PRACA KONTROLNA NR 1

OBLICZANIE

ŚWIATŁA MOSTU

DLA WYBRANEJ RZEKI I PRZEKROJU

WYKONAWCY

1. ………………………………………………..

2. ………………………………………………..

3. ………………………………………………..

4. ………………………………………………..

   SUWAŁKI, STYCZEŃ 2013

1. Obliczyć przepływ miarodajny Q_2% i Q_1% metodą decylową dla serii obserwacyjnej podanej w Tabeli 1.

2. Obliczyć światło mostu dla wyliczonych w pkt. 3. przepływów miarodajnych Q_2% i Q_1%, jeżeli: głębokość normalna w profilu planowanego mostu H = , szerokość rzeki B = , a dno w rzece w profilu mostowym zbudowane jest z piasków drobnych.

   Tabela 1. Seria obserwacyjna przepływów maksymalnych

ROK	Qmax [m^3/s]
1970	159
1971	159
1972	158
1973	158
1974	155
1975	155
1976	145
1977	141
1978	140
1979	137
1980	135
1981	128
1982	103
1983	88,5
1984	76,3
1985	66,3
1986	56,3
1987	54,2
1988	51,9
1989	49,1
1990	48
1991	48,3
1992	49,6
1993	52
1994	54,4
1995	53,3
1996	55,4
1997	55,4
1998	56,8
1999	53,7
2000	59,7

Tabela 3. Wartości współczynnika asymetrii s

	s		s
0,0	0,00	1,2	0,74
0,1	0,07	1,4	0,84
0,2	0,13	1,6	0,93
0,3	0,20	1,8	1,02
0,4	0,26	2,0	1,09
0,5	0,33	2,2	1,15
0,6	0,39	2,4	1,21
0,7	0,45	2,6	1,26
0,8	0,51	2,8	1,31
0,9	0,57	3,0	1,35
1,0	0,63	3,5	1,44

Tabela 4. Wartości funkcji Φ(p,s)

s\p	10	5	2	1	0,5	0,2	0,1	0,01
0,0	1,00	1,28	1,60	1,82	2,01	2,25	2,41	2,90
0,1	1,05	1,37	1,73	1,98	2,22	2,51	2,71	3,34
0,2	1,10	1,45	1,87	2,16	2,43	2,78	3,03	3,82
0,3	1,15	1,54	2,00	2,33	2,65	3,05	3,38	4,27
0,4	1,20	1,62	2,14	2,51	2,87	3,34	3,70	4,77
0,5	1,25	1,71	2,28	2,70	3,10	3,64	4,02	5,28
0,6	1,30	1,79	2,42	2,88	3,33	3,93	4,37	5,81
0,7	1,35	1,89	2,58	3,09	3,59	4,25	4,78	6,38
0,8	1,40	1,98	2,73	3,30	3,86	4,59	5,16	6,98
0,9	1,45	2,07	2,89	3,51	4,13	4,94	5,57	7,60
1,0	1,50	2,16	3,05	3,72	4,39	5,29	5,98	8,22
1,1	1,55	2,26	3,22	3,95	4,69	5,68	6,44	8,92
1,2	1,60	2,37	3,40	4,21	5,02	6,10	6,93	9,70
1,3	1,65	2,47	3,60	4,47	5,36	6,56	7,45	10,53
1,4	1,70	2,58	3,80	4,76	5,74	7,05	8,06	11,45
1,5	1,75	2,70	4,04	5,09	6,17	7,62	8,75	12,58
1,6	1,80	2,83	4,31	5,48	6,68	8,31	9,58	13,84
1,7	1,85	2,99	4,64	5,96	7,33	9,19	10,63	15,52
1,8	1,90	3,18	5,08	6,62	8,23	10,42	12,11	17,94
1,9	1,95	3,47	5,81	7,74	9,77	12,56	14,76	22,24
2,0	2,00	6,97	17,90	28,50	40,48	57,79	71,71	121,21

Obliczenia do polecenia 1.

- współczynnik asymetrii

Q₁₀ = 158 m³/s

Q₅₀ = 66,3 m³/s

Q₉₀ = 49,25 m³/s

Q₁₀₀ = 47,3 m³/s

Dla p = 1% :

Dla p = 2% :

Odp. Przepływ miarodajny Q_1% wynosi 309,3m³/s, a przepływ Q_2% wynosi 262,0m³/s

Obliczenia do polecenia 2.

Obliczenie światła mostu polega na wyznaczeniu sumarycznej szerokości b przęseł koniecznej dla przepuszczenia spodziewanego przepływu Q w cieku przy prędkości V pod mostem, nieprzekraczającej prędkości dopuszczalnej V_d z uwagi na rozmycie dna.

1) Dla Q_1% = 309,3m³/s

- Dane:

Q = 309,3m³/s;

B = 15,0m;

H = 1,5m;

α = 1,1

- Rozwiązanie:

• średnia prędkość wody w korycie rzeki (bez spiętrzania):

• wzniesienie linii energii:

• światło mostu (przy założeniu, że spiętrzenie nie wystąpi):

V_d = 0,45 m/s - przyjęto piaski drobne o średniej średnicy ziaren

! Zgodnie z informacją zamieszczoną w Dz. U. z 2000 r. nr 63 POZ. 735:

„Przy głębokościach różnych od prędkości odczytane z tabeli należy pomnożyć przez h^1/5, gdzie h jest głębokością cieku podaną w metrach.

• dla sprawdzenia, czy zachodzi przypadek przepływu wody bez spiętrzenia, tzn. czy mogliśmy zastosować powyższy wzór, obliczamy głębokość pomiędzy filarami h_m oraz głębokość krytyczną h_k:

Ponieważ h_m > h_k , zatem zastosowano prawidłowy wzór.

• zwiększamy o 5% wielkość światła, aby uwzględnić pominięte straty:

  Odpowiedź:

  Światło mostu przy Q_1% wynosi 54,84m.

  2) Dla Q_2% = 262,0m³/s

  - Dane:

  Q = 262,0m³/s;

  B = 15,0m;

  H = 1,5m;

  α = 1,1

  - Rozwiązanie:

• średnia prędkość wody w korycie rzeki (bez spiętrzania):

• wzniesienie linii energii:

• światło mostu (przy założeniu, że spiętrzenie nie wystąpi):

V_d = 0,45 m/s - przyjęto piaski drobne o średniej średnicy ziaren

! Zgodnie z informacją zamieszczoną w Dz. U. z 2000 r. nr 63 POZ. 735:

„Przy głębokościach różnych od prędkości odczytane z tabeli należy pomnożyć przez h^1/5, gdzie h jest głębokością cieku podaną w metrach.

• dla sprawdzenia, czy zachodzi przypadek przepływu wody bez spiętrzenia, tzn. czy mogliśmy zastosować powyższy wzór, obliczamy głębokość pomiędzy filarami h_m oraz głębokość krytyczną h_k:

Ponieważ h_m > h_k , zatem zastosowano prawidłowy wzór.

• zwiększamy o 5% wielkość światła, aby uwzględnić pominięte straty:

  Odpowiedź:

  Światło mostu przy Q_2% wynosi 61,78m.