Проектирование лесосплава

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Водный транспорт леса до настоящего времени являлся хорошо организованной и оснащённой отраслью лесной промышленности. Главное направление повышения эффективности работы лесной промышленности заключается в полном освоении и рациональном использовании древесного сырья.

Целью работы является закрепление теоретических знаний по дисциплине “Водный транспорт леса”, развитие умения самостоятельно применять теорию при решении задач. Содержание курсовой работы предусматривает комплексное решение для отдельной временно-судоходной реки всех основных вопросов организации первоначального лесосплава. Технологический процесс лесосплава в курсовой работе оканчивается в устье реки.



1. Гидрологическая и лесотранспортная характеристика лесосплавного пути на трассе проектирования первоначального лесосплава

1.1 Гидрологические расчёты в створе реки водомерного поста

Лесотранспортную способность временно-судоходных рек рассчитывают для маловодных лет 90%-ной обеспеченности. Объём лесохранилища и длину пыжа рассчитывают для средней обеспеченности 50% и маловодных 90%. Силы, действующие на опоры запани, рассчитывают при максимальных расходах воды 10%-ной обеспеченности в створе запани.

В курсовой работе площадь водосбора реки F определяется:

F=F_п3 +F_бу4 +F_п2 +F_бу3 +F_п1 +F_бу2 +F_бу1,

где F_п3,F_п2,F_п1 -площадь водосбора притоков,км²;

F_бу4,F_бу3,F_бу2,F_бу1 -площадь водосбора бесприточных участков,км².

F=120+450+230+560+400+570+670=3000 км²

Таблица 1.1 - Гидрологические характеристики в створе водомерного поста

Характеристика	Показатели
Площадь водосбора реки F,км2 Средние расходы: годовой Qср,м3/с годовой Qmax,м3/с Коэффициенты вариации: для среднегодовых расходов воды,Сv ср для среднемаксимальных расходов,Сv max Коэффициенты ассиметрии: для среднегодовых расходов воды,Сs год для среднемаксимальных расходов,Сs max 5. Расчётный процент обеспеченности гидрологических характеристик Р,%	3000 29,7 301,2 2,01 2,004 0.088 0.412
Параметр Фостера-Рыбкина: для среднегодового расхода, Фср /3/ для среднемаксимального расхода, Фmax Модульные коэффициенты К: для среднего расхода для среднемаксимального расхода Среднегодовой расход воды Q %, м3/с Максимальный расход воды Q %, м3/с	50	90	10
	-0.013 - 0.998 - 30.3 -	-1.27 - 0.944 - 28.7 -	- 1.32 - - - 427.14

Средний годовой расход воды Q_ср, определяют делением суммы всех расходов за период наблюдения на количество лет:

, (1.1)

Q =534,9/18=29,7/с

Аналогично определяется средний максимальный расход Q_мax:

Q_max==301,2 м³/с,

где Q_г,Q_max-сумма наблюдений среднегодовых и максимальных расходов воды в створе водомерного поста,м³/с;

n-число лет наблюдений.

Коэффициент вариации С_v, средних и максимальных расходов воды за период наблюдений определяют по зависимости /3,стр.26/:

(1.2)



где k_i-модульный коэффициент годового стока, вычисляемый для каждого члена ряда по формуле /3,стр.25/:

, (1.3)

n-число членов исследуемого ряда.

В курсовой работе коэффициенты вариации средних годовых расходов определяется:

где 0.0324;0.72-приняты по итогам расчётов (табл.1.2).

Коэффициенты асимметрии C_s принимаются /2,стр.8/:

C_s=2C_v (1.4)

В курсовой работе они определяются:

-для средних годовых расходов

С_s,ср=2С_v,ср=2*1,005=2,01

-для максимальных расходов

C_s,max=2С_v,max=2*1,002=2,004



Среднегодовые расходы воды 50,90 и 10%-ной обеспеченности определяют в следующем порядке /2,стр.8/:

Q_p%=K_p%*Q_ср, (1.5)

где K_p%-модульный коэффициент, определяется по формуле /2,стр.8/:

K_p% =C_v*Ф_p%+1, (1.6)

где Ф_р%-параметр Фостера-Рыбкина для соответствующих значений С_s и P%.

Модульные коэффициенты различной обеспеченности К_Р%, в курсовой работе - для обеспеченности:

P_50%, К_50%=С_v50*Ф₅₀+1=1,005*0,3+1=1,3

P_90%, К_90%=1,002*0,9+1=1,9

P_10%, К_10%=0.206*1.32+1=1.272

Максимальный расход воды 10%-ной обеспеченности в створе запани определяется по формуле /2,стр.8/:

(1.7)



Таблица 1.2 - Расчёт исходных данных для определения коэффициентов вариации средних и максимальных годовых расходов воды в створе водомерного поста

Год	Для средних годовых расходов	Для средних максимальных расходов
	Qгi	Модульный к-т	Кср-1	(Кср-1)2	Qmax,г	Модульный к-т Кмах	Kmax-1	(Kmax-1)2
1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991	29.6 28.2 29.8 28.8 28.0 29.1 31.2 29.7 31.2 31.3 31.8 31.4 32.2 31.7 29.2 31.3 31.5 31.4	0.97 0.93 0.98 0.95 0.92 0.96 1.03 0.98 1.03 1.03 1.04 1.03 1.06 1.04 0.96 1.03 1.04 1.03	-0.03 -0.07 -0.02 -0.05 -0.08 -0.04 0.03 -0.02 0.03 0.03 0.04 0.03 0.06 0.04 -0.04 0.03 0.04 0.03	0.0009 0.0049 0.0004 0.0025 0.0064 0.0016 0.0009 0.0004 0.0009 0.0009 0.0016 0.0009 0.0036 0.0016 0.0016 0.0009 0.0016 0.0009	250 270 260 275 280 290 320 310 330 340 450 350 500 420 300 340 400 360	0.74 0.80 0.77 0.82 0.83 0.86 0.95 0.92 0.98 1.01 1.34 1.04 1.49 1.25 0.89 1.01 1.19 1.07	-0.26 -0.20 -0.23 -0.18 -0.17 -0.14 -0.05 -0.08 -0.02 0.01 0.34 0.04 0.49 0.25 -0.11 0.01 0.19 0.07	0.0676 0.0400 0.0529 0.0324 0.0289 0.0196 0.0025 0.0064 0.0004 0.0001 0.1156 0.0016 0.2401 0.0625 0.0121 0.0001 0.0361 0.0049

Q_гi=547.4 =18 =0 =0.0324 Q_max=6045 =18 =0 =0.72

В курсовой работе:

где F_зап-площадь водосбора реки в створе запани, м²

принимается с графика, (рис.1.1) F_зап=2800 км²;

F-общая площадь в створе водомерного поста, F=3000 км²

1.2 Гидрологические расчёты реки в лимитирующих створах и определение возможной продолжительности лесосплава

Река разбита на два участка, на каждом из них лимитирующий створ. Для организации первоначального лесосплава необходимо определить в этих створах и створе запани продолжительность лесосплава, средние значения поверхностных скоростей течения, ширину русла, глубин и расходов. С этой целью, по данным пункта 2.4 задания нужно вычертить поперечный профиль для каждого расчётного створа реки. В каждом створе (на поперечном профиле реки) задаться 4-5 расчётными отметками уровней воды и по формуле Шези, вычислить для различных значений глубин величин расхода средней скорости течения и ширины русла.

Для каждого створа определяется средняя отметка дна меженного русла Z_ср по зависимости /2,стр.10/:

, (1.8)

где Z-сумма всех отметок дна меженного русла в промерных точках (из задания 2.4);

n-число промерных точек.

В курсовой работе:

для створа 1:



для створа 2:

для створа запани:

Нижний расчётный уровень воды должен возвышаться над средней отметкой меженного русла на 0.5 м, все последующие уровни назначаются через каждые 0.6-0.7 м на лимирующих створах и через 1.0-1.2 м в створе запани. Ширина реки В при расчётных уровнях устанавливается в соответствии с масштабом по поперечному профилю.

Площадь живого сечения W для каждого расчётного уровня определяется по следующим зависимостям /2,стр.10/.

Для первого уровня:

W₁=B₁(Z₁-Z_ср), (1.9)

Для второго уровня:

W₂=W₁+0.5(B₁+B₂)(Z₂-Z₁), (1.10)

Для третьего уровня:

W₃=W₂+0.5(B₂+B₃)(Z₃-Z₂), (1.11)



Для четвёртого уровня:

W₄=W₃+0.5(B₃+B₄)(Z₄-Z₃), (1.12

Для пятого уровня:

W₅=W₄+0.5(B₄+B₅)(Z₅-Z₄), (1.13)

Средняя глубина реки для каждого расчётного уровня определяется по отношению /2,стр.11/:

(1.14)

где W,B-площадь живого сечения и ширина, соответствующие расчётному уровню.

Расход воды определяется по выражению /2,стр.11/:

Q=W*V (1.15)

где V-средняя скорость потока,м/с

(1.16)

где С-коэффициент Шези (иногда называют скоростной множитель);

R-гидравлический радиус. Принимается равным средней глубине реки в расчётном створе;

j-уклон свободной поверхности, из задания (табл.2.5).

В свою очередь, коэффициент Шези “C” можно определять по формулам Базена, Павловского, Маннинга. В курсовой работе он определяется по отношению /5,стр.57/:

(1.17)

где n-коэффициент шероховатости, из задания (табл.2.5).

В курсовой работе, площадь живого сечения W определяется:

Для первого уровня:

створ 1, W₁=58*(29.9-29.4)=29 м²;

створ 2, W₁=34*(54.5-53.9)=20.4 м²;

створ 3, W₁=54.0*(39.5-38.5)=54.0 м²;

Для второго уровня:

створ 1, W₂=29+0.5(58+62)*(30.5-29.9)=65 м²;

створ 2, W₂=20.4+0.5(34+36.0)*(55.1-54.5)=41,4 м²;

створ 3, W₂=54.0+0.5(54.0+60.0)*(40.5-39.5)=111.0 м²;

По аналогичным расчётам, используя формулы (1.11;1.12;1.13), имеем данные:

Для третьего уровня:

створ 1, W₃=103.4 м²;

створ 2, W₃=63,4 м²;

створ 3, W₃=173,4 м²;

Для четвёртого уровня:

створ 1, W₄=144,3 м²;



створ 2, W₄=86,3 м²;

створ 3, W₄=240,9 м²;

Для пятого уровня:

створ 1, W₅=238,2 м²;

створ 2, W₅=110,0 м²;

Используя формулы (1.14;1.15;1.16;1.17), а также значения коэффициента шероховатости n и уклона свободной поверхности j из табл.2.5 задания, определяем для трёх створов и для всех уровней значения средней глубины h_ср, средней скорости потока V коэффициента Шези С и расхода воды Q. Значения ширины реки В при различных уровнях замеряются с профилей створов, с учётом масштаба. В качестве примера, выполним расчёт на отметке уровня Z=29.9 м створа 1, на отметке Z=54.4 м створа 2 и на отметке Z=39.5 м створа запани:

Отметка уровня Z=29.9 м створа 1:

-средняя глубина реки:

-коэффициент Шези:

-средняя скорость течения:



-расход воды:

Q=W*V=28.8*0.32=9.2 м³/с

Отметка уровня Z=54.5 м створа 2:

-средняя глубина реки:

-коэффициент Шези:

-средняя скорость течения:

-расход воды:

Q=W*V=20.1*0.47=9.4 м³/с

Отметка уровня Z=39.5 м створа запани:

-средняя глубина реки:



-коэффициент Шези:

-средняя скорость течения:

-расход воды:

Q=W*V=54.0*0.43=23.1 м³/с

Методика расчётов на всех уровнях аналогична. Итоги расчётов сведены в табл. 1.3.

Таблица 1.3 - Расчётные гидрологические характеристики лимитирующих створов при различных отметках уровней

Отметки расчётных уровней Z, м	Ширина реки по урезу воды В, м	Площадь живого сечения реки W, м	Средняя глубина реки hср, м	Коэффициент Шези С, м 0.5/с	Средняя скорость потока V, м/с	Расход воды Q, м3/с
Створ №1 Zср=29.4 м
29.9 30.5 31.1 31.7 32.3	58 62 66 70,5 78	29 65 103.4 144,3 238.2	0.5 1.04 1.5 2.04 3.5	33.6 40.3 44.2 47.8 52.8	0.32 0.56 0.74 0.94 1.27	9.2 36.8 77.1 135.7 302.5
Створ №2 Zср=53.9 м
54.5 55.1 55.7 56.3 56.9	34 36 37.5 39 40	20.4 41.4 63.4 86.3 110	0.6 1.15 1.6 2.2 2.7	25.8 30.4 33.0 35.8 37.6	0.41 0.67 0.86 1.1 3.74	8.3 27.7 54.5 94.9 411.4
Створ №3(запань) Zср=38.5 м
39.5 40.5 41.5 42.5	54.0 60.0 65.0 70.0	54.0 111.0 173.4 240.9	1.0 1.85 2.6 3.4	30.3 35. 38.4 41.4	0.41 0.64 0.85 1.05	22.14 71.04 147.3 252.9

По данным вычислений приведённых в табл.1.3 на рис.1.2;1.3;1.4 на попере?ных профилях лимитирующих створов строятся графики зависимостей Q=f(z),V=f(z),h_ср=f(z)

Для расчёта возможной продолжительности периода лесосплава необходимо определить минимально допустимые глубины для молевого и плотового лесосплава /2,стр.11/:

(1.18)

где d_max-максимальный диаметр круглых лесоматериалов, d_max=0.55 (из задания 1.9);

-относительный объёмный вес лесоматериалов, =0.85;

-донный запас при молевом сплаве, =0.1м

В курсовой работе:

h_мол=0.5*0.8+0.1=0.52 м

для плотового сплава:

h_пл=Т+, (1.19)

где Т-осадка сплоточных единиц, из задания (п.3.1), Т=1.2;

-донный запас при плотовом лесосплаве, =0.2 м



h_пл=1.5+0.2=1.7 м

На поперечном профиле (рис.1.2) от отметки Z_ср следует отложить допустимые глубины для молевого (h_мол) и плотового (h_пл) лесосплава, провести горизонтальные линии до пересе- чения с графиком зависимости Q=f(z) и определить минимальные сплавные расходы Q_мол и

Q_пл.

В курсовой работе:

Z_мол=29.4+0.52=29.92 м; Z_пл=29.4+1.7=31.1 м

Затем эти расходы переносят на гидрографы соответствующих створов. Для построения гидрографов необходимо определить среднедекадные расходы воды 50 и 90%ной обеспеченности в расчётных створах.

Минимальные расходы воды:

В створе №1, с (рис.1.2) Q_мол.1=12.5 м³/с

Q_пл.1=55.0 м³/с

В створе №2, с (рис.1.3) Q_мол.2=8 м³/с

Q_пл.2=42 м³/с

В дальнейшем строим гидрографы лимитирующих створов Q=f(z). С этой целью определяем среднедекадные расходы воды года заданного процента обеспеченности в расчётных створах /2,стр.12/:

Q_дек=Q_рв*K_дек, (1.20)



где K_дек- модульный коэффициент декадного стока по данным водомерного поста (п.2.2 задания);

Q_рс- среднегодовой расход воды года заданного процента обеспеченности в расчётном створе /2,стр.12/:

(1.21)

где Q_p%ВП - среднегодовой расход воды года заданной обеспеченности в створе водомерного поста (табл.1.1.);

F_рс,F- соответственно площади водосбора реки в створах расчётном и водомерного поста

F_рс,F принимаются по графику, рис.1.1.

Расчёты среднедекадных расходов воды в лимитирующих створах производят для третьей декады апреля, трёх декад мая и трёх декад июня. Среднедекадные расходы расходы в лимитирующих створах №1 и 2 определяют для лет 90%-ной обеспеченности, а в створе запани для 50%-ной и 90%-ной.

На гидрографах в створах №1 и 2 отмечают среднюю дату начала лесосплава (п.1.10 задания)

В курсовой работе, среднегодовой расход воды 90%-ной обеспеченности лимитирующего створа № 1, определяется:

Среднедекадный расход воды 90%-ной обеспеченности для третьей декады апреля в створе № 1, определяется по формуле/1.22/:

Q_дек=Q_р.с.*К_дек, (1.22)



В курсовой работе:

Q_{апр.ств.!}=26.75*2.2=58.7 м³/с

где К_дек-модульный коэффициент декадного стока в третьей декаде апреля, 90%-ной обеспеченности, по данным водомерного поста (п.2.2 задания, К=2.2).

Остальные расчёты аналогичны, их результаты сведены в табл.1.4. для построения гидрографов.

В курсовой работе:

Створ запани

Р=50%:

P=90%:

По расчётным данным табл.1.4. строятся гидрографы створов, (рис.1.5;1.6;1.7).

Плотовой лесосплав можно проводить от даты начала лесосплава до даты соответствующей точке пересечения Q_пл с гидрографом. Этот период на реках первоначального лесосплава принимают в пределах 6-15 суток, но не более возможной продолжительности плотового лесосплава Т_пл полученной расчётом.

Молевой лесосплав в створе № 1 начинается сразу после окончания плотового и возможная продолжительность его ограничивается датой, соответствующей точке пересечения минимального расхода Q_мол с гидрографом.

В лимитирующем створе № 2 молевой лесосплав начинается с первого дня лесосплава (п.1.10 задания). Если горизонтальная линия Q_мол расположена ниже гидрографа и не пересекается с ним, дата возможного окончания молевого лесосплава будет соответствовать последнему дню июня. Значения расчётных параметров в лимитирущих створах, установленные по графикам на рис.1.2. и 1.3, заносятся в табл. 1.5.

Ширина реки в начале периода плотового лесосплава В_нп измеряется на поперечном профиле по расходу Q_нп, полученному на гидрографе рис.1.5. и перенесённому на кривую зависимости Q=f(Z) на рис.1.2.

Ширина реки в конце периода плотового лесосплава находится аналогично по расходу соответствующему дате фактического окончания плотового лесосплава.

Ширина реки при молевом лесосплаве, а также среднее по живому сечению скорости реки как для плотового, так и молевого лесосплава в створе № 1, определяются по этому же способу.

Расчётные параметры для молевого лесосплава в створе № 2 определяются по гидрографу, поперечному профилю и кривым, постренным для этого створа.

Таблица 1.5 - Значения расчётных параметров в створах № 1,2 по данным примера

Расчётные параметры	Единицы Измерения	Створ № 1	Створ № 2 Молевой лесоплав
		Плотовой лесосплав	Молевой лесосплав
1.Минимальные глубины, hмин 2.Минимальные уровни, Zмин 3.Начало периода 4.Окончание периода 5.Возможная продолжитель- ность лесосплава 6.Ширина реки: в начале периода, Вн в конце периода, Вк средняя для периода, Вср 7.Средняя по живому сече- нию скорость течения: в начале периода, Vн в конце периода, Vк средняя для периода, Vср	м м число, месяц число, месяц суток м м м м/с м/с м/с	1.4 30.8 6.05 20.05 15 72.0 72.0 72.0 0.87 0.87 0.87	0.57 30.0 21.05 30.06 40 72.5 61.0 66.7 0.87 0.49 0.68	0.57 54.5 6.05 30.06 55 36.5 34.0 35.25 0.9 0.5 0.7

Таблица 1.4 - Среднедекадные расходы воды Q, м³/с в расчётных стврах

Месяц	Декада	Среднегодовой расход воды Qр.с., м3/с в створе водомерного поста с табл.2.2 задания	Модульные коэффициенты декадного стока по данным водомерных постов (табл.2.2 задания)	Среднегодовой расход воды года заданного процента обеспеченности в расчётном створе Qр.с. м3/с	Среднедекадные расходы в расчётных створах, м3/с Qдек=Qр.с.*Кдек,
		50%	90%	50%	90%				Створ №1 Р=50%	Створ №2 Р=90%	Створ запани
						Створ №1 Р=50%	створ №1 Р=90%	Створ запани
								Р=50%	Р=90%			Р=50%	Р=90%
Апрель	III	30.3	28.7	2.35	2.2	26.75	10.45	25.54	24.2	58.7	23.0	60.00	53.24
Май	I II III			4.8 6.35 4.15	4.6 6.1 4.0					123.05 163.2 107.0	48.1 63.6 41.8	122.6 162.2 106.0	111.3 147.6 96.8
Июнь	I II III			2.9 1.75 1.23	2.8 1.7 1.2					74.9 45.5 32.4	29.3 17.8 12.54	73.5 44.7 31.4	67.8 41.1 29.0

1.3 Расчёт гарантированных водосъёмных уровней на береговом плотбище

Z₉₀=H_пл90+Z, (1.23)

где H_пл90-гарантированный уровень воды маловодного года 90%-ной обеспеченности;

Z-отметка нуля водомерного поста на плотбище (п. 3.6. задания).

В свою очередь, гарантированный уровень воды на береговом плотбище для каждого периода наблюдения Т_п определяется (2, стр. 15):

Н_пл90=К₉₀*Н_пл.ср., (1.24)

где К₉₀-модульный коэффициент, который определяется:

К₉₀=С_v90*Ф₉₀+1;

Н_пл.ср- среднее арифметическое значение гарантированного уровня на плотбище для каждого периода.

Значения среднеарифметических гарантированных уровней Н_пл.ср., коэффициентов вариации С_v, коэффициентов ассиметрии С_s для всех периодов вывода плотов определяют по зависимостям (1.1, 1.2, 1.3). Все расчёты сводятся в таблицу 1.6. Во вторую графу таблицы 1.6 выписывают гарантированные уровни воды на водомерном посту Н_ВП, для каждого периода вывода плотов Т_п для каждого года (п.2.3 задания).

Гарантированные уровни воды на плотбище Н_пл вносят в графу 3 таблицы 1.6 с кривой связи уровней водомерного поста и плотбища, (рис. 1.8). График зависимости Н_пл=f(Н_ВП) строят по данным п. 3.10 задания.



В курсовой работе для Т_п=6 суток имеем из таблицы 1.6:

Среднеарифметическое значение гарантированного уровня на плотбище:

коэффициент вариации:

-коэффициент ассиметрии С_s=2С_v=2*0.139=0.277

-показатель Фостера-Рыбкина, по значению С_s:

P=90%; Ф=-1.24

-модульный коэффициент К_90%:

К_90%=С_v*Ф₉₀+1=0.139*(-1.24)+1=0.83

-гарантированный уровень воды 90%-ной обеспеченности, Н_пл90%:

Н_пл90%= К_90%* Н_пл.ср=0.83*563.89=466.7 см=4.667 м

-отметка гарантированного уровня плотбища 90%-ной обеспеченности:

Z_90%= Н_пл90%+Z=4.667+30.7=35.36 м



Методика расчётов для Т_п-9, 12-15 суток аналогична.

Результаты расчётов по данным таблицы 1.6 для Т_п-9-12-15 суток сведены в таблицу 1.7.

Таблица 1.6 - Гарантированные уровни воды Т_п-9, 12-15 суток периода вывода плотов

Гидрологические показатели	Тп-9 суток	Тп-12суток	Тп-15 суток
Среднеарифметическое значение гарантированного уровня плотбища Нпл.ср., см 2. Коэффициент вариации, Сv 3. Коэффициент вариации, Сs Модульный коэффициент, К90 Гарантированный уровень воды 90% обеспеченности Нпл90, см Отметка гарантированного уровня 90% обеспеченности на плотбище Z90, м	479.44 0.18 0.36 0.78 374.0 34.44	434.17 0.215 0.43 0.74 321.0 33.91	386.39 0.215 0.43 0.74 286.0 33.56

По вычисленным отметкам уровней воды на плотбище строится график зависимости их от продолжительности вывода плотов (рис. 1.9) Z₉₀=f(Т_п)

Таблица 1.7 - Расчёт коэффициентов вариации для средних гарантированных уровней на плотбище

Год	НВП	Нпл		К-1	(К-1)2
1	2	3	4	5	6
Тп=6 суток
1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999	425 435 520 545 370 330 460 500 410 395 450 355 280 315 480 295 330 495	595 600 660 680 545 495 520 650 580 570 615 525 420 475 635 445 495 645	1.06 1.06 1.17 1.21 0.97 0.88 0.92 1.15 1.,03 1.01 1.09 0.93 0.74 0.84 1.13 0.79 0.88 1.14	0.06 0.06 0.17 0.21 -0.03 -0.12 -0.08 0.15 0.03 0.01 0.09 -0.07 -0.26 -0.16 0.13 -0.21 -0.12 0.14	0.0036 0.0036 0.0289 0.0441 0.0009 0.0144 0.0064 0.0225 0.0009 0.0001 0.0081 0.0049 0.0676 0.0256 0.0169 0.0441 0.0144 0.0196
		=10150	=18	=0	=0.3226
Тп=9 суток
1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999	345 355 425 450 300 270 370 405 330 315 360 285 235 270 220 255 285 400	515 525 595 615 455 405 545 575 495 475 530 430 350 405 330 380 430 575	1.07 1.09 1.24 1.28 0.95 0.84 1.14 1.20 1.03 0.99 1.1 0.89 0.73 0.84 0.69 0.79 0.89 1.2	0.07 0.09 0.24 0.28 -0.05 -0.16 0.14 0.2 0.03 -0.01 0.1 -0.11 -0.27 -0.16 -0.31 -0.21 -0.11 0.2	0.0049 0.0081 0.0576 0.0784 0.0025 0.0256 0.0187 0.04 0.0009 0.0001 0.01 0.0121 0.0729 0.0241 0.0972 0.0430 0.0121 0.04
		=8630	=18	=0	=0.5482
Тп=12 суток
1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999	310 320 385 395 255 235 315 365 295 280 335 245 185 215 345 200 230 360	465 480 555 570 385 350 475 530 445 420 500 365 270 320 515 295 345 530	1.07 1.11 1.28 1.31 0.89 0.81 1.09 1.22 1.02 0.97 1.15 0.84 0.62 0.74 1.19 0.68 0.79 1.22	-0.07 0.11 0.28 0.31 -0.11 -0.19 0.09 0.22 0.02 -0.03 0.15 -0.16 -0.38 -0.26 0.19 -0.32 -0.21 0.22	0.0049 0.0121 0.0775 0.0979 0.0121 0.0376 0.0081 0.0484 0.0004 0.0009 0.0230 0.0254 0.143 0.069 0.035 0.103 0.0422 0.0484
		=7815	=18	=0	=0.7889
Тп=15 суток
1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999	270 280 325 325 220 205 305 320 255 235 295 215 175 190 315 190 205 330	405 420 485 485 325 305 460 480 380 350 445 320 255 285 470 285 305 495	1.05 1.09 1.26 1.26 0.84 0.79 1.19 1.24 0.98 0.91 1.15 0.83 0.66 0.74 1.22 0.74 0.79 1.28	0.05 0.09 0.26 0.26 -0.16 -0.21 0.19 0.24 -0.02 -0.09 0.15 -0.17 -0.34 -0.26 0.22 -0.26 -0.21 0.28	0.0025 0.0081 0.0651 0.0651 0.0241 0.0430 0.0376 0.0587 0.0004 0.0081 0.0230 0.0295 0.1156 0.0676 0.0468 0.0576 0.0444 0.0790
		=6955	=18	=0	=0.7862



2. Разработка технологического процесса плотового лесосплава

2.1. Определение размеров плотов и потребности формировочного такелажа

Размеры плота зависят от габаритов лесосплавного хода изменяющихся во времени. Все плоты должны буксироваться с плотбища через лимитирующий створ №1, таким образом габариты плота будут зависеть от габаритов лесосплавного хода в этом створе.

На поперечном профиле лимитирующего створа наносится отметка горизонта воды, соответствующая средней ширине реки “B_ср” по поверхности воды за весь период плотового лесосплава /2, стр.17/:

(2.1)

где В_нп, В_кп - соответственно ширина реки по поверхности воды в начале и конце периода плотового лесосплава принятого по графикам 1.2 и 1.3.

По расходу воды Q, первого и последнего дня плотового лесосплава, снятого с гидрографа створа №1 (рис. 1.5) на поперечном профиле (рис. 1.2) определяем значения В_нп и В_кп.

В курсовой работе:

В_нп=72 м, В_кп=72 м

От поверхности воды при В_ср откладывается величина минимальной допустимой глубины плотового лесосплава h_пл=1.4 м. Расстояние между берегами на этой глубине соответствует эксплуатационной ширине реки В_э =61 м при плотовом лесосплаве. Ширину плота при одностороннем движении рекомендуется принимать В_пл 0.5 В_э. В курсовой работе ширина плота:

В_пл = 0.5 В_э=0.5*61=30.530 м

Длина плота (по заданию, табл. 3.3), L=240 м.

Для определения количества и объёма плотов, рассматриваем сортиментный состав лесоматериалов на складе №1 (табл. 4 задания). В первую очередь береговой сплотке подлежат лиственные сортименты и тонкомерные брёвна хвойных пород. При недостаточности этих сортиментов, плоты формируются из пучков хвойных пород. Сумма объемов сортиментов в процентах и всего, должны соответствовать заданию (п. 1.8 и табл. 4).

По заданию, загрузка склада №1-350 тыс.м³, в том числе береговой сплотки 160 тыс.м³, молевого лесосплава 350-160=190 тыс.м³. Расчёт сортиментного состава и объёма береговой сплотки выполнен в табл. 2.1.

Высоту пучка Н_п, ширину пучка в_п, объёмы пучков V_п для каждого сортимента определяем по данным задания (п. 3.1, 3.2) и формулам /3, стр.127/.

Высота пучка:

(2.2)

Ширина пучка:

(2.3)



Объём пучка:

(2.4)

где Т-осадка пучка (табл.3.1 задания);

-относительная плотность древесины, принимается 0.8 м;

-опытный коэффициент, принимается 0.93;

с-коэффициент формы пучка (п.3.2 задания);

-средняя длина сортимента (п. 4 задания);

к₀-коэффициент полнодревесности пучка, зависящий от среднего диаметра сортиментов, принимается по данным табл.2.2

Таблица 2.1 - Сортиментный состав и объёмы береговой сплотки

Сортименты	Длина, м	Средний диаметр, м	Объём сплотки, тыс. м3
			% от объёма склада 350.0	Расчётный объём	Принято к слотке
Пиловочник лиственный Стоительный лес смешанный Дрова топливные лиственные Балансовое долготьё хвойное Специальные сортименты	6.5 4.5 6.5 6.5 7.5	26 20 30 18 26	15 12 12 10 5	52.5 42 42 35 17.5	52 42 42 35 18

Таблица 2.2 - Значения коэффициента полнодревесности пучка, к₀

Средний диаметр, см	16	18	26	30
к0	0.58	0.60	0.66	0.70



В курсовой работе:

Высота пучка:

Н_п=-для всех сортиментов;

Ширина пучка: в_п=1.5*1.61=2.415 м

Объём пучка пиловочника лиственного:

V_п=*2.415*1.61*6.5*0.66/4=13.1 м³

Объём пучков других сортиментов определяется аналогично, по своим параметрам. Данные расчётов сводятся в таблицу 2.3.

Таблица 2.3 - Параметры сортиментных пучков береговой сплотки

Сортименты	Высота пучка Нп, м	Ширина пучка вп, м	Длина пучка	Коэффициент полно древесности, к0	Объём пучка Vп, м
1. Пиловочник лиственный Стоительный лес смешанный Дрова топливные лиственные Балансовое долготьё хвойное Специальные сортименты	1.61 для всех	2.415 для всех	6.5 4.5 6.5 6.5 7.5	0.66 0.615 0.7 0.6 0.66	13.1 8.4 13.9 11.9 15.1

Для малых рек целесообразно формировать гибкие плоты с поперечным расположением пучков.

Интервалы между рядами для обеспечения гибкости i, определяются по зависимости /2, стр.19/:



(2.5)

где к-коэффициент пропорциональности, учитывающий степень жёсткости рядов при изгибе плота на повороте. Для плотов из сортиментных плотов к=0.15;

L₁-длина части вогнутого борта плота, находящаяся на повороте реки с радиусом закругления R и углом поворота (п.2.5 задания), определяется по зависимости /2, стр.19/:

(2.6)

где В_пл-ширина плота;

в_п-ширина пучка;

-показатель гибкости плота, определяется по формуле:

(2.7)

В курсовой работе:

-при пучка 4.5 м



-при пучка 6.5 м

- при пучка 7.5 м

Число пучков по ширине плота, при

=7.5 м n_ш=

Число пучков по ширине плота, при

=6.5 м n_ш=

Число пучков по ширине плота, при

=4.5 м n_ш=

Плоты имеют передний и задний брустверы с предельным расположением пучков.

Число пучков в двух брустверах:



-при пучка 4.5 м

22

-при пучка 6.5 м

22

-при пучка 7.5 м

22

Число пучков в одном бортовом ряду при длине плота 240 м (п. 3.3 задания), длине пучка 4.5 м без брустверов, определится:

пучков

-при длине пучка 6.5 м без брустверов:

пучка



-при длине пучка 7.5 м без брустверов:

пучка

Число пучков в плоту всего:

-при длине пучка =7.5 м; N_пл=84*4+22=358 пучков

-при длине пучка =6.5 м; N_пл=84*5+22=442 пучка

-при длине пучка =4.5 м; N_пл=84*7+22=610 пучков

Расчёт количества плотов производится по форме таблицы 2.4

Таблица 2.4 - Сведения о береговой сплотке

Сортименты	Объём сплотки, тыс. м3	Объём пучка, м3	Количество пучков все- го, штук	Количество пучков в плоту, штук	Количество плотов, штук	Средний объём лесоматериалов в пло-ту,м3
Пиловочник лиственный 2.Стоительный лес смешанный 3.Дрова топливные лиственные 4.Балансовое долготьё хвойное 5.Специальные сортименты	52 42 42 35 18	13.1 8.4 13.9 11.9 15.1	3969 5000 3022 2941 1192	442 610 442 442 358	5 7 5 5 4	5790 5124 6144 5260 5406

Расход такелажа на плот объёмом лесоматериалов 5790 м³ в укрупнённых показателях определяется по форме таблицы 2.5



Таблица 2.5 - Расход формировочного такелажа на плот

Наименование такелажа	Удельный расход, кг/м3	Объём плота, м3	Потребность такелажа, кг
Тросы Цепи Поковки В том числе по видам поковок: коуши рычажные замки соеденительные скобы замки дуговые сжимы пластинчатые	0.55 0.32 0.21 0.026 0.079 0.007 0.006 0.092	5790	3184.5 1852.8 1215.9 150.5 457.4 40.5 34.7 532.7
Тросы Цепи Поковки В том числе по видам поковок: коуши рычажные замки соеденительные скобы замки дуговые сжимы пластинчатые	0.55 0.32 0.21 0.026 0.079 0.007 0.006 0.092	5124	2818.2 1639.7 1076.0 133.2 404.8 35.7 30.7 471.4
Наименование такелажа	Удельный расход, кг/м3	Объём плота, м3	Потребность такелажа, кг
Тросы Цепи Поковки В том числе по видам поковок: коуши рычажные замки соеденительные скобы замки дуговые сжимы пластинчатые	0.55 0.32 0.21 0.026 0.079 0.007 0.006 0.092	6144	3379.2 1966.1 1290.2 159.7 485.4 43.0 36.7 565.2
Тросы Цепи Поковки В том числе по видам поковок: коуши рычажные замки соеденительные скобы замки дуговые сжимы пластинчатые	0.55 0.32 0.21 0.026 0.079 0.007 0.006 0.092	5260	2893.0 1683.2 1104.6 136.8 415.5 36.8 31.6 483.9
Тросы Цепи Поковки В том числе по видам поковок: коуши рычажные замки соеденительные скобы замки дуговые сжимы пластинчатые	0.55 0.32 0.21 0.026 0.079 0.007 0.006 0.092	5406	2973.3 1729.9 1135.3 140.6 427.1 37.8 32.4 497.4

2.2 Определение потребной площади плотбища и объёма земляных работ

Площадь плотбища F_п, необходимая для размещения плотов из принятых для сплотки сор-тиментов, определяется из зависимости /2, стр.21/:

(2.8)

где W_i-объём плота из i-го сортимента;

n_i-число плотов из i-го сортимента;

Н_i-высота пучка из i-го сортимента, (Н_i=h_п);

-коэффициент, учитывающий проезды и неравномерность размещения плотов, принимается =1.5

Длина плотбища, L_плотб определяется как частное от деления найденной площади F_п на среднюю ширину плотбища В_плотб (п. 3.4 задания):



Для определения объёма земляных работ на плотбище, по графику зависимости Z₉₀=f(T_п) на рис.1.9 определяется минимальная отметка гарантированного уровня воды Z₉₀ для принятого вывода плотов Т_п.

В курсовой работе Z₉₀=33.56 м.

Затем вычисляется проектная отметка Z_пр берегового плотбища, при которой возможен вывод плотов, по зависимости /2, стр.21/:

Z_пр= Z₉₀-h_пл, (2.9)

Если средняя отметка поверхности плотбища Z_пл (п. 3.5 задания) меньше Z_пр, то производство земляных работ не требуется. Если Z_пл Z_пр, то объём земляных работ определяется /2, стр.2/:

W_зр=F_плотб*(Z_пл-Z_пр), (2.10)

В курсовой работе:

Z_пр= 33.56-1.4=32.16 м

Z_пл= 32-32.16=-0.16 м

Земляных работ в этом случае не требуется.



2.3 Расчёт необходимого количества агрегатов для береговой сплотки

За среднее расстояние транспортировки сплоточных единиц принимается половина длины плотбища:

Для работы по береговой сплотке рекомендуются универсальные сплоточно-транспортно-штабелёвочные агрегаты.

В курсовой работе принят ЛТ-84А с технической характеристикой: базовый трактор К-703, грузоподъёмность 12.5 т (максимальный объём пучка 15 м³).

Агрегат предназначен для захвата пачек круглых лесоматериалов из лесонакопителей или штабелей, сплотки в челюстном захвате, транспортировке пачек и пучков, укладки их в плот, в шта-бель или сброски на воду.

Скорость перемещения км/ч - без груза 3-30 км/ч, V_ср=12 км/ч

- с грузом до 18 км/ч, V_ср=10 км/ч

Сменная производительность агрегата определена по зависимости /2, стр.22/:

(2.11)

где Т_с-продолжительность смены;

V_ср-средний объём сплоточных единиц;

t₁,t₂-соответственно время на перемещение агрегата с грузом и порожнем;

t₃-время на разворот агрегата, подачу его к накопителям, забор пучка, сплотку, укладку в плот;

к₁-коэффициент использования рабочего времени в смену, к₁=0.9;

к₂- коэффициент использования мощности агрегата, к₂=0.9.

В курсовой работе Т_с=470 мин.

Подобные документы

• Транспортировка леса

  Транспортировка леса автомобильным, железнодорожным транспортом. Разновидности молевого лесосплава. Свойства плавучести древесины. Виды водного транспорта. Буксировка плотов против течения. Судовые перевозки леса. Перемещение плотов по течению реки.
  
  реферат [20,6 K], добавлен 12.12.2016
  

• Генеральное планирование производства

  Описание района проектирования. Технология предприятия и потребности в перевозках. Потребности предприятия в перевозках. Выбор площадки и проектирование внешнего транспорта. Построение схематического продольного профиля. Железнодорожные пути на площадке.
  
  курсовая работа [237,6 K], добавлен 17.02.2009
  

• Проектирование транспортной системы нового города

  Определение площади и размеров города, расчет показателей его транспортной сети. Определение потребности населения в пассажирских перевозках. Модернизация подвижного состава парков ГПТ. Рекомендации, мероприятия по совершенствованию транспортной системы.
  
  курсовая работа [140,4 K], добавлен 09.02.2011
  

• Строительство и ремонт железных дорог

  Категории норм проектирования железных дорог, расчетная схема дистанции пути. Расчет контингента монтеров пути околотка и графика осмотров пути. Определение фонда заработной платы, штатное расписание. Безопасность движения поездов и охрана труда.
  
  дипломная работа [984,9 K], добавлен 05.02.2011
  

• Устройство и содержание железнодорожного пути

  Расчёт и проектирование эпюры одиночного обыкновенного стрелочного перевода. Определение размеров крестовины и длин рельсов, входящих в стрелочный перевод. Необходимая продолжительность "окна" для производства комплекса работ по капитальному ремонту пути.
  
  курсовая работа [798,8 K], добавлен 26.10.2013
  

• Ремонт агрегатов и систем транспортных средств фирмами-изготовителями

  Производственный процесс капитального ремонта автомобилей. Контроль технического состояния изделий на авторемонтном предприятии (АРП). Принципы проектирования поточных линий. Определение потребности в ремонтах. Проектирование, технологический расчет АРП.
  
  дипломная работа [2,3 M], добавлен 26.01.2011
  

• Проектирование карданной передачи

  Определение параметров двигателя: максимальной и минимальной частоты вращения коленвала, вращающего момента и мощности. Расчет тягового и мощностного баланса автомобиля. Методика проектирования карданной передачи автомобиля, размеров карданного шарнира..
  
  курсовая работа [193,1 K], добавлен 13.05.2009
  

• Параметры сопротивления окружающей среды при движении судов и плотов

  Расчёт полной величины сопротивления воды движению судна, остаточного сопротивления судна и сопротивления воздушной среды. Сложность расчёта сопротивления среды движению плотов. Величина сил сопротивления судна при движении его в ограниченном потоке.
  
  контрольная работа [76,0 K], добавлен 21.10.2013
  

• Организация работ по капитальному ремонту пути

  Характеристика участка пути. Основные параметры и технико-экономическая оценка технологического процесса по организации капитального ремонта пути. Определение состава работ по этапам их объемов и трудоемкости, проектирование графика распределения.
  
  курсовая работа [343,7 K], добавлен 12.12.2011
  

• Проектирование участка новой железнодорожной линии с анализом овладения перевозками

  Описание области проектирования. Анализ геодезической линии. Проектирование плана трассы и продольного профиля. Проектирование малых водопропускных сооружений. Определение капитальных вложений и эксплуатационных расходов. Анализ овладения перевозками.
  
  курсовая работа [54,6 K], добавлен 12.11.2008
  

• Проектирование новой железной дороги в Республике Саха (Якутия)

  Характеристика области проектирования новой железной дороги. Длина приемоотправочных путей. Описание возможных вариантов трассы. Нормы проектирования плана и продольного профиля дороги. Размещение раздельных пунктов. Проектирование мостовых переходов.
  
  курсовая работа [126,1 K], добавлен 29.05.2014
  

• Железнодорожный путь. Содержание и ремонт железнодорожного пути

  Выбор типа верхнего строения пути на двухпутном участке. Определение ширины колеи в кривой и характеристика вписывания в нее заданного локомотива. Расчет и проектирование одиночного обыкновенного стрелочного перевода. Определение длины остряков.
  
  курсовая работа [1,1 M], добавлен 25.02.2012
  

• Электрооборудование электроподвижного состава

  Проектирование тягового двигателя. Определение диаметра якоря, параметра зубчатой передачи, размеров проводника обмотки. Магнитная характеристика машины. Скоростные характеристики двигателя, расчет КПД. Определение технико-экономических показателей.
  
  курсовая работа [793,2 K], добавлен 24.08.2012
  

• Проектирование рабочего органа одноковшового экскаватора

  Конструктивные особенности одноковшовых экскаваторов. Области применения экскаваторов. Определение линейных размеров рабочего оборудования. Расчет основных параметров механизма передвижения. Основные пути повышения производительности экскаватора.
  
  курсовая работа [1,4 M], добавлен 11.12.2014
  

• Устройство и эксплуатация пути

  Назначение группы, категории и класса пути. Назначение конструкции, типа и характеристики верхнего строения пути. Основные размеры балластной призмы. Расчет длины остряка. Определение основных геометрических и осевых размеров стрелочного перевода.
  
  курсовая работа [1,1 M], добавлен 13.12.2012
  

• Система ведения путевого хозяйства

  Определение классификации пути, норм периодичности выполнения ремонтно-путевых работ. Организация основных работ по капитальному ремонту пути. Определение фронта работ в "окно". Расчет основных параметров и размеров обыкновенного стрелочного перевода.
  
  дипломная работа [191,6 K], добавлен 24.03.2014
  

• Проектирование вагонных депо и вагоноремонтных заводов

  Теоретические основы проектирования вагонного депо. Система ремонта вагонов и структура вагоноремонтной базы магистрального железнодорожного транспорта. Организация проектирования промышленных предприятий, этапы разработки проекта и виды оборудования.
  
  курс лекций [43,5 K], добавлен 05.04.2009
  

• Проектирование новой участковой станции

  Технико-эксплуатационная характеристика станции. Примыкание боковых железнодорожных линий. Определение полезной длины приемоотправочных путей. Выбор типа станции. Определение размеров устройств грузового и локомотивного двора. Выбор схемы станции.
  
  методичка [124,8 K], добавлен 23.12.2008
  

• Проектирование предприятий автомобильного транспорта

  Порядок и этапы проектирования АТП на 42 автомобиля КАМАЗ-5410 с полуприцепами ОДАЗ-9370 и 57 автомобилей КАМАЗ-5511. Методика технологических расчетов для определения численности рабочих, количества постов, необходимых размеров площадей помещений АТП.
  
  курсовая работа [122,8 K], добавлен 14.04.2009
  

• Проектирование верхнего строения пути. Организация ремонтно-путевых работ

  Определение классификации железнодорожных путей. Организация работ по их капитальному ремонту. Построение поперечных профилей земляного полотна по расчетам глубины водоотводных канав. Расчет размеров стрелочного перевода и длин путей станционного парка.
  
  курсовая работа [1,6 M], добавлен 24.03.2015
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам