Определение длины пыжа в лесохранилище

Методика определения длины пыжа в лесохранилище (определение длины лесохранилища) одинакова как для поперечных, так и для продольных запаней.

Длину пыжа определяют методом приближения. На первом этапе находят среднюю толщину пыжа , учитывая среднюю глубину при условии = 700 м, а затем по формуле определения длины находят длину пыжа. На втором этапе для найденного значения определяют поправочный коэффициент и определяют среднюю толщину пыжа . Далее окончательно уточняют длину пыжа.

Длина пыжа определяется по формуле

, (4.1)

где – объем переходящего остатка (максимальный объем древесины, находящейся перед запанью), м³;

– относительная плотность древесины.

Она определяется как

;

- средняя ширина лесохранилища запани при уровне воды в период формирования пыжа, м;

- коэффициент плотности пыжа равный отношению объема бревен в пыже к его геометрическому объему (для бревенчатого пыжа принимают = 0,3);

- средняя толщина пыжа, м. Она определяется по формуле

, (4.2)

где - средняя толщина пыжа при его длине, равной 700 м, (см. таблицу 4.1) м;

- поправочный коэффициент, значение которого выбирают в зависимости от длины пыжа (см. таблицу 4.2) ;

– поправочный коэффициент для определения толщины запанного пыжа в продольной лежнево-сетчатой запани при скоростях течения от 2,0 до 3,5 м/с, который зависит от коэффициента стеснения русла (см. таблицу 4.3).

Коэффициент стеснения русла для продольных запаней определяется формулой

.

В нашем случае =1.

Таблица 4.1 - Значение средней осадки пыжа в зависимости от средней скорости течения и средней глубины

Скорость течения , м/с	Значение в зависимости от , м
0,50 0,75 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50	0,49 0,75 1,01 1,35 1,76 1,88 2,20 2,45	0,51 0,80 1,14 1,58 2,02 2,17 2,57 2,58	0,53 0,86 1,25 1,80 2,45 2,77 3,20 3,55	0,55 0,93 1,37 1,98 2,70 3,24 3,67 4,10	0,57 0,99 1,50 2,20 2,94 3,38 - -	0,58 1,04 1,65 2,37 3,22 3,90 - -

Таблица 4.2 - Значение поправочного коэффициента в зависимости от длины пыжа

, м
	1,20	1,14	1,10	1,06	1,04	1,02	1,00	0,98	0,96	0,94	0,92

Таблица 4.3 - Значение коэффициента в зависимости от коэффициента стеснения русла

	0,20	0,30	0,40	0,50
	1,90	1,45	1,20	1,10

Подставляя данные в формулу (4.2) получим:

м.

Подставляя данные в формулу (4.1) получим:

м.

На запань, установленную в реке, со стороны пыжа переда­ется сила давления, возникающая как результат взаимодействия пыжа с потоком воды, ветром, с берегами или с продольной частью запани (для продольных запаней). В существующей практике расчета запаней принимается схема сил, приведенная на рисунке 4.1.

Рис. 4.1. Схема сил, возникающих в пыже из бревен

Поток воды и ветер, для которого принимается наиболее не­благоприятное направление, совпадающее с направлением те­чения речного потока, взаимодействуя с пыжом, оказывают на него воздействие. В результате возникает сила , увлекающая пыж вниз по течению. Эта сила воздействия на пыж потока воды и ветра называется активной силой.

Активная сила , сжимая пыж, одновременно создает силы распорного давления, передающиеся под некоторым углом на берега (поперечные за­пани) или на берег и на продольную часть запани (продольные запани). Силы распорного давления могут быть разложены на составляющие - нормаль­ные и параллельные к берегам или к продольной части продольной запани.

От действия распорных сил воз­никают силы трения пыжа о берега или о берег и о боны продольной части, запани. Силы трения, имея направле­ние, противоположное направ­лению возможного перемеще­ния пыжа, уменьшают дей­ствие активной силы.

В ко­нечном итоге на поперечную запань или поперечную часть продольной запани передается действующая сила

, (4.3)

где - коэффициент, учитывающий характер взаимодействия пыжа с берегами или с продольной частью за­пани, который зависит от скорости течения , отношения длины пыжа к средней ширине лесохранилища и от кон­фигурации берегов на участке размещения лесохранилища, .

Численные значения коэффициентов , определенные экспе­риментальным путем для русел с примерно параллельными бе­регами или берегом и продольной частью запани, приведены в таблице 4.4.

Таблица 4.4 - Численные значения коэффициента

, м/с	Значение коэффициента при (выбираем по максимальному значению, указанному в таблице)
0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0	0,61 0,76 0,81 0,86 0,87 0,88	0,51 0,65 0,70 0,78 0,80 0,83	0,40 0,55 0,62 0,72 0,76 0,79	0,31 0,48 0,55 0,68 0,70 0,74	0,27 0,42 0,50 0,63 0,68 0,70	0,23 0,40 0,48 0,60 0,64 0,68	0,21 0,38 0,45 0,57 0,62 0,64	0,20 0,35 0,42 0,55 0,60 0,62

Получаем .

Установлено, что дей­ствующая на запань сила по мере поступления в запань леса возрастает лишь до определенного предела. При достижении этого предела дальнейшее увеличение длины пыжа не вызывает увеличения силы . Это происходит потому, что с увеличением длины пыжа силы трения возрастают более интенсивно, чем силы .

При некоторой длине пыжа приращение активной силы уравновешивается приращением сил трения пыжа , после чего увеличение длины пыжа не вызывает дальнейшего увеличе­ния силы . Такая длина пыжа называется расчетной.

Установлено, что для бревенчатого пыжа его расчетная длина зависит от ширины реки в створе запани следующим образом

м ,

поэтому за длину пыжа принимаем .

Поиск по сайту: