Визначення зони впливу мостового переходу в річковому потоці
DOI:
https://doi.org/10.15587/2706-5448.2020.210504Ключові слова:
мостовий перехід, заплава, зона впливу мосту, зона стиснення річки, зона розтікання річки.Анотація
Об’єктом дослідження є процес формування зони впливу мостового переходу в річковому потоці. Метод визначення довжини зони впливу мостового переходу передбачає розрахунок таких параметрів, як питома витрата заплав, довжина зон стиснення та розтікання, повний підпір перед створом мосту. Запропонований підхід базується на зміні властивостей центральної струмини річкового потоку в зоні штучного впливу мостової споруди. Визначення глибини потоку та похилу вільної поверхні проводиться за відповідними скінченно-різницевими аналогами диференційних рівнянь, які описують зміну цих величин. Всі розрахунки проводяться відповідно на кожній гілці повені або паводку, на певну добу. Обчислення починаються зі створу повного розтікання, де всі гідравлічні характеристики потоку мають природні значення.
В роботі представлено розрахунок зони впливу мостового переходу на р. Сіверський Донець на автомобільній дорозі Т-05-14 в межах Донецької області (Україна). Встановлено, що розвиток загальних руслових деформацій в руслі та на заплавах відбувається на ділянці довжиною від 1195 м до 2144 м. Отримано розподіл глибини річкового потоку, яка в створі мостового переходу за ходом повені збільшується від 0,58 м до 2,17 м. Визначено межі зон стиснення та розтікання за зміною похилу водної поверхні. Зі збільшенням витрати річкового потоку параметри зони стиснення також збільшуються від 246 м до 1382 м, а зони розтікання – зменшуються від 949 м до 762 м. Зміна параметру центральної струмини відбувається відповідно до розподілу зон стиснення та розтікання за ходом повені. Отримані результати є початковими умовами для проведення досліджень щодо прогнозування розмивних процесів в річковому потоці з урахуванням штучного стиснення в зоні впливу мостового переходу.
Посилання
- John, S., Bridge. The interaction between channel geometry, water flow, Bridge, J. S. (1993). The interaction between channel geometry, water flow, sediment transport and deposition in braided rivers. Geological Society, London, Special Publications, 75 (1), 13–71. doi: http://doi.org/10.1144/gsl.sp.1993.075.01.02
- Grenfell, S. E., Ellery, W. N., Grenfell, M. C. (2009). Geomorphology and dynamics of the Mfolozi River floodplain, KwaZulu-Natal, South Africa. Geomorphology, 107 (3-4), 226–240. doi: http://doi.org/10.1016/j.geomorph.2008.12.011
- Larsen, E. W., Greco, S. E. (2002). Modeling Channel Management Impacts on River Migration: A Case Study of Woodson Bridge State Recreation Area, Sacramento River, California, USA. Environmental Management, 30 (2), 209–224. doi: http://doi.org/10.1007/s00267-002-2663-1
- Larsen, R. J., Ting, F. C. K., Jones, A. L. (2011). Flow Velocity and Pier Scour Prediction in a Compound Channel: Big Sioux River Bridge at Flandreau, South Dakota. Journal of Hydraulic Engineering, 137 (5), 595–605. doi: http://doi.org/10.1061/(asce)hy.1943-7900.0000334
- Okamoto, T., Takebayashi, H., Sanjou, M., Suzuki, R., Toda, K. (2019). Log jam formation at bridges and the effect on floodplain flow: A flume experiment. Journal of Flood Risk Management, 13 (S1). doi: http://doi.org/10.1111/jfr3.12562
- Cardoso, A. H., Bettess, R. (1999). Effects of Time and Channel Geometry on Scour at Bridge Abutments. Journal of Hydraulic Engineering, 125 (4), 388–399. doi: http://doi.org/10.1061/(asce)0733-9429(1999)125:4(388)
- Gautam, M. R., Watanabe, K., Ohno, H. (2004). Effect of bridge construction on floodplain hydrology—assessment by using monitored data and artificial neural network models. Journal of Hydrology, 292 (1-4), 182–197. doi: http://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2003.12.026
- Fewtrell, T. J., Neal, J. C., Bates, P. D., Harrison, P. J. (2011). Geometric and structural river channel complexity and the prediction of urban inundation. Hydrological Processes, 25 (20), 3173–3186. doi: http://doi.org/10.1002/hyp.8035
- Arefev, N. V., Mikhalev, M. A., Skvortsova, O. S. (2008). Obschii razmyv rusla i ponizhenie urovnia vody v nizhnem befe vodokhranilischnykh gidrouzlov. Prirodoobustroistvo, 1, 83–87. Available at: http://www.eecca-water.net/file/Arefev-N.V.-Obschiy-razmyv-rusla.pdf
- Neilands, R., Gjunsburgs, B., Neilands, R. R. Theoretical analysis of the method of scour development in time during the flood. Available at: https://ortus.rtu.lv/science/lv/publications/4859/fulltext
- Slavinska, O. S., Kozarchuk, I. A. (2011). Doslidzhennia protsesu zahalnoho rozmyvu v zonakh vplyvu mostovykh perekhodiv z hrupovymy otvoramy. Avtomobilni dorohy i dorozhnie budivnytstvo, 82, 164–172. Available at: http://publications.ntu.edu.ua/avtodorogi_i_stroitelstvo/82/164-172.pdf
- Tkachuk, S. H. (2004). Prohnozuvannia ruslovykh deformatsii na mostovykh perekhodakh. Chastyny 3 i 4. Kyiv: NTU, 98.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Slavinska Olena, Аnatolii Tsynka
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
