во время практических занятий, а также
как справочный материал при выполнении дипломной работы (расчетная часть
проекта).

1.               
Общие
положения

1.     При описании раздела
«Расчет режимов сварки» следует:

а) дать
определение режима, принятого для изготовления сварной конструкции вида сварки;

б) перечислить
основные и дополнительные параметры режима выбранного вида сварки;

в) для примера
привести расчет режима сварки стыкового или углового шва сварной конструкции,
для  чего сделать эскиз этого соединения в соответствии с типом соединения по
ГОСТу на выбранный вид сварки.

2. Основные
типы соединений, выполняемых ручной дуговой сваркой регламентированы ГОСТ 5264-80 – «Ручная дуговая сварка.
Соединения сварные. Основные типы и конструктивные элементы».

 3. Результаты
расчетов режимов сварки следует занести в таблицу.

2.    Расчет режимов ручной дуговой
сварки

Режимом сварки называют совокупность
основных характеристик сварочного процесса, обеспечивающую получение сварных
швов заданных размеров, формы и качества.

При ручной
дуговой сварке основными параметрами режима являются

1.     Диаметр электрода, d_эл, мм.

2.     Сила сварочного тока, I_св, А.

3.     Напряжение на дуге, U_д, В.

4.     Скорость сварки, V_св, м/ч.

Дополнительными
параметрами режима являются:

5. Род тока.

6.     Полярность тока (при
постоянном токе).

2.1. Расчет режима сварки швов стыковых соединений

Швы стыковых
соединений могут выполнятся с разделкой и без разделки кромок по ГОСТ 5264-80.

Диаметр электрода при сварке швов стыковых
соединений выбирают в зависимости от толщины свариваемых деталей.

При выборе
диаметра электрода при сварке стыковых швов в нижнем положении следует
руководствоваться данными таблицы 1.

Таблица 1 — Рекомендуемые диаметры
электродов при сварке стыковых швов в нижнем положении, мм

Толщина свариваемых деталей	Рекомендуемый диаметр электрода
1,5 2,0 3,0 4 — 5 6 — 8 9 — 12 13 — 15 16 — 20 21 — 24	1,6 2,0 3,0 3 — 4 4,0 4 — 5 5,0 5 — 6 6 – 10

При сварке
многослойных швов на металле толщиной 10 – 12 мм и более первый слой должен
свариваться электродами на 1 мм меньше, чем указано в таблице 1, но не более 5
мм (чаще всего 4 мм), так как применение электродов больших диаметров не
позволяет проникнуть в глубину разделки для провара корня шва.

При определении
числа проходов следует учитывать, что сечение первого прохода не должно
превышать 30-35 мм² и может быть определено по формуле:

F₁ = (6 –
· d_эл, мм²,              (1)

а последующих проходов – по
формуле:

F_с = (8 –
12) · d_эл, мм² ,               (2)

где F₁ – площадь поперечного сечения первого прохода, мм²;

      F_с – площадь поперечного сечения
последующих проходов, мм²;

      d_эл – диаметр электрода, мм.

Для определения
числа проходов и массы наплавленного металла требуется знать площадь сечения
швов.

Площадь сечения швов представляет собой сумму
площадей элементарных геометрических фигур, их составляющих. Тогда площадь
сечения одностороннего стыкового шва выполненного без зазора можно определить
по формуле:

                                 F₁ = 0,75 е · g , мм² ,                       
  (3)

а при наличии зазора в соединении – по формуле:

                            (F₁ + F₂) = 0,75 е · g + S · в, мм²,           (4)

где е – ширина шва, мм; g – высота усиления шва, мм; S – толщина свариваемого
металла, мм; в – величина зазора в стыке, мм.

Площадь сечения стыкового шва с V–образной разделкой и с подваркой корня
шва (см. рис. 1) определяется как сумма геометрических фигур:

                   F   = F₁ + F₂ + F₃ + 2F₄,                         (5)

Рисунок.1. Геометрические элементы площади сечения стыкового шва:

где S – толщина металла, мм; h – глубина проплавления,
мм; c – величина
притупления, мм; e – ширина шва, мм; e₁ – ширина подварки корня шва, мм; в –
величина зазора, мм; g – высота усиления шва, мм; g₁ – высота усиления подварки корня шва, мм;
α – угол разделки кромок.

Глубина
проплавления определяется по формуле:

                 h = (S — c), мм.                          (6)

Площадь сечения геометрических фигур (F₁ + F₂) определяют по
формуле 4, F₃ – по формуле 3,
а площадь прямоугольных треугольников F₄ определяют по формуле:

                   F₄ = h · x/2, мм² ,                  
(7)

где x = h · tg α/2;

тогда:

                     F₄ = (h² ·tg α/2) /2, мм²,         
   (8)

         Но
рассматриваемая нами площадь V–образного шва состоит из двух прямоугольных треугольников,
поэтому:

                           2F₄ = h² · tg α/2, мм² .           (9)

         Подставляя
значения элементарных площадей в формулу (5), получим:

F_н = 0,75 · е · g +в · S + 0,75 e₁
· g₁ + h² · tg α/2, мм² .        (10)

         При X–образной разделке
площадь наплавленного металла подсчитывают отдельно для каждой стороны
разделки.

         Зная
общую площадь поперечного сечения наплавленного металла (F_н), а также
площадь поперечного сечения первого (F₁) и каждого из последующих проходов шва (F_с), находят общее
число проходов «n» по формуле:

                            n = (F_n—F₁/F_с) + 1.                    (11)

         Полученное
число округляют до ближайшего целого.

         Расчет
сварочного тока при ручной дуговой сварке производится по диаметру
электрода и допускаемой плотности тока по формуле:

                           I_св = F_эл · j = (π · d_эл² / 4) · j , А,                   
(12)

где π – 3,14;

     j – допустимая плотность
тока, А/мм²;

      F_эл – площадь
поперечного сечения электрода, мм²;

     d_эл – диаметр
электрода, мм.

         Сварочный
ток определяется для сварки первого прохода и последующих проходов только при
сварке многопроходных швов.

         Допустимая
плотность тока зависит от диаметра электрода и вида покрытия: чем больше диаметр
электрода, тем меньше допустимая плотность тока, так как ухудшаются условия
охлаждения (см. табл. 2).

Таблица 2 — Допустимая
плотность тока в электроде при ручной дуговой сварке

Вид покрытия	Диаметр стержня электрода, мм
2	3	4	5	6 и более
Основное	15,0-20,0	13,0-18,5	10,0-14,5	9,0-12,5	8,5-12,0
Кислое, рутиловое	14,0-20,0	13,5-19,0	11,5-15,0	10,0-13,5	9,5-12,5

         Напряжение
на дуге при ручной дуговой сварке изменяется в пределах 20-36 В и при
проектировании технологических процессов ручной дуговой сварки не
регламентируется.

         Поэтому
напряжение на дуге следует принять какое – то конкретное.

         Скорость
перемещения дуги (скорость сварки) следует определять по формуле:

              V_св = L_н · I_св / γ · F_н · 100, м/ч,                              
(13)

где L_н – коэффициент
наплавки, г/А час; (см. табл. 3)

      γ – плотность
наплавленного металла за данный проход, г/см³ (7,8 г/см³
– для стали);

      I_св – сила сварочного
тока, А;

      F_н – площадь поперечного
сечения наплавленного металла, мм².

         Скорость
перемещения дуги (скорость сварки) определяют для первого прохода и последующих
проходов только при сварке многопроходных швов. Результаты расчета режима
сварки стыкового шва следует занести в табл. 3.

Таблица 3 — Режимы
сварки стыкового шва и его размеры

Сварка	Режимы сварки
dэл, мм	Iсв, А	Uд, В	Vсв, м/ч
Первого прохода
Последующих проходов

2.2. Расчет режима
сварки угловых швов

         При
сварке угловых швов диаметр электрода выбирается в зависимости от катета
шва.

         Примерное
соотношение между диаметром электрода и катетом шва при сварке угловых швов
приведено в табл. 4.

Таблица 4 — Рекомендации
по выбору диаметра электрода при сварке угловых швов

Катет шва, К, мм	2	3	4	5	6-8	9-12	12-20
Рекомендуемый диаметр электрода, dэл, мм	1,6-2	2,5-3	3-4	4,0	4-5	5,0	5,0

При ручной дуговой сварке за один проход могут
свариваться швы катетом не более 8 мм.

При больших катетах швов сварка производится за два и более
проходов Максимальное сечение металла, наплавленного за один проход, не должно
превышать 30 – 40 мм² (Fmax = 30÷40 мм²).

Площадь поперечного сечения углового шва, которую необходимо знать
при определении числа проходов, рассчитывают по формуле:

                      F_н = K_у ·К² /
2 мм² ,                       (14)

где F_н – площадь
поперечного сечения наплавленного металла, мм²;

      К – катет шва, мм;

      К_у – коэффициент
увеличения, который учитывает выпуклость шва и зазоры.

         Для
наиболее часто встречающихся угловых швов с катетом 2 – 20 мм, коэффициент К_у
выбирают по табл. 5.

Таблица 5 — Рекомендации
по выбору коэффициента увеличения, учитывающий выпуклость шва и зазоры

Катет шва, К, мм	2	3-4	4-5	6-8	9-12	12-20
Коэффициент увеличения (Ку)	1,8	1,5	1,35	1,25	1,15	1,10

         Определив
примерную площадь сечения углового шва и зная максимально возможную площадь
сечения, получаемую за один проход, находят число проходов «n» по формуле:

                            n = F_n / (30-40).                                 
(15)

         Полученное
дробное число округляют до ближайшего целого.

Силу сварочного
тока определяют по формуле:

                               I_св = (π · d²_эл /4) · j,                        (16)

где π – 3,14;

      d_эл – диаметр
электрода, мм;

      j – допустимая плотность
тока, А/мм².

Плотность тока
выбирается в пределах, рекомендуемых табл. 2.

         Напряжение
на дуге при ручной дуговой сварке изменяется в пределах 20 – 38 В. Следует
принять какое — то конкретное.

         Скорость
сварки определяют по формуле:

                     V_св = L_н · I_св / γ · F_н ·100,  м/ч,              (17)

где L_н – коэффициент
наплавки, г/А час;

     γ – плотность
наплавленного металла, г/см³ (7,8 г/см³ – для стали);

      F_н – площадь
поперечного сечения наплавленного металла углового шва, см²;

     I_св – сила
сварочного тока, А.

         Значения
коэффициентов наплавки для различных марок электродов приведены в табл. 6.

Таблица 6 — Коэффициенты
наплавки для различных марок электродов

Марка электрода	Ток и полярность	Напряжение на дуге, В	Коэффициент наплавки, г/А·ч
УОНИИ 13/45	Постоянный прямой полярности	20 – 25	8,0
УОНИИ 13/55	22 – 26	7,0 – 8,0
ЦМ — 7	27 – 30	10,0
АНО – 4С	Переменный	32 — 34	8,0 – 8,3

         Результаты
расчетов режима сварки угловых швов следует занести в табл. 7.

Таблица 7 — Режимы сварки
угловых швов

Сварка	Режимы сварки
dэл, мм	Iсв, А	Uд, В	Vсв, м/ч
Первого прохода
Последующих проходов

Ориентировочные
режимы ручной дуговой сварки приведены в приложении А.

  3. Заключение

Методические
указания содержат подробную последовательность определения режимов различных
видов сварки стыковых и угловых швов, с приведением необходимых формул,
рисунков, графиков, номограмм.

В приложениях к
указаниям приведены ориентировочные режимы сварки.

Данные указания
будут успешно использованы при самостоятельной подготовке обучающихся к
практическим работам или при выполнении раздела расчета режимов сварки, дипломного
проекта или работы.

      4. Приложения

Приложение
А

Режимы
ручной дуговой сварки стыковых швов без скоса кромок при односторонней и
двусторонней сварке

Толщина металла, мм	Диаметр электрода, мм	Зазор, мм	Сила сварочного тока при положении шва, А
в нижнем	верти-кальном	горизон-тальном
Односторонний тип шва
1,0 1,5 2,0 3-4	2,0 2,0 2,5 4,0	0-1 0-1 0-1 1-2	25-35 30-50 45-70 160-200	— — — 140-180	— — — 130-170
Двусторонний тип шва
5-6 7-8 9-10	4,0 5,0 6,0	1-2 1-2 1-2	200-240 240-300 280-340	180-220 230-250 250-270	160-200 170-210 190-220

Режимы
ручной дуговой сварки V-образных
стыковых швов

Толщина металла, мм	Диаметр электрода, мм	Зазор, мм	Число слоев	Сила сварочного тока при положении шва, А
первый слой	после-дующие слои	в нижнем	верти-кальном	горизон-тальном
10 12 14 16-18	4,0 4,0 4,0 4,0-5,0	5,0 5,0 5,0-6,0 5,0-6,0-7,0	1,5-3,0 2,0-3,0 2,0-3,5 2,5-4,0	2-3 3-4 5-6 4-6	180-260 180-260 280-330 330-420	160-230 160-230 160-300 100-350	150-210 150-210 150-280 150-360

Ориентировочные
режимы ручной дуговой сварки стыковых швов стали марки 30ХГС

Толщина металла, мм	Число слоев или проходов	Диаметр электрода, мм	Сила сварочного тока, А
0,5 1,0 2,0 3,0 4,0 6,0-8,0 9,0-10,0 20,0	1 1 1 1 1 1-2 3 5х-6	1,5-2,0 2,0-2,5 2,5-3,0 3,0-4,0 3,0-4,0 4,0-5,0 4,0-5,0 4,0-5,0-6,0	10-20 20-50 40-100 80-120 90-120 120-160 140-180 140-220

Режимы
ручной дуговой сварки стыковых и угловых соединений электродами ОММ-5

Толщина листа, мм	Величина зазора, мм	Диаметр электрода, мм	Сила сварочного тока, А	Скорость сварки, м/ч
Стыковое соединение без разделки кромок
4-5 6,0 8,0 10-12	1,0 1,5 2,0 2,5	5,0 6,0 6,0 6,0	200 250 350 425	24 24 24 24
Угловое соединение
4-6 6-8 10-12	— — —	5,0 6,0 6,0	250-300 300-350 350-800	— — —

Приложение
Б

Режимы
полуавтоматической (механизированной) и автоматической сварки в углекислом газе
низкоуглеродистых и низколегированных сталей

Толщина металла, мм	Катет шва, мм	Зазор, мм	Число слоев	Диаметр электродной проволоки,  мм	Сила тока, А	Напряжение дуги, В	Скорость сварки, м/ч	Расход газа на один слой, л/мин
Стыковые швы
1,2…2,0 3…5 6…8 8…12	— — — —	0,8…1,0 1,6…2,0 1,8…2,2 1,8…2,2	1…2 1…2 1…2 2…3	0,8…1,0 1,6…2,0 2,0 2,0	70… 100 180… 200 250… 300 250… 300	18…20 28…30 28…30 28…30	18…24 20…22 18…22 16…20	10…12 14…16 16…18 18…20
Угловые швы
1,5…2,0 3,0…4,0 5,0…6,0 6,0…8,0 8,0…10,0 10,0…12,0 12,0…14,0 14,0…16,0 16,0…18,0 18,0…20,0 22,0…24,0	1,2…2,0 3,0…4,0 5,0…6,0 6,0…7,0 7,0…9,0 7,0…9,0 9,0…11,0 11,0…14,0 13,0…16,0 16,0…18,0 22,0…24,0	— — — — — — — — — — —	1 1 1 1 1…2 1…2 1…2 3 3 3-4 4-5	08 1,2 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0	60…75 120… 150 260… 300 280… 300 300… 320 310… 340 320… 350 330… 350 340… 360 340… 360 340… 370	18…20 20…22 28…30 28…30 28…30 30…32 30…32 30…32 30…32 30…32 30…32	16…18 16…18 29…31 29…31 30…32 30…32 30…32 30…32 30…32 30…32 30…32	6…8 8…10 16…18 16…18 17…19 17…19 17…19 18…20 18…20 18…20 18…20

Оптимальные режимы сварки низкоуглеродистых и
низколегированных сталей порошковыми проволоками 

(нижнее положение)

Марка проволоки	Диаметр проволоки, мм	Стыковой шов,	Угловой шов в лодочку,
Сила тока, А	Напряжение дуги, В	Скорость подачи проволо-ки, м/ч	Сила тока, А	Напряжение дуги, В	Скорость подачи проволо-ки, м/ч
ПП-1ДСК ПП-2ДСК ПП-АН3 ПП-АН4 ЭПС-15/2	1,8 2,3 3,2 2,3 2,2	200…350 400…450 450…525 500…600 320…360	22…30 25…31 26…32 28…29 29…32	… 382 265 382 337	200…300 340…380 450…560 440…475 320…330	26…31 29…32 27…31 30…34 29…32	— 382 265 382 337

Механические свойства швов при сварке
низкоуглеродистых сталей порошковыми проволоками

Марка проволоки	σт, МПа	σв, МПа	δ5, %	Ударная вязкость (Дж/см2) при температуре, 0С
+20	-20	-40	-60
ПП-1ДСК ПП-2ДСК ПП-АН3 ПП-АН4 ПП-АН7 ЭПС-15/2	— 360 395 416 — 416	536 481 514 530 520 501	26,0 30,1 30,2 26,7 28,4 26,6	78 160 — — 199 163	43 139 126 111 143 140	8 123 92 129 26 63	6 84 27 27 12 7

Примерные режимы аргонодуговой сварки вольфрамовым
электродом высоколегированных сталей

Толщина металла, мм	Тип соединения	Сила тока, А	Расход аргона, л/мин	Скорость сварки, м/ч
Ручная сварка
1 2 3	С отбортовкой	35…60 75…120 100…140	3,5-4 5…6 6…7	— — —
1 2 3	Встык без разделки кромок с присадкой	40…70 80…130 120…160	3,5…4 5…6 6…7	— — —
Автоматическая сварка
1 2 4	Встык с присадкой	80…140 140…240 200…280	4 6…7 7…8	30…60 20…30 15…30
1 2,5 4	Встык без присадки	60…120 110…200 130…250	4 6…7 7…8	35…60 25…30 25…30

Примечание: Диаметр присадочной проволоки 1,6…2мм; ток постоянный
прямой полярности.

Ориентировочные режимы аргонодуговой сварки
встык плавящимся электродом высоколегированных сталей в нижнем положении

Толщина металла, мм	Подготовка кромок	Число слоев	Диаметр сварочной проволоки, мм	Сила тока, А	Скорость сварки, м/ч	Расход аргона, л/мин
Автоматическая сварка
2	Без разделки	1	1	200…210	70	8…9
5 10	V-образная разделка под углом 500 То же	1 2	1	260…275	44	8…9
2	330…440	15…30	12…17
Полуавтоматическая сварка
4 8	Без разделки V-образная разделка	1 2	1,0…1,6 1,6…2,0	160…300 240…360	— —	6…8 11…15

Ориентировочные режимы дуговой сварки
высоколегированных сталей без разделки кромок плавящимся электродом в
углекислом газе

Толщина металла, мм	Шов	Диаметр свароч- ной проволоки, мм	Вылет электрода, мм	Сила тока, А	Напряжение дуги, В	Скорость сварки, м/ч	Расход углекислого газа, л/мин
1 3 6 8 10	Односторонний То же Двусторонний То же То же	1 2 2 3 2 3 2 3	— 15 15 15 15…20 20…25 15…20 25…30	80 230…240 250…260 350…360 380…400 430…450 420…440 530…560	16 24…28 28…30 30…32 30…32 33…35 30…32 34…36	80 45…50 30 — 30 — 30 —	10…12 12…15 12…15 — 12…15 — 12…12 —

Методические рекомендации Методические рекомендации по определению расчетных параметров ветровых волн, воздействующих на откосы каналов

ВНИИ ТРАНСПОРТНОГО
СТРОИТЕЛЬСТВА
МИНТРАНССТРОЯ

СОЮЗГИПРОВОДХОЗ
МИНВОДХОЗА СССР

УТВЕРЖДАЮ Зам. директора института Г.Д. Хасхачих

УТВЕРЖДАЮ Зам. директора Союзгипроводхоза В.С. Алтунин

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ РАСЧЕТНЫХ ПАРАМЕТРОВ
ВЕТРОВЫХ ВОЛН,
ВОЗДЕЙСТВУЮЩИХ НА ОТКОСЫ КАНАЛОВ

Москва
1985

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящие Методические рекомендации
предназначены для использования проектными институтами Минтрансстроя и
Минводхоза при проектировании больших водохозяйственных каналов, а также подтопляемых
насыпей транспортных сооружений.

В Методических рекомендациях рассмотрены методы
расчета ветровых волн, воздействующих на откосы каналов и подтопляемых насыпей
на прямолинейных частях и на поворотах.

Методические рекомендации составлены в развитие
существующих нормативных документов применительно к специфическим условиям
волнообразования в каналах и основаны на известных теоретических разработках и
экспериментальных исследованиях ГОИНа, Союзморниипроекта, ВНИИГа и других
институтов.

В приложениях приводятся примеры расчета
параметров ветровых волн по методам, изложенным в настоящих Методических
рекомендациях, а также по методу приближенной оценки максимально возможных
параметров ветрового волнения при данных размерах канала, базирующемуся на
результатах лабораторных исследований и некоторых (не строгих) теоретических
зависимостях. Этот метод благодаря своей простоте может быть полезен на стадии
прикидочных расчетов.

Методические рекомендации разработаны инженерами
К.М. Орловой, Л.Н. Юдиным, кандидатами техн. наук М.Э. Плакидой, Ю.К. Балуновым
(ВНИИ транспортного строительства) и инженерами В.И. Демидовым и В.Г.
Хасхачихом (Союзгипроводхоз).

Замечания и предложения просьба направлять по
адресу: 129329, Москва, ул. Кольская, 1, ВНИИ транспортного строительства.

Зав. Отделением транспортных гидротехнических

сооружений ВНИИ транспортного строительства                          А.И.
Кузнецов

Начальник отдела инженерных
конструкций и

индустриализации строительства                                                     В.Г.
Ганчиков

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.
Настоящие Методические рекомендации разработаны для использования при расчетах
конструкций, защищающих откосы каналов от действия ветровой волны, а также
могут быть применены в расчетах параметров волнения, воздействующего на
подтопляемые откосы транспортных гидротехнических сооружений.

1.2. В
Методических рекомендациях рассматриваются вопросы определения: параметров
ветровых волн, возникающих в каналах (исходные параметры); расчетных параметров
волн, воздействующих на откосы каналов (путем расчета рефракции и трансформации
исходных волн); параметров ветровых волн, максимально-возможных при данных
параметрах канала.

1.3. Схемы
расчетов базируются в основном на методах, рекомендуемых в приложении 1 СНиП
2.06.04-82 [ 1] для расчетов
ветровых волн при сложной, конфигурации очертаний водного бассейна.

1.4.
Терминология и буквенные обозначения, используемые в Методических рекомендациях,
приняты из справочного приложения 2 [ 1],
а недостающие названия и буквенные обозначения взяты из Сборника [ 2] и стандарта СЭВ [ 3].

1.5. К
необходимым исходным данным для расчета относятся схема трассы канала с длинами
прямолинейных участков L _к , м, азимутом прямолинейного
участка в начале или конце канала и углами поворота между прямолинейными
участками b , град; глубина канала d _к , м; ширина канала В, м;
заложение откоса m _j ( m _j = ctg j , где j —
угол наклона откоса к горизонту); скорость течения воды в канале u _к , м/с, а также расчетная скорость ветра V _{w j} ,
м/с ( j — расчетная обеспеченность ветра в режиме) и его направление в
румбах или азимутах.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОГО
ВЕТРА И ВЫБОР РАСЧЕТНЫХ
УЧАСТКОВ

2.1. Расчет
ветра начинают с определения обеспеченности в режиме расчетного шторма по пп. 7
и 8 приложения 1 [ 1].

2.2.
Расчетную скорость ветра определяют по пп. 9 — 12 того же приложения и
приложению 1 Руководства [ 4].

В качестве расчетного направления принимают
наиболее волноопасное.

2.3. При
достаточно большой длине канала и существенных изменениях ветровых
характеристик вдоль него трассу канала делят на части, для каждой из которых
определяют спою расчетную скорость ветра.

2.4.
Если направления ветра (в материалах наблюдений, полученных в Гидрометслужбе)
разбиты на 16 румбов, то направление ветра и прямолинейного участка канала
считают совпадающими при условии

y < 11,25°,                                                                  (1)

где y —
угол между направлением оси канала и направлением расчетного ветра.

Если же разбивка возможна только на 8 румбов
(наблюдения по флюгеру), то условие ( 1)
выглядит так:

y < 22,5°.                                                                  (2)

2.5.
Расчетный участок состоит из прямолинейного участка L _к , м и примыкающего к нему с подветренной стороны
поворота угла b , град.

При выборе расчетных участков близкие по
величинам прямолинейные части каналов и углы поворотов в зоне действия каждого
расчетного ветра группируют. Из каждой группы выбирают участок и угол
наибольшей величины.

2.6.
Величину разгона волн по генеральному направлению L ₁ , м определяют из соотношения

L ₁ = L _к = cos( y — 11,25 ° )                                                      (3)

или

L ₁ = L _к = cos ( y —
22,5 ° )                                                      (4)

согласно пункту 2.4.

В случае выполнения условий ( 1) или ( 2)

L ₁ = L _к .                                                                         (5)

2.7.
Если полученное в п. 2.6 значение L ₁ превышает величину критического
разгона L _cr , м, для данного расчетного ветра и глубины канала, то в качестве
расчетного принимают предельный разгон

L ₁ = L _cr .                                                                         (6)

В приложении 1 настоящих Методических рекомендаций приведена
таблица значений критических разгонов и средних высот волн для различных
скоростей ветра и глубин водоема [ 5],
по которой и корректируют величину L ₁ .

2.8. По
найденным расчетным величинам: скорости ветра V _w , м/с, разгона L ₁ , м, глубины канала d _к , м, а также учитывая скорость
течения воды в канале u _к , м/с, и заложение откосов канала m _j , определяют сначала исходные
(раздел 3), а затем расчетные
(разделы 4, 5) параметры волнения.

2.9. Если скорость
течения в канале не превышает 0,5 м/с, то ее в расчетах можно не учитывать.

2.10.
Если 0,5 < u _к £ 1,5 м/с, то:

при V _w < 15 м/с высоту расчетной
волны определяют [ 6] по формуле

                                                     (7)

* Плюс — при встречном
течении; минус — при попутном.

где  — высота волны,
определенная при u _к = 0;

с _u — фазовая скорость волны при u _к = 0;

при V _w ³ 15 м/с наличие течения можно учитывать, корректируя скорость
расчетного ветра, т.е. прибавляя к ней скорость встречного течения в канале и
отнимая скорость попутного.

2.11. Если u _к > 1,5, м/с, то формулой ( 7) нужно пользоваться при скоростях
ветра V _w £ 20 м/с.

При больших скоростях ветра влияние скорости
течения в канале можно учитывать корректировкой скорости расчетного ветра, как
в п. 2.10 при V _w ³ 15 м/с.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВЕТРОВЫХ
ВОЛН, ВОЗНИКАЮЩИХ В КАНАЛАХ (ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ)

3.1.
Расчет средней высоты волны в канале начинают с определения ее величины без
учета ограничений, налагаемых конфигурацией канала, и выполняют по п. 13 или 19
приложения 1 [ 1 ].

Если разгон L ₁ определен
из приложения 1 настоящих
Методических рекомендаций, то высоту волны можно, не рассчитывая, взять из
этого же приложения.

3.2. Среднюю
высоту ветровой волны в канале при значениях отношения  нужно определять [ 7] по кривой, представленной на рис.
1, а при  высоту волны
определяют по формуле из [ 7]

                                                     (8)

где  — средняя высота
волны в предельно широком бассейне, определенная по п. 3.1;

M ₀ и m ₀ — моменты частотного спектра нулевого порядка в узком и широком
бассейне соответственно.

                                   (9)

где q —
угол центрального сектора (см. рис. 1);

 — дифференциальная функция углового распределения энергии.
Значения ее даны в приложении 2 к
настоящим Методическим рекомендациям.

Рис. 1. Коэффициенты K _h снижения высот волн в узком бассейне

3.3. Ввиду
сложности вычисления коэффициента уменьшения высоты волны в узких водоемах по
приведенной выше формуле и отсутствия программы для вычисления его на ЭВМ,
среднюю высоту ветровой волны в канале при  можно определять по
упрощенной формуле

                                                             ( 10 )

где

При этом угол q , являясь нейтральным углом сектора, не связан с размерами
бассейна, как это обозначено на рис. 1.
При расчете по формуле ( 10)
величину угла q
назначают произвольно (об определении коэффициентов к_вс и к_вк
см. в приложении 3).

3.4. При
проведении лучей спектральных составляющих с интервалом q = ± 22,5°, как это рекомендуется в
[ 1], формула ( 10) принимает вид

                                                           (11)

3.5. Высоту
волны, i %-ной обеспеченности в системе определяют по
найденному значению средней высоты волны и коэффициенту к _i , принимаемому по величина  и по рис. 2
приложения 1 [ 1].

3.6. Средний
период волн  определяют по рис. 1
приложения 1 [ 1] и величине .

Среднюю длину , м, при известном значении  находят по формуле
(151) приложения 1 [ 1], имеющей
вид

                                                               (12)

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВОЛН,
ВОЗДЕЙСТВУЮЩИХ НА ОТКОСЫ КАНАЛОВ НА ПРЯМОЛИНЕЙНЫХ УЧАСТКАХ

4.1. Исходные
параметры волн, генерированные ветром в центральной, имеющей плоское дно, части
канала, определены в разделе 3
настоящих Методических рекомендаций.

До обрушения на откосе канала волны проходят по
классификации [ 1] следующие зоны:
глубоководную с глубинами d >
0,5 l _d ;
мелководную с глубинами 0,5 l _d ³ d > d _cr , где d _cr —
критическая глубина, на которой происходит
первое обрушение волны; прибойную с глубинами d _cr ³ d ³ d _{cr , u} где d _{cr , u} — критическая глубина, на которой
происходит последнее обрушение волн (далее идет зона наката волнового потока,
образовавшегося после обрушения).

Рис. 2. Различные случаи
трансформации волн на откосе вогнутой части канала при повороте:
а — часть
волнового фронта (от луча А до луча Б) выходит на прямолинейную часть откоса за
поворотом; б — весь фронт волн исходных параметров выходит на криволинейную
часть откоса (на поворот)

При заложении откоса m _j <20 происходит только одно обрушение волны, т.е.

d _cr = d_cr,u                                                                 (13)

и прибойная зона превращается в линию или точнее полосу прибоя.

В каналах заложение откосов
всегда меньше 20 и обычно m _j £ 5 ¸ 6.

4.2. Расчетными являются
параметры волн на глубине d _{cr , u} . Следовательно, к первому этапу расчетов относится
нахождение величины d _{cr , u} для исходной высоты волны, определенной в разделе 3.

4.3. Поскольку для откосов
каналов всегда выполняют условие ( 13),
то в каналах эти глубины относятся к мелководной зоне и глубину d _{cr , u} можно определять по п . 21
приложения 1 [ 1], относящемуся к
определению d _cr с
учетом рефракции.

4.4. Высоту волны, проходящей
над откосом в мелководной зоне, определяют по формуле (153) приложения 1 [ 1], которая применительно к каналам
принимает вид

                                                            (14)

где к _l — обобщенный коэффициент потерь,
который в условиях канала равен 1;

к _t —
коэффициент трансформации, определяемый по кривой 1 на рис. 5 приложения 1 [ 1];

к _r —
коэффициент рефракции, определяемый по траектории луча волны, рефрагирующей на
откосе. Рассчитывают его по формуле (154) приложения 1 [ 1]

                                                                    (15)

к _i ,  — высота волны
расчетной обеспеченности в «глубоководной» зоне канала, определенная в разделе 3 настоящих Методических рекомендаций.

4.5.
Траекторию луча волны рассчитывают по формуле акад. В.В. Шулейкина [ 8]

                                              (16)

где d_{n -1} и d_n — глубины на изобатах, для
которых проводят расчет;

a _{n -1} и a _n
углы между направлением луча волны и нормалью к соответствующей изобате.

Луч волны направлен от глубокой воды к берегу,
т.е. индекс n — 1 относится к изобате более далекой от берега, чем изобата с
индексом n .

4.6. Расчеты
траектории луча проводят поэтапно. Этапность введена в расчет для более
правильного определения траектории луча, поскольку в натуре она представляет
собой плавную кривую.

Глубину канала делят на n ступеней (этапов), начиная от
полной глубины канала d _к = d ¢ ₁ до глубины обрушения волн d _{cr , u} = d _n .

На прямолинейных участках каналов, где луч
исходной расчетной волны параллелен изобатам на откосе, для глубины канала
расстояние между лучами, рефракцию которых рассчитывают, неопределенно. Поэтому
за начальную для расчета глубину d ₁ принимают не глубину канала d _к , а дополнительную начальную
глубину d ₁ < d _к , для которой a ₁ < 90°.

Практически за d ₁ удобно принимать глубину, равную 0,5 d _к или 3/4 l _d в зависимости от величин d _к и , а за d ₂ — границу глубокой воды (по [ 1]), т.е.  Последняя глубина d_n = d _{cr , u} , а предпоследняя d_{n -1} » h_{i к} (чуть больше). Если в канале  то принимают

Количество промежуточных этапов между d ₂ и d_{n -1} зависит от величины  и обычно не превышает
двух (см. приложение 4 настоящих
Методических рекомендаций).

Если требуется знать параметры волн не только на линии их
обрушения, но и на каких-либо других глубинах (например, для уменьшения
мощности крепления с увеличением глубины или для определения нижней границы
крепления), то разбивку на этапы делают с учетом этих глубин.

4.7. По формуле ( 16) для каждого из n — 1 этапа последовательно
определяют углы a и D a ,
где D a — поворот луча волны за каждый этап.

4.8. Коэффициент рефракции для
каждого этапа вычисляют по следующей приближенной формуле:

                                    (17)

полученной из геометрических построений к планам рефракции двух
параллельных лучей, рефрагирующих на прямолинейном откосе.

Примечание .
Для расчета рефракции волн по работам [ 9,
10] разработана программа для
ЭВМ и передана в ГосФ АП СССР под регистрационным № П007703 [ 11]. При расчете по ней определяют
сразу коэффициент уменьшения высоты волны на мелководье: к_мп
= к _rn к _tn , т.е. отдельно находить к _tn не требуется.

4.9. При расчете величины к _{r ( n -1)} необходимо знать величину
поворота луча волны на глубине d _{cr , u} , которая еще не определена, а
поэтому берут приближенное значение D a _n = D a ¢ _n .

Величину D a ¢ _n назначают близкой или равной величине D a _{n -1} , и обычно не превышая 10 —
15° (см. приложение 4 настоящих
Методических рекомендаций).

По значению D a ¢ _n рассчитывают приближенное значение к _{r ( n -1)} , т.е. к ¢ _{r ( n -1)} .

4.10.
Величину d _{cr , u} определяют (согласно п. 21
приложения 1 [ 1]) методом
последовательных приближений. Первое приближение d ¢ _{cr , u} находят по h ¢ _{i ( n -1)} , рассчитанной по формуле ( 14) с подстановкой в нее коэффициентов
к _{t ( n -1)} и к ¢ _{r ( n -1)} и по рис. 5 приложения 1 [ 1].

4.11. По
найденной d ¢ _{cr , u} определяют второе приближение
высоты волны h ² _{i ( n -1)} . Расчет ведут в следующем
порядке: 1) по формуле ( 16) находят
D a ² _{( n -1)} ; 2) по формуле ( 17) —
к ² _{r ( n -1)} и 3) по формуле ( 14) — h ² _{i ( n -1)} .

При правильном выборе величины d_{n -1} значение h ² _{i ( n -1)} должно быть равно h ¢ _{i ( n -1)} или незначительно отличаться от него (эта разница не сказывается
на величине d ¢ _{cr , u} ). Тогда второе приближение d ² _{cr , u} не рассчитывают: d _{cr , u} = d ¢ _{cr , u} .

Если же
величина h ² _{i ( n -1)} существенно отличается от h ¢ _{i ( n -1)} , то определяют d ² _{cr , u} и
расчет повторяют до тех пор, пока не сравняются предыдущее и последующее приближения
высот волн. Тогда d _{cr , u} = d ² _{cr , u} расчет заканчивают.

4.12. Высоту
волны на глубине обрушения находят по формуле ( 14) с подстановкой в нее к _{t n} = к _{t cr , u} и к _rn = к _{rcr , u} , причем для определения
коэффициента к _{rcr , u} формула ( 17) принимает вид

                                               (18)

так как после обрушения волновой поток двигается по направлению,
которое имела волна на линии обрушения. Длину волны в прибойной зоне рассчитывают
по п. 20 приложения 1 [ 1].

4.13.
Найденные расчетные параметры волн h_{i cr , u} , , и m _j используют в формулах для
расчета воздей ствия волн на откосы и укрепительных
конструкций на прямолинейных участках каналов по
соответствующим нормативным документам.

4.14. Пример
расчета параметров волн, воздействующих на откосы каналов на прямолинейных
участках, дан в приложении 4.

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВОЛН,
ВОЗДЕЙСТВУЮЩИХ НА ОТКОСЫ КАНАЛОВ НА ПОВОРОТАХ

5.1. Выпуклую
сторону откосов каналов на повороте крепят так же, как примыкающий к ней
прямолинейный участок.

5.2.
Рефракцию волн на вогнутой стороне откоса канала при повороте рассчитывают по
лучу А (рис. 2), идущему по глубине d _к от прямолинейной расчетной
части канала с внутренней, выпуклой стороны поворота до пересечения с изобатой
на той же глубине на прямолинейной части канала за поворотом (рис. 2, а) или на вогнутой стороне поворота
(рис. 2, б).

5.3. Расчет
рефракции волн на криволинейной части откоса канала в принципе не отличается от
расчета рефракции волн на прямолинейной части канала (см. раздел 4).

Однако в этом случае необходимо вычерчивание
планов рефракции, так как из-за криволинейности изобат луч подходит к
последующей к-й изобате не под углом a _к = a _к-1 = D a _к , как в случае прямолинейных
изобат, а с добавлением к D a _к поправки на поворот к-й
изобаты относительно (к — 1)-й. Поэтому угол подхода волнового луча к
последующей изобате снимают с плана рефракции, на который наносят последовательно
(поэтапно) траекторию луча.

5.4. Угол a ₁ между рассматриваемым лучом и
нормалью к донной изобате откоса

a ₁ = 90° — b                                                                   (19)

и вводить дополнительную исходную глубину d ¢ ₁ , не тре буется, т.е.

d ₁ = d _к .                                                                         (20)

5.5.
Если часть фронта исходной волны или весь фронт этих волн выходит на
прямолинейную часть канала за часть канала за поворотом, то рассчитывают
траекторию по разделу 4 настоящих Методических
рекомендаций с учетом равенств ( 19 ) и ( 20 ).

5.6. Для
избежания графических построений планов рефракции расчет рефракции волн на
криволинейных изобатах допускается проводить по п. 5.5. Угол a ₁ при этом снимают с плана поворота канала.

Рефракция волн на прямолинейных изобатах
несколько меньше, чем на криволинейных, что ведет к увеличению высоты расчетной
волны. Однако увеличение это незначительное и не превышает 10 %.

5.7. Параметры
волн на траектории луча рассчитывают по разделу 4 настоящих Методических рекомендаций.

5.8. Пример
расчета параметров волн, воздействующих на откосы каналов на поворотах, дан в
приложении 4.

6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ
МАКСИМАЛЬНЫХ (ПРЕДЕЛЬНЫХ) ПАРАМЕТРОВ ВЕТРОВЫХ ВОЛН В КАНАЛАХ ПРИБЛИЖЕННЫМ
МЕТОДОМ

6.1. Метод
основан на следующих положениях [ 12]:
глубина воды d _к — ограничена; скорость ветра —
максимально возможная; разгон — неограничен. Следовательно, параметры волн
определяются параметрами самого канала.

6.2. При
максимальном ветре и неограниченном разгоне, но ограниченной глубине, длина
ветровой волны, согласно наблюдениям, не может превышать двойной глубины воды,
т.е.

l _max = 2 d _к .                                                                   (21)

6.3. Согласно
экспериментальным данным, полученным в гидравлических лабораториях при
различных волновых режимах, установлено, что наибольшая крутизна для устойчивой
системы волн составляет:

                                                                     (22)

6.4. Из
выражений ( 21) и ( 22) получено соотношение для определения высоты волны

h _max =
0,2 d _к .                                                                   (23)

6.5. Период
волны предлагается определять по формуле

                                                             (24)

6.6. Максимальной высоте волны, получаемой при
статистической обработке натурных наблюдений, рекомендуется придавать
обеспеченность в системе 0,1 %.

6.7. Высоты
волн любой другой обеспеченности в системе рекомендуется определять по рис. 2
приложения 1 [ 1].

6.8.
Поскольку в расчете не участвует скорость ветра, обеспеченность в режиме
полученной системы остается неопределенной.

6.9. В каждом
конкретном случае обеспеченность в режиме полученных приближенным методом
параметров волн можно определить подбором скорости ветра, генерирующего в
канале систему волн с аналогичными параметрами и с обеспеченностью в системе
0,1 %.

Обеспеченность в режиме найденной системы волн
равна обеспеченности генерирующего ее ветра.

6.10. Пример
расчета параметров ветровых волн предельной высоты приближенным методом дан в
приложении 5.

Приложение 1

Обязательное

ПРЕДЕЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ
СРЕДНИХ ВЫСОТ , СРЕДНИХ ПЕРИОДОВ ВОЛН  И КРИТИЧЕСКИЕ
ЗНАЧЕНИЯ РАЗГОНОВ L _cr ДЛЯ МЕЛКОВОДНЫХ АКВАТОРИЙ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СОЧЕТАНИЯХ ГЛУБИН
И СКОРОСТЕЙ ВЕТРА

Глубина воды d , м	, м (в числителе) и L cr , км (в знаменателе) при скорости ветра V w , м/с	, с
4	6	8	10	12	14	16	18	20	22
1,0	0,11 5,0	0,13 2,0	0,14 0,8	0,16 0,6	0,17 0,5	0,18 0,4	0,19 0,4	0,20 0,3	0,21 0,3	0,22 0,3	1,5
1,5	0,15 12	0,18 4,5	0,20 2,5	0,22 1,5	0,24 1,0	0,25 0,9	0,28 0,8	0,28 0,7	0,29 0,6	0,30 0,5	1,8
2,0	0,19 50	0,22 7,5	0,25 40,	0,28 2,5	0,30 2,0	0,31 1,5	0,33 1,0	0,35 1,0	0,36 1,0	0,38 0,9	2,1
2,5	0,23 150	0,27 14	0,30 6,5	0,33 4,5	0,36 3,0	0,38 2,5	0,40 1,5	0,41 1,5	0,43 1,5	0,44 1,0	2,3
3,0	—	0,31 20	0,34 9,0	0,38 6,0	0,42 4,5	0,44 3,5	0,46 2,5	0,49 2,0	0,50 2,0	0,52 1,5	2,5
3,5	—	0,35 35	0,39 12	0,43 8,5	0,47 6,0	0,49 4,5	0,51 3,5	0,54 3,0	0,57 2,5	0,60 2,5	2,7
4,0	—	0,40 65	0,44 20	0,48 12	0,51 7,0	0,55 5,5	0,58 4,5	0,61 4,0	0,64 3,0	0,65 2,5	2,9
4,5	—	0,45 110	0,48 26	0,52 14	0,56 9,0	0,61 7,0	0,64 5,5	0,66 4,5	0,69 4,0	0,73 3,5	3,1
5,0	—	0,47 200	0,52 30	0,57 16	0,61 12	0,66 8,5	0,69 7,0	0,73 6,0	0,76 5,0	0,79 4,0	3,3
6,0	—	0,54 700	0,60 50	0,66 26	0,70 18	0,75 12	0,81 9,5	0,84 7,5	0,88 7,0	0,92 6,0	3,6
7,0	—	—	0,70 110	0,75 40	0,81 24	0,85 18	0,91 12	0,94 10	1,00 9,0	1,04 7,5	3,9
8,0	—	—	0,77 190	0,83 50	0,89 30	0,96 24	1,00 16	1,05 14	1,10 12	1,16 9,5	4,2
9,0	—	—	0,83 320	0,90 70	0,98 45	1,04 28	1,10 22	1,15 16	1,22 14	1,26 12	4,4
10,0	—	—	0,97 1300	1,00 100	1,06 55	1,14 35	1,20 28	1,26 22	1,32 18	1,35 14	4,6
12,0	—	—	—	1,15 150	1,22 80	1,31 55	1,38 40	1,46 30	1,52 24	1,60 22	5,1
14,0	—	—	—	1,30 500	1,40 140	1,47 80	1,56 52	1,62 44	1,72 34	1,79 26	5,5
16,0	—	—	—	1,45 1600	1,58 220	1,65 110	1,74 75	1,81 55	1,92 45	1,98 35	5,9
18,0	—	—	—	—	1,66 430	1,80 150	1,92 100	2,01 70	2,08 55	2,18 45	6,2
20,0	—	—	—	—	1,87 720	1,96 200	2,10 130	2,20 95	2,28 65	2,37 60	6,6
25,0	—	—	—	—	2,16 1900	2,25 290	2,48 230	2,59 160	2,72 120	2,85 85	7,3
30,0	—	—	—	—	—	2,74 2200	2,94 380	2,98 240	3,16 190	3,29 150	8,0
	При скорости ветра V w , м/с
	24	26	28	30	32	34	36	38	40	42
1,0	0,22 0,2	0,23 0,2	0,24 0,2	0,24 0,2	0,25 0,2	0,25 0,2	0,26 0,1	0,27 0,1	0,27 0,1	0,27 0,1	1,5
1,5	0,31 0,5	0,32 0,4	0,33 0,4	0,34 0,4	0,35 0,3	0,36 0,3	0,36 0,3	0,37 0,3	0,38 0,2	0,38 0,2	1,8
2,0	0,39 0,8	0,40 0,7	0,42 0,6	0,42 0,6	0,44 0,5	0,45 0,5	0,46 0,4	0,46 0,4	0,48 0,4	0,48 0,3	2,1
2,5	0,46 1,0	0,48 1,0	0,49 0,9	0,51 0,8	0,52 0,7	0,53 0,7	0,54 0,6	0,56 0,6	0,58 0,6	0,58 0,5	2,3
3,0	0,54 1,5	0,55 1,5	0,57 1,0	0,58 1,0	0,60 1,0	0,62 0,9	0,63 0,9	0,65 0,9	0,66 0,8	0,67 0,7	2,5
3,5	0,60 2,0	0,63 1,5	0,64 1,5	0,67 1,5	0,67 1,5	0,69 1,0	0,72 1,0	0,72 1,0	0,75 1,0	0,76 0,9	2,7
4,0	0,67 2,0	0,70 2,0	0,71 2,0	0,74 2,0	0,76 1,5	0,77 1,5	0,80 1,5	0,81 1,5	0,83 1,0	0,85 1,0	2,9
4,5	0,75 3,0	0,78 2,5	0,78 2,5	0,81 2,0	0,83 2,0	0,86 2,0	0,87 1,5	0,89 1,5	0,91 1,5	0,93 1,5	3,1
5,0	0,81 3,5	0,83 3,0	0,84 2,5	0,88 2,5	0,91 2,5	0,92 2,0	0,95 2,0	0,97 2,0	0,99 2,0	1,02 1,5	3,3
6,0	0,95 5,0	0,98 4,5	0,99 3,5	1,03 3,5	1,05 3,0	1,07 3,0	1,10 2,5	1,13 2,5	1,15 2,5	1,64 2,5	3,6
7,0	1,06 6,5	1,08 5,5	1,14 5,0	1,17 4,5	1,18 4,0	1,21 3,5	1,26 3,5	1,27 3,5	1,31 3,0	1,32 3,0	3,9
8,0	1,17 8,0	1,22 7,5	1,25 6,5	1,30 6,0	1,33 5,0	1,36 4,5	1,39 4,5	1,41 4,0	1,44 4,0	1,48 3,5	4,2
9,0	1,30 10	1,35 9,0	1,37 7,5	1,44 7,0	1,46 6,5	1,50 5,5	1,53 5,0	1,56 5,0	1,60 5,0	1,62 4,5	4,4
10,0	1,44 12	1,45 12	1,49 9,5	1,53 8,0	1,59 7,5	1,62 7,5	1,68 6,5	1,70 6,0	1,76 5,5	1,76 5,0	4,6
12,0	1,64 18	1,69 14	1,72 14	1,80 12	1,84 12	1,91 10	1,94 9,0	1,98 8,5	2,00 7,5	2,03 6,5	5,1
14,0	1,87 24	1,93 20	1,96 18	2,02 16	2,05 14	2,14 14	2,20 12	2,24 10	2,24 9,5	2,29 9,0	5,5
16,0	2,04 28	2,13 26	2,19 24	2,25 20	2,30 18	2,37 16	2,46 16	2,46 12	2,56 12	2,59 12	5,9
18,0	2,25 35	2,33 30	2,43 30	2,47 26	2,56 22	2,60 20	2,66 18	2,74 18	2,77 16	2,82 14	6,2
20,0	2,42 45	2,53 40	2,63 35	2,70 30	2,76 28	2,89 26	2,92 22	2,96 20	3,04 20	3,09 16	6,6
25,0	2,94 80	3,04 60	3,14 55	3,24 45	3,33 45	3,35 35	3,50 35	3,61 30	3,63 28	3,70 26	7,3
30,0	3,40 100	3,45 95	3,61 75	3,69 65	3,84 60	3,93 50	4,02 50	4,11 45	4,16 40	4,23 35	8,0

Приложение 2

Обязательное

ЗНАЧЕНИЯ ФУНКЦИИ

q °	Ф( q )	q °	Ф( q )	q °	Ф( q )
90	0,000	22	0,270	-24	0,751
85	0,001	20	0,287	-26	0,770
80	0,002	18	0,306	-28	0,787
75	0,004	16	0,326	-30	0,804
70	0,009	14	0,348	-32	0,821
65	0,017	12	0,368	-34	0,835
60	0,029	10	0,391	-30	0,851
58	0,036	8	0,412	-38	0,866
56	0,042	6	0,434	-40	0,879
54	0,048	4	0,456	-42	0,889
52	0,056	2	0,478	-44	0,903
50	0,065	1	0,489	-46	0,915
48	0,075	0	0,500	-48	0,925
46	0,085	-1	0,511	-50	0,935
44	0,087	-2	0,522	-52	0,944
42	0,111	-4	0,544	-54	0,952
40	0,121	-6	0,506	-56	0,958
38	0,134	-8	0,588	-58	0,964
36	0,149	-10	0,609	-60	0,071
34	0,165	-12	0,632	-65	0,983
32	0,179	-14	0,652	-70	0,991
30	0,196	-16	0,674	-75	0,906
28	0,213	-18	0,694	-80	0,998
26	0,230	-20	0,713	-85	0,999
24	0,240	-22	0,730	-90	1,000

Приложение 3

Справочное

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ К_вс
И К_вк

Как указано в п. 3.1, канал, благодаря своей конфигурации, выделяет из
общей энергии ветра, действующего на неограниченную акваторию, только часть
центрального сектора, т.е. сектора, отнесенного к генеральной составляющей (см.
п. 14 приложения 1 [ 1]),
направленной вдоль прямолинейной части канала, для которой производится расчет.

При интервале между спектральными составляющими,
равном ± q , границами центрального сектора
будут — q /2
и q /2.

Согласно [ 13]
имеем:

                                                                         (1)

где Е — полная энергия образования данной системы волн.

Применив интегральную функцию углового распределения энергии Ф( q ) [ 13], найдем
отношение средних высот систем волн, образованных полной энергией и частью ее,
заключенной в центральном секторе.

Для полной энергии

так как

Ф(-90°) — Ф(90°) = 1,

а для центрального сектора

                                           (2)

откуда отношение высот волн

или

                                      (3)

При проведении спектральных составляющих через
22,5° на долю центрального сектора приходится четверть общей энергии (см.
приложение 2 настоящих
Методических рекомендаций). Тогда

                            (4)

Площадь водной поверхности центрального сектора,
как правило, существенно больше площади водной поверхности прямолинейной части
канала при равных разгонах.

Допустим, что энергия действующего ветра
равномерно распределяется как по площади центрального сектора, так и по площади
канала, являющегося частью этого сектора. Значит, с этим допущением можно
рассматривать площадь канала как площадь центрального сектора, имеющего тот же
центральный угол q ,
но другой, меньший, разгон. Назовем его эквивалентным разгоном L _эк .

При одной и той же скорости ветра и различных
разгонах высоты волн, вызываемые этим ветром, имеют согласно [ 11, 13] зависимость между собой

                                                               (5)

В принятых обозначениях это будет:

                                                            (6)

Длину эквивалентного разгона находят из
параметров канала. При разгоне L _эк площадь центрального сектора

Поскольку S _цс = S _к (здесь S _к — площадь канала), то, казалось бы, что можно написать S _цс = В L _к . Но в данном случае мы имеем дело не с длиной канала, а с
разгоном L ₁ , который может быть равен L _к или меньше него,
следовательно, площадь центрального сектора S _цс = В L ₁ . Тогда

                                              (7)

Таким образом:

                                 (8)

Подставляя
в (8) значение  из (3) имеем

                         (9)

Для q = 22,5 °
формула принимает вид

                                                        (10)

Приложение 4

Справочное

ПРИМЕР РАСЧЕТА ИСХОДНЫХ
(ГЛУБОКОВОДНЫХ) И РАСЧЕТНЫХ ПАРАМЕТРОВ ВЕТРОВЫХ ВОЛН В КАНАЛЕ

1.
Определение исходных данных для расчета

Необходимые исходные данные: скорость ветра V _w , м/с, и его направление — румб или азимут; длина разгона волн
вдоль расчетной прямолинейной части канала L ₁ , м; глубина канала d _к , м; ширина канала L ₁ , м; скорость течения воды в канале V _к , м/с.

1.1. Определение скорости и направления ветра

Для определения расчетного ветра на карте с
нанесенной схемой трассы канала отмечают метеостанции, наиболее близкие к
трассе. Из них выбирают расчетные.

Для расчетов к данному каналу выбраны две
метеостанции: № 1, расположенная в 50 км от начала канала к ЮЗ от него, и № 2,
находящаяся в 80 км к ЮВ от конца канала.

Режимная обеспеченность ветра согласно п. 7
приложения 1 [ 1] 4 %, т.е. 1 раз
в 25 лет.

Расчетные скорости ветра данной обеспеченности
определены для всех 8 румбов по непрерывным рядам наблюдений за 29 лет (по
обеим станциям) из предположения, что канал не замерзает, т.е. используется
полный годовой ряд.

Расчет выполнен по п. 9 приложения 1 [ 1] и по Руководству [ 4]. Результаты расчетов приведены в
табл. 1 .

На основании табл. 1 и табличных данных на рис. 1 составлена табл. 2
скоростей ветра расчетной обеспеченности для отдельных участков.

Таблица 1

№ метеостанции	Обеспеченность в режиме, %	Расчетные скорости ветра V w , м/с, по румбам
С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
1	4 (1 раз в 25 лет)	17,5	20,0	24,5	15,5	10,0	21,0	16,5	21,0
2	То же	15,5	16,0	21,0	19,0	13,5	20,5	20,5	18,5

Рис. 1. Схема трассы (а) и
поперечное сечение (б) канала

Начиная с поворота 3 — 4 (между участками 3 и 4)
данные приведены по двум станциям, поскольку с участка 4 надлежит учитывать
влияние факторов, фиксируемых и станцией № 2.

Выбранные для расчета скорости ветра, а также
безразмерные величины  для каждого участка
даны в табл. 3 (графы 3 — 5),
содержащей исходные данные для определения параметров
ветровых волн, возникающих в канале.

Таблица 2

№ участка и поворота	Направление и скорость ветра, м/с, по данным метеостанции
№ 1	№ 2
1	С — 17,5	Ю — 10	—	—
1-2	С — 17,5	ЮВ — 15,5	—	—
2	СЗ — 21	ЮВ — 15,5	—	—
2-3	СЗ — 21	В — 24,5	—	—
3	З — 16,5	В — 24,5	—	—
3-4	З — 16,5	ЮВ — 15,5	З — 20,5	ЮВ — 19
4	СЗ — 21	ЮВ — 15,5	СЗ — 18,5	ЮВ — 19
4-5	СЗ — 21	Ю — 10	СЗ — 18,5	Ю — 13,5
5	С — 17,5	Ю — 10	С — 15,5	Ю — 13,5

Таблица 3

№ п/п	№ участка и поворота	Ветер		L к , м	L cr , м	L 1 , м
румб	V w , м/с
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1	1 и 1-2	С	17,5	0,24	2,800	12,500	2,800	89,7	0,016	0,50
2	2-1	ЮЗ	15,5	0,31	6,200	15,750	6,200	253,2	0,023	0,56
3	2 и 2-3	СЗ	21,0	0,17	6,200	9,500	6,200	137,9	0,0175	0,79
4	3-2 и 3	В	24,5	0,12	11,000	7,060	7,060	115,3	—	1,13
5	3-4	З	21,0	0,17	11,000	9,500	9,500	211,0	—	1,08
6	4-3	ЮВ	19,0	0,20	18,300	11,250	11,200	305,0	—	1,03
7	4 и 4-5	СЗ	21,0	0,17	18,300	9,500	9,500	211,0	—	1,08
8	5-4	Ю	13,5	0,40	6,000	22,500	6,000	323,0	0,027	0,50
9	5	С	17,5	0,24	6,000	12,500	6,000	192,2	0,020	0,62

Для каждого поворота определены две
расчетные скорости ветра, действующие на вогнутую часть откоса на повороте со
сторон двух примыкающих к повороту прямолинейных участков.

1.2. Определение длин разгона и
глубин

На рис. 1
представлены схема трассы канала (а) и его сечение (б). Поскольку сечение от
участка к участку не меняется, глубина канала постоянна и равна d _к = 7,5 м.

В таблице, помещенной на рис. 1, приведены величины L _к (длины прямолинейных частей канала), y (углы между румбом и направлением L _к ), b
(углы поворота). Скорость течения в канале u _к = 0,4 м/с. Ввиду ее малости
в расчетах не учитывают.

Углы y таковы, что не вносят поправки при вычислении разгонов.
Следовательно, величины разгонов корректируются в данном случае только глубиной
канала и скоростью ветра согласно п. 2.7
и приложению 1 настоящих
Методических рекомендаций.

Эта корректировка дана в графах 6 — 8 табл. 3.

Величина , определяемая без ограничений, налагаемых специфическими
условиями в канале, найдена по п. 13 приложения 1 [ 1]. Необходимые величины  и найденные по рис. 1 того же приложения величины  приведены в графах 9
— 10 табл. 3, а в графе 11 помещены
значения .

Таким образом, в табл. 3 даны все величины, необходимые для расчета параметров волн,
возникающих в канале.

В строках 4 — 7 (от поворота 3-2 и участка № 3
до участка № 4 и поворота 4-5)  определена по
приложению 1 настоящих
Методических рекомендаций, а величины  приведены для
нахождения коэффициента к _i ,
при определении расчетных параметров волн.

2. Расчет исходных
(«глубоководных») параметров ветровых волн

Среднюю высоту ветровой волны, возникающей в
канале, рассчитывают по разделу 3
настоящих Методических рекомендаций по формуле ( 8), имеющей вид

где для q =
22,5°

к _вс = 0,5 и

В табл. 4
даны последовательные этапы определения исходных параметров ветровых волн в
канале.

В расчет введены принятые выше величины В = 115
м и q = 22,5 ° . Значения коэффициента к_5%
колеблются между 1,76 и 1,77. В расчет принят к_5% = 1,77.

3. Определение параметров волн,
воздействующих на откосы каналов на прямолинейных участках

Конечный результат расчетов составляют параметры
— волн по линии прибоя. В данном случае h _{5% cr , u} , , .

Период принят постоянным. Он определен вместе с
остальными исходными параметрами в предыдущем подразделе.

Расчет начинают с определения исходных величин
для расчета рефракции волновых лучей до ( n — 1)-го этапа включительно. Они представлены в табл. 5.

В графах 2 — 6 табл. 5 даны исходные параметры волн и рассчитанные по ним
величины, а в графах 7 — 16 — расчетные глубины и величины, рассчитанные по
ним. d ¢ ₁ = 7,5 м, т.е. глубине канала;
d ₁ , d ₂ и d_{n -1} назначены в соответствии с
указанием раздела 4; d ₁ = 0,5 d _к = 3,75 м; . Между глубинами d ₂ и d_{n -1} взята только одна
промежуточная величина d ₃ .

Таблица 4

№ п/п	, м		L 1 , м						T к , с		h к5% , м
1	0,50	0,25	2,800	0,206	0,769	0,19	0,0061	0,81	1,45	3,3	0,34
2	0,56	0,28	6,200	0,093	0,674	0,19	0,0077	0,93	1,47	3,4	0,34
3	0,79	0,40	6,200	0,093	0,674	0,27	0,0060	0,80	1,72	4,6	0,48
4	1,13	0,57	7,060	0,082	0,660	0,38	0,0062	0,81	2,02	6,4	0,67
5	1,08	0,54	9,500	0,061	0,628	0,34	0,0075	0,91	1,95	5,9	0,60
6	1,03	0,52	11,250	0,051	0,810	0,32	0,0087	1,01	1,96	6,0	0,57
7	1,08	0,54	9,500	0,061	0,628	0,34	0,0075	0,91	1,95	5,9	0,60
8	0,50	0,25	6,000	0,096	0,677	0,17	0,0091	1,04	1,43	3,2	0,30
9	0,62	0,31	6,000	0,096	0,677	0,21	0,0067	0,85	1,52	3,6	0,37

Таблица 5

№ участка	h к5% , м	, с	, с	0,05	, м	d ¢ 1 = d к , м		d 1 = 0,5 d к , м	d 1 +[5]	d 2 = , м	d 2 +[5]	d 3 , м (произвольная)	d 3 +[5]	d 4 ≈ h к5% , м	d 4 +[5]		к t 4
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
1	0,34	1,45	2,10	0,105	3,3	7,5	7,605	3,75	3,855	1,65	1,755	1,00	1,105	0,5	0,605	0,152	0,914
2	0,48	1,72	2,96	0,148	4,6	7,5	7,648	3,75	3,898	2,3	2,448	1,50	1,648	0,5	0,648	0,109	0,925
3	0,67	2,02	4,08	0,204	6,4	7,5	7,704	3,75	3,954	3,2	3,404	2,00	2,204	0,8	1,004	0,125	0,92
4	0,60	1,95	3,80	0,190	5,9	7,5	7,690	3,75	3,940	2,95	3,140	1,50	1,690	0,8	0,990	0,136	0,912
5	0,37	1,52	2,31	0,116	3,6	7,5	7,616	3,75	3,866	1,8	1,916	1,00	1,116	0,5	0,616	0,139	0,913

Таким
образом, ( n — 1) = 4 и
глубина d _{cr , u} = d _S . В графах
17 и 18 помещены значения величины  и коэффициента к _{t 4} , определенного по величине  и рис. 5 приложения 1
[ 1].

Расчет углов рефракции и их косинусов для определения коэффициентов
рефракции на прямолинейных участках канала приведен в табл. 6.

Используя данные, рассчитанные по табл. 6, а также по табл. 5,
определяют d _{cr , u} и параметры волн на этой глубине. В
табл. 7 дан расчет первого
приближения d _{cr , u} и второго приближения D a ₅ (в качестве первого
приближения D a ₅ — взято значение D a ¢ ₅ = 10 ° , одинаковое для всех участков), а в табл. 8 — расчеты второго приближения d _{cr , u} и параметров волн на этой глубине.
Расчет коэффициентов рефракции к ¢ _{r 4} и к ² _{r 4} выполняют но формуле ( 17),
а к _{r 3} — по формуле ( 18) настоящих Методических
рекомендаций.

При сравнении величин высот волн h ¢ _5%4 , и h ² _5%4 (графы 6 в табл. 7 и видно, что они практически равны, разница в 1 см не
изменит величину d _{cr , u} .

Высоты волн определяли по формуле ( 14) раздела 4.
Длину волны принимают по рис. 4 приложения 1 [ 1]. Поскольку длину волны определяют в полосе
последнего обрушения, значение отношения  берут по огибающей и
вычислять  нет необходимости.

В табл. 9 выписаны из
предыдущих таблиц значения, параметров волн на прямолинейных участках, как исходных,
определенных для полной глубины канала над его частью с горизонтальным дном,
так и расчетных в прибое (или по линии обрушения волн).

Из сравнения высот и длин волн видно, что расчетные параметры волн
существенно уменьшились относительно исходных. Однако при этом необходимо
заметить, что при высоте волн 0,25 — 0,30 м земляные откосы уже желательно
укреплять от размыва.

Таблица 6

n	d n -1 , м	d n , м			sin a n-1	sin a n	a n o	D a n o	cos a n		1 : m j n
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
						Участок № 1, a 0 = 90°
1	7,5	3,75	0,500	1,97	1,000	0,985	80°	10°	0,174	23,0	0,043
2	3,75	1,65	0,440	2,20	0,985	0,955	72°40 ¢	7°20 ¢	0,298	13,4	0,075
3	1,65	1,00	0,606	1,59	0,955	0,920	67°	5°40 ¢	0,391	10,2	0,099
4	1,00	0,50	0,500	1,83	0,920	0,842	57°20 ¢	9°40 ¢	0,540	7,4	0,135
						Участок № 2, a 0 = 90°
1	7,5	3,75	0,500	1,96	1,000	0,980	78°30	11°30 ¢	0,199	20,1	0,050
2	3,75	2,30	0,614	1,59	0,980	0,958	73°20 ¢	5°10 ¢	0,287	13,9	0,072
3	2,30	1,50	0,653	1,48	0,958	0,917	66°30 ¢	6°50 ¢	0,399	10,0	0,100
4	1,50	0,50	0,333	2,54	0,917	0,775	50°50 ¢	15°40 ¢	0,632	6,3	0,159
						Участок № 3, a 0 = 90°
1	7,5	3,75	0,500	1,95	1,000	0,975	77°10 ¢	12°50 ¢	0,222	18,0	0,056
2	3,75	3,20	0,853	1,16	0,975	0,965	74°50 ¢	2°20 ¢	0,262	15,3	0,065
3	3,20	2,0	0,625	1,54	0,965	0,930	68°30 ¢	6°20 ¢	0,366	10,9	0,092
4	2,00	0,80	0,400	2,19	0,930	0,816	54°40 ¢	13°50 ¢	0,578	6,9	0,145
						Участок № 4, a 0 = 90°
1	7,5	3,75	0,500	1,95	1,000	0,975	77°10 ¢	12°50 ¢	0,222	18,0	0,056
2	3,75	2,95	0,788	1,25	0,975	0,962	74°10 ¢	3°00 ¢	0,273	14,6	0,068
3	2,95	1,50	0,509	1,85	0,962	0,906	65°00 ¢	9°10 ¢	0,423	9,5	0,105
4	1,50	0,80	0,534	1,71	0,906	0,826	55°40 ¢	9°20 ¢	0,564	7,1	0,141
						Участок № 5, a 0 = 90°
1	7,5	3,75	0,500	1,97	1,000	0,985	80°00 ¢	10°00 ¢	0,174	23,0	0,043
2	3,75	1,80	0,480	2,01	0,985	0,950	71°50 ¢	8°10 ¢	0,312	12,8	0,078
3	1,80	1,00	0,556	1,72	0,950	0,908	65°10 ¢	6 ° 40 ¢	0,420	9,5	0,105
4	1,00	0,50	0,500	1,81	0,908	0,823	55°20 ¢	9°50 ¢	0,669	7,0	0,143

Таблица 7

№ участка	D a 5 (принятая)	a ¢ 5	cos a ¢ 5	к ¢ r	h ¢ 5%4 , м			d cr,u =d5, м	d5 +			sin a ² 5	a ² 5	D a ² 5	cos a ² 5
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
1	10°	47°20 ¢	0,678	0,605	0,19	0,0092	0,057	0,19	0,295	0,38	2,065	0,660	41 ° 20 ¢	16°	0,751
2	10°	40°50 ¢	0,757	0,573	0,25	0,0090	0,056	0,26	0,408	0,52	1,585	0,638	39°40 ¢	11°10 ¢	0,770
3	10°	44°40 ¢	0,711	0,614	0,38	0,0095	0,061	0,38	0,584	0,475	1,720	0,666	41 ° 50 ¢	12°50 ¢	0,745
4	10°	45°40 ¢	0,699	0,629	0,34	0,0091	0,050	0,35	0,540	0,438	1,832	0,664	41°14 ¢	14°	0,747
5	10°	45°20 ¢	0,703	0,595	0,20	0,0088	0,056	0,20	0,316	0,40	1,950	0,643	40°	15°20 ¢	0,766

Таблица 8

№ участка	cos a ² 5		1 : m j 5	к ² r , u	h ² 5%4 , м	d cr,u =d ¢ cr,u , м	к r,cr,u(5)	к t ,5(cr,u)	h 5%cr,u , м
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1	0,751	5,3	0,189	0,592	0,19	0,19	0,541	1,00	0,18	0,68	2,2
2	0,770	5,2	0,192	0,583	0,26	0,26	0,551	1,00	0,26	0,67	3,1
3	0,745	5,4	0,185	0,608	0,38	0,38	0,569	0,99	0,38	0,70	4,5
4	0,747	5,4	0,185	0,595	0,33	0,35	0,574	0,995	0,34	0,68	4,0
5	0,766	5,2	0,192	0,584	0,20	0,20	0,539	1,00	0,20	0,67	2,4

Таблица 9

№ участка	Исходные параметры волн	Расчетные параметры волн
h 5%к , м			h 5%cr,u , м
1	0,34	1,45	3,3	0,18	1,45	2,2
2	0,48	1,72	4,6	0,26	1,72	3,1
3	0,67	2,02	6,4	0,38	2,02	4,5
4	0,60	1,95	5,9	0,34	1,95	4,0
5	0,37	1,52	3,6	0,20	1,52	2,4

4. Определение параметров
ветровых волн, воздействующих на откосы каналов на вогнутой стороне поворотов.
Выбор параметров волн для расчета креплений

На схеме канала (см. рис. 1) имеется 4 поворота.

Если на прямолинейных участках из двух ветров,
дующих в противоположных направлениях, выбраны для расчета волн большие, то для
поворота нужно рассчитывать волнение, подходящее к повороту с обеих сторон.
Поэтому на каждый поворот предусматривают два номера: один для расчета волн,
подходящих к повороту со стороны предыдущего участка на последующий, например,
1-2, а другой — наоборот, от последующего к предыдущему, например, 2-1.

В табл. 4
приведены параметры волн, исходных для расчетов. Параметры волн для поворотов
1-2 и 2-1, а также 3-4 и 4-3 очень близки, поэтому для них проводим по одному
расчету и из двух близких значений выбираем большие.

По схемам поворотов канала определяем, что на
поворотах трассы 1-2, 2-3 и 4-5 часть волнового фронта, а на повороте 3-4 весь
волновой фронт выходит на прямолинейный участок за поворотом. Следовательно,
расчет без всяких допущений проводим по той же схеме, что и для прямолинейных
участков. Угол a ₁ определяем по формуле ( 19) настоящих Методических
рекомендаций

a ₁ = 90° — b ,

где b —
угол поворота канала.

Все расчеты сведены в таблицы 10 — 14.

Исходные величины для расчетов даны в табл. 10.

Поскольку к донной изобате волны подходят под
углом a ₁ < 90 ° , то вводить дополнительную
начальную глубину не требуется.

Для поворотов 1-2, 2-3, 3-2 и 4-5 использована
часть данных для прямолинейных участков, взятых из табл. 5. Дня остальных номеров поворотов исходные данные
рассчитали заново.

Таблица 10

№ поворота	hi к , м	, с			, м	d 1 = d к , м	d 1 + [5]	d 2 = 0,5 d к , м	d 2 + [5]	d3 =	d 3 + [5]	d 4 , м (произвольная	d 4 + [5]	d 5 ≈ hi к , м	d 5 + [5]		к t 5
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
1-2	0,34	1,45	2,16	0,105	3,3	7,5	7,605	3,75	3,855	1,65	1,755	1,00	1,105	0,50	4,605	0,152	0,914
2-3	0,48	1,72	2,96	0,148	4,6	7,5	7,648	3,75	3,898	2,30	2,448	1,50	1,648	0.50	0,648	0,109	0,925
3-2	0,67	2,02	4,08	0,204	6,4	7,5	7,704	3,75	3,954	3,20	3,404	200	2,204	0,80	1,004	0,125	0,92
3-4	0,60	1,95	3,60	0,190	5,9	7,5	7,690	3,75	3,940	2,95	3,140	1,50	1,690	0,80	0,990	0,136	0,912
4-5	0,60	1,95	3,80	0,190	5,9	7,5	7,690	3,75	3,940	2,95	3,140	1,50	1,690	0,80	0,990	0,136	0,912
5-4	0,30	1,43	2,05	0,102	3.2	7,5	7,062	3,75	3,852	1,6	1,702	1,0	1,102	0,5	0,602	0,156	0,913

Таблица 11

n	d n -1 , м	d n , м			sin a n -1	sin a n	a n o	D a n o	cos a n		1 : m j n
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
				Поворот № 1-2; a 1 = 56°; cos a 1 = 0,559
2	7,5	3,75	0,500	1,97	0,929	0,817	54°50 ¢	1°10 ¢	0,576	6,9	0,145
3	3,75	1,65	0,440	2,20	0,817	0,790	52°10 ¢	2°40 ¢	0,613	6,5	0,154
4	1,65	1,00	0,606	1,59	0,790	0,761	49°30 ¢	2°40 ¢	0,649	6,2	0,161
5	1,00	0,50	0,500	1,83	0,761	0,696	44°10 ¢	5°20 ¢	0,717	5,6	0,179
				Поворот № 2-3; a 1 = 54°; cos a 1 = 0,588
2	7,5	3,75	0,500	1,96	0,809	0,793	52°30 ¢	1°30 ¢	0,609	6.6	0,152
3	3,75	2,30	0,614	1,59	0,793	0,775	50°50 ¢	1°40 ¢	0,632	6,3	0,159
4	2,30	1,50	0,653	1,48	0,775	0,750	48°40 ¢	2°10 ¢	0,660	6,1	0,164
5	1,50	0,50	0,333	2,54	0,750	0,634	39°20 ¢	9°20 ¢	0,774	5,2	0,192
				Поворот № 3-2; a 1 = 54°; cos a 1 = 0,588
2	7,5	3,75	0,500	1,95	0,809	0,789	52°10 ¢	1°50 ¢	0,613	6,5	0,154
3	3,75	3,20	0,853	1,16	0,789	0,781	51°20 ¢	0°50 ¢	0,625	6,4	0,156
4	3,30	2,00	0,625	1,54	0,781	0,753	48°50 ¢	2°50 ¢	0,658	6,1	0,164
5	2,00	0,80	0,400	2,19	0,753	0,660	41°20 ¢	7°30 ¢	0,751	5,3	0,189
				Поворот № 3-4; a 1 = 72°; cos a 1 = 0,309
2	7,5	3,75	0,500	1,95	0,951	0,926	67°50 ¢	4°10 ¢	0,377	10,6	0,094
3	3,75	2,95	0,788	1,25	0,926	0,912	65°50 ¢	2°00 ¢	0,409	9,8	0,102
4	2,95	1,50	0,509	1,85	0,912	0,858	59°10 ¢	6°40 ¢	0,512	7,8	0,128
5	1,50	0,80	0,534	1,71	0,858	0,784	51°40 ¢	7°30 ¢	0,620	6,5	0,154
				Поворот № 4-5; a 1 = 59°; cos a 1 = 0,515
2	7,5	3,75	0,500	1,95	0,875	0,835	56°40 ¢	2°20 ¢	0,544	7,3	0,137
3	3,75	2,95	0,788	1,25	0,835	0,823	53°30 ¢	3°10 ¢	0,595	6,7	0,149
4	2,95	1,50	0,509	1,85	0,823	0,775	50°90 ¢	2°40 ¢	0,6632	6,3	0,159
5	1,50	0,80	0,534	1,71	0,775	0,708	45°00 ¢	5°50 ¢	0,307	5,7	0,176
				Поворот № 5-4; a 1 = 59°; cos a 1 = 0,515
2	7,5	3,75	0,500	1,98	0,857	0,849	58°00 ¢	1°00 ¢	0,530	7,6	0,132
3	3,75	1,60	0,427	2,26	0,849	0,819	55°00 ¢	3°00 ¢	0,574	7,0	0,143
4	1,60	1,00	0,625	1,54	0,818	0,789	52°10 ×	2°40 ¢	0,613	6,5	0,154
5	1,00	0,50	0,500	1,83	0,789	0,723	46°20 ×	5°50 ¢	0,690	5,8	0,172

Таблица 12

№ поворота	D a ¢ 6 (принято)	a ¢ 6	cos a ¢ 6	к ¢ r 5	h ¢ 5%5 , м			d cr,u = d6, м	d6 =			sin a ² 6	a ² 6	D a ² 6	cos a ² 6
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
1-2	5°	39°10	0,775	0,875	0,87	0,0131	0,091	0,30	0,405	0,600	1,49	0,623	38°30	5 ° 40	0,783
2-3	5°	34°20	0,826	0,866	0,38	0,0137	0,090	0,41	0,558	0,820	1,16	0,602	37°	2°20	0,799
3-2	5°	36°20	0,806	0,878	0,54	0,0135	0,094	0,60	0,804	0,750	1,25	0,620	38°20	3°	0,784
3-4	10°	41°40	0,747	0,715	0,39	0,0105	0,073	0,43	0,620	0,538	1,595	0,63	42°20	9°20	0,739
4-5	5°	40°00	0,766	0,852	0,47	0,0126	0,088	0,52	0,710	0,650	1,395	0,64	40°00	5°	0,766
5-4	5 °	41°20	0,751	0,852	0,23	0,0115	0,079	0,25	0,352	0,500	1,71	0,61	38°10	8°10	0,786

Таблица 13

№ участка	cos a ² 6		1 : m j 6	к ² r 5	h ² 5%5 , м	d cr,u =d ¢ cr,u , м	к r6	к t 6	h 5%cr,u , м
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1-2	0,783	5,1	0,196	0,870	0,27	0,30	0,850	0,94	0,27	0,81	2,7
2-3	0,799	5,0	0,200	0,875	0,39	0,41	0,868	0,94	0,39	0,81	3,7
3-2	0,784	5,1	0,196	0,885	0,545	0,60	0,877	0,935	0,55	0,82	5,3
3-4	0,739	5,4	0,185	0,719	0,39	0,43	0,685	0,965	0,40	0,76	4,5
4-5	0,766	5,2	0,192	0,852	0,465	0,52	0,835	0,945	0,47	0,80	4,7
5-4	0,786	5,1	0,196	0,844	0,23	0,25	0,817	0,95	0,23	0,77	2,5

В табл. 11, где дан расчет рефракции волновых лучей, для тех же
четырех поворотов исходные данные в графах 2 — 5 также взяты из предыдущего
расчета (графы 2 — 5 из табл. 6).

Расчет первого приближения глубины d _{cr , u} и второго приближения D a ₆ (табл. 12) проведен так же, как и для прямолинейных участков,
только значения D a ¢ ₆ (в первом приближении) взяты меньше по величине.

В табл. 13,
аналогичной табл. 8, дан расчет
второго приближения величины d _{cr , u} , являющегося ее окончательным значением,
и параметров волн на этой глубине.

В табл. 14
сведены исходные и расчетные значения параметров волн на поворотах, а в табл. 15 — параметры волн, рекомендуемые для
расчетов креплений по всему каналу: и на прямолинейных участках и на поворотах.
Они выбраны из табл. 9 и 14 с учетом расположения участков и
поворотов.

Таблица 14

№ поворота	Исходные параметры волн	Расчетные параметры волн
h 5%к , м			h 5%cr,u , м
1	2	3	4	5	6	7
1-2	0,34	1,45	3,3	0,27	1,45	2,7
2-3	0,48	1,72	4,6	0,39	1,72	3,7
3-2	0,67	2,02	6,4	0,55	2,02	5,3
3-4	0,60	1,95	5,9	0,40	1,95	4,5
4-5	0,60	1,95	5,9	0,47	1,95	4,7
5-4	0,30	1,43	3,2	0,23	1,43	2,5

Таблица 15

№ п/п	№ участка и поворота	Рекомендуемые расчетные параметры волн
h 5%cr,u , м
1	2	3	4	5
1	1 и 5	0,20	1,52	2,4
2	2 и 1-2	0,27	1,45	2,7
3	1-я часть 2-3	0,55	2,02	5,3
4	3, 2-я часть 2-3 и 3-4	0,40	2,02	4,5
5	4 и 1-я часть 4-5	0,34	1,95	4,7
6	2-я часть 4-5	0,47	1,85	4,7

Таким образом, для дальнейших расчетов
число волновых режимов в данном случае удалось сократить до шести, вместо
первоначально рассчитанных одиннадцати.

На рис. 2
и 3 представлены схемы, поясняющие
выбор параметров волн и размещение зон воздействия этих параметров. Как видно
из рис. 2 специальное крепление
поворотов необходимо только в двух случаях: на 1-й части поворота 2-3 и 2-й
части поворота 4-5, где параметры волн существенно отличны от воздействующих на
прямолинейные участки.

Рис. 2. Схема распределения зон крепления откосов канала:
а — при одном
расчетном участке; б — при двух расчетных участках, примыкающих с обеих сторон
к повороту

Рис. 3. Схема распределения зон креплений по отдельным участкам
канала (согласно расчетным параметрам волн, приведенным в табл. 5)

Приложение 5

Справочное

ПРИМЕР РАСЧЕТА ПРЕДЕЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ
ВЕТРОВЫХ ВОЛН ПРИБЛИЖЕННЫМ МЕТОДОМ

Требуется определить предельные параметры
волнения 2 %-ной обеспеченности в системе при следующих исходных данных:
глубина воды в канале d _к = 7,5 м; скорость ветра — максимальная; разгон волн —
неограничен.

Вычисляем параметры ветрового волнения при
обеспеченности 0,1 % по формулам ( 22)
— ( 24) настоящих Методических
рекомендаций

h _0,1% =
0,20, d _к = 0,2 × 7,5 = 1,5 м;

Затем вычисляем параметры волнения при
обеспеченности 2 %. Согласно рис. 2 приложения 1 [ 1] коэффициент к_0,1% = 2,41; к_2%
= 1,90, откуда

Таким образом, при данных параметрах канала и
системе максимально возможных волн параметры последних обеспеченности 2 %
будут:

h _2% = 1,19 м ;                                 l _2% = 11,9 м;                                   Т_2%
= 2,63 с.

При необходимости можно определить (приближенно)
обеспеченность этой системы в режиме. Для этого надлежит подобрать ветер,
генерирующий систему волн, со средней высотой волны

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.
СНиП
2.06.04-82 . Нормы проектирования. Нагрузки и воздействия на гидротехнические
сооружения (волновые, ледовые и от судов). М., Госстрой СССР, 1983, 37 с.

2.
Сборник названий, буквенных обозначений и единиц важнейших физических величин
(гидротехнические сооружения, инженерная и русловая гидравлика), рекомендуемых
для использования в работах по проблеме 0.85.06 ГКНТ СССР. М., Союзгипроводхоз,
1984, 26 с.

3.
Стандарт СЭВ. Нормативно-техническая документация в строительстве. Буквенные
обозначения.

СТ
СЭВ 1565-79. Утвержден Пост. Комиссией по стандартизации. Берлин, июнь
1979.

4.
Руководство по определению нагрузок и воздействий на гидротехнические
сооружения (волновых, ледовых и от судов) П58-76, Л., ВНИИГ, 1977, 316 с.

5.
Методические указания. Расчет режима морского ветрового волнения. Вып. 42. М.,
ГОИН, 1979, 96 с.

6.
Лабзовский Н.А. Расчет элементов волн
на поверхности потока. Гидравлические исследования озер. Л., Наука, 1973.

7.
Матушевский Г.В. Расчет среднего
периода ветровых волн при сложном контуре береговой черты. Труды ГОИН, вып.
112, 1972, с. 65 — 71.

8.
Шулейкин В.В. Физика моря, М., АН
СССР, 1953, 989 с.

9.
Крылов Ю.М. Спектральные методы
исследования и расчета ветровых волн. Л., Гидрометеоиздат, 1966.

10.
Крылов Ю.М. К теории рефракции
морских волн. Труды Гос. океаногр. ин-та, вып. 16 (28), 1950, 95 с.

11.
Лебедев Б.А., Алдаков А.Х.-М., Кузьмина Л.М., Орлова К.М. Расчет рефракции волн на откосах каналов
(Фортран-программа). Гос. фонд алгоритмов и программ СССР, рег. № П007703;
«Алгоритмы и программы», инф. бюллетень (в печати).

12.
Плакида М.Э. Приближенный метод определения
ветровой волны в каналах.- Гидротехника и мелиорация, 1881, № 4, с. 38 — 39.

13.
Руководство по расчету параметров ветровых волн. Л. Гидрометеоиздат, 1969, 138
с.

СОДЕРЖАНИЕ