Определение водоприемно-отводящей способности призмы крепления

Экспериментальные данные показали, что эффективность каменной призмы можно обеспечить при неполной аккумуляции волнового потока каменной призмой. Часть этого расхода после гашения энергии волны и трансформации эпюры скоростей следует соответственным путем направить обратным током навстречу очередной волне и тем самым уменьшить ее физическое воздействие на откос.

Следовательно, волнобойная призма должна обеспечить гашение энергии не всей, а наиболее динамичной части волны.

Поскольку снижение динамического воздействия волны на откос зависит от величиины отбора и отвода части волнового потока в нижнюю прибойную зону призмы, ее фильтрующая способность должна отвечать условию:

Qпр = Qв = Qф. (2).

Гидравлическую способность призмы можно выразить формулой ленточного каменного дренажа:

Qф = щпр • К • I^х (3).

или по формуле неразрывности потока:

Qф = щпр • Vпр, (4).

где щпр — площадь рабочего сечения (объема) призмы; Kф — коэффициент фильтрации; I — градиент или гидравлический уклон призмы; х — показатель степени, характеризующий режим движения фильтрационного потока, для турбулентного режима х = 0,5 [4].

Для каменной наброски можно рекомендовать [2] значение Кф = 0,05−0,1 м/с.

С некоторым приближением среднюю скорость фильтрации можно определить по формуле Шези в следующем обобщенном виде [8]:

(5).

где С0 — обобщенный коэффициент Шези, зависящий от размеров камней, их формы и структуры укладки; р — порозность (пустотность) наброски; D — диаметр камня, приведенного к шару, в см; J — гидравлический градиент.

Величину коэффициента С0 рекомендуется определять по формуле:

(6).

Волновой расход (прибойный) Qпр. можно выразить через удельный объем наиболее динамичной зоны волны Wв и период волны (рис. 1):

Qвол = W'в? ф, (7).

где W'в — расчетная площадь (эпюра) волны; ф — период волны, с.

Учитывая степень достоверности гидрологических данных, форму и параметры призмы и волны можно принять:

(8).

Согласно работам Н. Н. Джуновского, П. А. Шанкина зона максимального воздействия составляет.

(9).

Согласно [3; 6] принимать в расчетах.