Часть I. Выбор створа, компоновки узла и очередности работ

Проект водосливной плотины

Курсовую работу выполнил студент Осокин Евгений, гр. 5016/1

Санкт-Петербургский Государственный Технический Университет

Санкт-Петербург 1999

Введение

 Целью данного проекта является разработка гидроузла. Гидроузел включает в себя водосливную плотину,гидроэлектростанцию, береговой водоприемник и глухую плотину.

 Климатические условия. Географический район строительства – Зап. Сибирь.

 Геологические условия. Аллювиальные отложения в русле реки представляют собой песок крупно-зернистый, подстилающими породами являются глины. Отметка кровли коренных пород составляет 89,0 м.

 Гидрологические условия. В качестве основного расчетного расхода принимается расход основной вероятностью Qосн, составляющий 810 м3/с. При расчете пропуска строительных расходов II очереди расход в летне-осенний период составляет 335 м3/с, расход при перекрытии русла составляет 110 м3/с.

Часть I. Выбор створа, компоновки узла и очередности работ

Выбор створа гидроузла

 Створ сооружения выбираем из условия минимизации протяженности сооружений гидроузла по этому створу. Фактически от положения створа гидроузла в плане зависит лишь длина глухой земляной плотины. Она определяется как расстояние между горизонталями, имеющими ту же отметку, что и гребень глухой плотины. Таким образом, определив отметку гребня глухой плотины, равную 115,5 м, по карте мы находим участок реки, где горизонтали с отметкой 116 проходят наиболее близко друг от друга. На этом участке мы располагаем основные сооружения гидроузла. Створ гидроузла располагаем перпендикулярно речному потоку, чтобы гидродинамические условия попадания воды на водослив и в спиральные камеры ГЭС были оптимальными. По створу мы располагаем ось глухой плотины, гребень водослива и прямую, проходящую через центры рабочих колес турбин в здании ГЭС. Также в створе гидроузла располагается водоприемник.

Компоновка гидроузла

 Согласно расчету (приложение 11) отметка перемычки равна 103,8 м.

 Следовательно, сооружения гидроузла будут располагаться в пойме реки (пойменная компоновка).

 В I очередь строительства выгоднее пропускать расходы через правую часть русла, а в левой части возводить водосливную плотину и здание ГЭС.

Последовательность строительных работ

 Все строительные работы осуществляются в две очереди. К первой очереди строительства относятся следующие подготовительные мероприятия и строительные работы:

1) расширение той части русла, через которую пропускаем строительные расходы первой очереди, и строительство двух поперечных перемычек, ограждающих котлован основных сооружений первой очереди; перемычки насыпные, возводятся в воде без подготовки основания;

2) частичное перекрытие русла реки при замыкании контура перемычек;

3) осушение котлована первой очереди и возведение сооружений первой очереди; быки и устои водосливной плотины возводятся полностью, тело плотины - до отметки временного порога; сооружаем крепление нижнего бъефа - водобойную плиту и рисберму; часть грунтовой плотины возводим до проектной отметки гребня плотины; строим здание ГЭС;

4) разборка поперечных перемычек первой очереди строительства.

Ко второй очереди строительства относятся следующие работы:

1) возведение поперечных перемычек второй очереди;

2) полное перекрытие естественного русла реки при замыкании контура перемычек второй очереди; пропуск строительных расходов второй очереди через недостроенные водосливные отверстия; возведение глухой плотины;

3) перекрытие методом гребенки отверстий водосливной плотины;

4) частичное наполнение водохранилища и пуск первого агрегата ГЭС;

5) заполнение водохранилища до НПУ, ввод в эксплуатацию постоянных сбросных сооружений и ГЭС.

Часть II. Водосливная плотина

Водобойные устройства

 Непосредственно за водосливной плотиной располагаем водобойную неармированную плиту с целью получения затопленного гидравлического прыжка при сопряжении ниспадающей струи с нижним бъефом.

 Длина водобойной плиты составляет 35,6 м, толщина плиты – 3,2 м. Плита располагается на отметке 95,1 м.

 Плиту водобоя отделяем деформационным швом от тела плотины, с тем, чтобы избежать появления трещин в этом месте. Также по продолжению осей быков идут вертикальные температурно-усадочные швы.

Рисберма

 В пределах послепрыжкового участка после водобоя устраиваем рисберму. Она состоит из жесткой и гибкой частей.

 Общая длина рисбермы составляет 40 м.

Жесткая часть рисбермы состоит из 2 бетонных плит толщиной 50 см. Эту плиту бетонируют на месте. Гибкая часть рисбермы состоит из двух участков каменной наброски с диаметром камня от 0,20 м до 0,16 м. В данном случае применяется обыкновенная наброска камня с разравниванием.

Расчет ямы размыва

 В конце рисбермы предусматривается специальное концевое устройство в виде ямы (ковша) размыва. Глубина ямы равна 6,7 м. Она определяется из условия равенства скорости потока в ковше и максимально допускаемой (неразмывающей) скорости. Коэффициент откоса принимаем равным 3,2. Внутренний откос и дно ямы укрепляют.

Статический расчет

 Статический расчет водослива представлен в приложении 13. За расчетную секцию мы принимаем конструктивную секцию, то есть пролет водослива, ограниченный с обеих сторон двумя полубыками.

 В случае водосливной плотины мы имеем два варианта нагружения: при закрытом затворе и при открытом затворе, когда вода переливается через гребень плотины. Первый вариант наиболее опасным, поэтому именно его мы принимаем, как расчетный.

 При определении напряжений в точках А и В основания плотины учитываем следующие силы, действующие на плотину:

собственный вес секции, складывающийся из собственного веса пролета водослива и собственного веса полубыков,

гидростатическое давление со стороны ВБ,

гидростатическое давление со стороны НБ,

сила противодавления.

 Статический расчет позволяет сделать следующие выводы. Водосливная плотина подвергается случаю внецентренного сжатия с очень малым эксцентриситетом (различие между напряжениями не более 3%), что позволяет рассматривать плотину как центрально сжатую.

 Запроектированная водосливная плотина удовлетворяет условию устойчивости.

Список литературы

1. Мустафин Х.Ш., Васильев Ю.С. Выбор основного оборудования зданий гидроэлектростанции. - 1979.

2. Чугаев Р.Р. Гидравлика. - Л.: Энергоиздат, 1982.

3. Чугаев Р.Р. Гидротехнические сооружения. - М.: Агропромиздат,1985.

Проект водосливной плотины

Курсовую работу выполнил студент Осокин Евгений, гр. 5016/1

Санкт-Петербургский Государственный Технический Университет

Санкт-Петербург 1999

Введение

 Целью данного проекта является разработка гидроузла. Гидроузел включает в себя водосливную плотину,гидроэлектростанцию, береговой водоприемник и глухую плотину.

 Климатические условия. Географический район строительства – Зап. Сибирь.

 Геологические условия. Аллювиальные отложения в русле реки представляют собой песок крупно-зернистый, подстилающими породами являются глины. Отметка кровли коренных пород составляет 89,0 м.

 Гидрологические условия. В качестве основного расчетного расхода принимается расход основной вероятностью Qосн, составляющий 810 м3/с. При расчете пропуска строительных расходов II очереди расход в летне-осенний период составляет 335 м3/с, расход при перекрытии русла составляет 110 м3/с.

Часть I. Выбор створа, компоновки узла и очередности работ

Выбор створа гидроузла

 Створ сооружения выбираем из условия минимизации протяженности сооружений гидроузла по этому створу. Фактически от положения створа гидроузла в плане зависит лишь длина глухой земляной плотины. Она определяется как расстояние между горизонталями, имеющими ту же отметку, что и гребень глухой плотины. Таким образом, определив отметку гребня глухой плотины, равную 115,5 м, по карте мы находим участок реки, где горизонтали с отметкой 116 проходят наиболее близко друг от друга. На этом участке мы располагаем основные сооружения гидроузла. Створ гидроузла располагаем перпендикулярно речному потоку, чтобы гидродинамические условия попадания воды на водослив и в спиральные камеры ГЭС были оптимальными. По створу мы располагаем ось глухой плотины, гребень водослива и прямую, проходящую через центры рабочих колес турбин в здании ГЭС. Также в створе гидроузла располагается водоприемник.

Компоновка гидроузла

 Согласно расчету (приложение 11) отметка перемычки равна 103,8 м.

 Следовательно, сооружения гидроузла будут располагаться в пойме реки (пойменная компоновка).

 В I очередь строительства выгоднее пропускать расходы через правую часть русла, а в левой части возводить водосливную плотину и здание ГЭС.