Расчет пропускной способности поверхностных водосбросов

Содержание

 

 

1. Компоновка сооружений гидроузла. 3

2. Гидравлические расчеты. 4

2.1. Расчет пропускной способности поверхностных водосбросов 5

2.1.2. Расчёт глубинных отверстий. 7

2.1.3.Проверка пропуска максимального (катастрофического) расхода. 8

2.2 Расчет сопряжения бьефов. 9

3. Конструирование тела плотины и ее элементов. 13

3.1. Конструирование элементов подземного контура и профиля плотины. 14

3.1.1. Проектирование поперечного профиля плотины.. 14

3.2. Конструкции гравитационных плотин. 14

3.2.1. Деформационные швы и их уплотнения. 14

3.2.2. Понур. 15

3.2.4. Шпунты.. 15

3.3. Конструкция водобоя. 15

3.4. Конструкция рисбермы.. 15

3.5. Конструкция быков водосливных плотин. 16

3.6. Конструкции береговых устоев. 17

4. Фильтрационные расчеты плотины. 17

4.1. Расчет фильтрации в основании бетонной плотины.. 18

4.2. Расчет фильтрации в обход берегового устоя. 20

5. Расчет плотины на устойчивость и прочность. 22

5.1Нагрузки и воздействия на плотину. 22

5.2. Расчет устойчивости плотины на сдвиг. 25

5.3. Расчет напряжений бычка. 26

6. Пропуск строительных расходов. 27

Литература. 28

 

Введение

Настоящий курсовой проект рассматривает вопрос проектирования в соответствии с действующей нормативной документацией бетонной двухъярусной водосбросной гравитационной плотины. Включает в себя гидравлические, фильтрационные расчеты, расчеты устойчивости плотины, определения напряжений в основании и теле плотины, а также конструирование тела плотины и ее элементов, выбор компоновки сооружений гидроузла и соображения по пропуску строительных расходов.

1.Компоновка сооружений гидроузла.

При заданном составе сооружений гидроузла компоновка зависит от величины напора, климатической зоны расположения узла, геологических условий и топографии створа, многоводности реки, водохозяйственных задач узла, строительно–производственных условий.

Т.к. район строительства задан, то первой задачей является выбор оси створа гидроузла. Основными при выборе створа гидроузла в данном проекте являются топографические условия заданной стройплощадки. Так выбранный створ удовлетворяет условию минимальной длины напорного фронта гидроузла (расположение перпендикулярно потоку на участке с максимальным уклоном поверхности земли).

Компоновка сооружений выбрано с учетом следующих основных принципов:

1. Эксплуатационно-технические требования - каждое сооружение гидроузла наилучшим образом выполняет свои функции и не мешает работе других сооружений.

2. Технико -экономические условия – минимальная стоимость гидроузла с учетом ежегодных эксплуатационных расходов, что достигается возведением глухой части напорного фронта из грунтовых материалов (земляная плотина) с использованием местных строительных материалов.

3. Строительно-производственные условия – возведение гидроузла в кратчайшие сроки, что достигается обеспечением удобного и надежного пропуска строительных расходов, возможностью частичного поднятия напора и пуска во временную эксплуатацию неоконченного сооружения.

4. Прочие условия – создание красивого архитектурного ансамбля и возможностью использования сооружений гидроузла для транзитного сухопутного транспорта.

С учетом всех выше перечисленных условий для заданных условий принята одна из наиболее распространенных для средненапорных гидроузлов русловая компоновка.

Состав гидроузла данного курсового проекта:

1. Бетонная гравитационная двухъярусная плотина. Отметка гребня плотины Ñ203.5напор на гребне плотины 5 м, ширина водосливного отверстия 10м. Количество донных отверстий-2, ширина отверстия 10 м, высота 1.8 м.

Тело бетонной плотины с земляной сопрягается с помощью береговых устоев. За плотиной устраивается водобой с гасителем кинетической энергии- водобойный колодец высотой 1.4 м. Водобой выполняется в виде массивной бетонной плиты толщиной 2.6 м, длиной 22 м, в которой для снятия фильтрационного давления устраиваются дренажные разгрузочные колодцы через 6 м, размером 1×1м. За водобоем устраивается рисберма длиной 40 м, которая выполняется из монолитных бетонных плит размером 3×3×0,4м. За рисбермой для гашения оставшейся энергии устраивается ковш глубиной 11.6м. Ковш на 4 м загружается камнем. Для увеличения устойчивости плотины и удлинения пути фильтрации под сооружением устраиваются:

 - Глиняный понур длиной 10 м и толщиной в начале сечения 0.5 м и в конце 1.7 м.

 - Металлический шпунтовый ряд, заглубленный на 10 м от подошвы плотины

2. Земляная плотина.

Отметка гребня плотины Ñ212.7, ширина гребня 21.6 м, заложение верхового откоса 1:3,  низового 1:2.5

 

2. Гидравлические расчеты.

Гидравлические расчеты водосбросных сооружений плотин и их нижних бьефов выполняются с целью решения следующих основных задач:

- Определение ширины водосливного фронта, отметки гребня водослива и профиля водосливной поверхности.

- Назначение очертания быков, конструкций и очертаний бе­реговых открылков, отметок понура и конструкций крепления дна в верхнем бьефе.

- Выбор оптимального режима сопряжения бьефов и назначения отметок заложения водобоя и рисбермы типов и размеров гасителей энергии, участков крепления дна, берегов, длины и очертаний в плане береговых бетонных сопрягающих устоев и открылков в ниж­нем бьефе.

При выполнении гидравлических расчетов плотин рассматривают основной и поверочный случаи.

Основной расчетный случай соответствует пропуску расчетного паводкового расхода воды всем водопропускным фронтом сооружения при нормальном подпорном уровне (НПУ) в верхнем бьефе.

Поверочные расчеты проводятся для случая пропуска расчетно­го максимального (катастрофического) расхода воды при форсированном уровне верхнего бьефа.

Ширина водосливного фронта плотины. В определяется принятой величиной удельного расхода воды в HБ. Назначая величину q необходимо учитывать, что увеличение удельного расхода сокращает ширину водосливного фронта и, следовательно, уменьшает стоимость бетонной плотины. Вместе с тем, с увеличением q стоимость устройств НБ, создаваемых для гашения энергии, будет возрастать. Таким образом, выбор оптимальной величины удельного расхода производится путем технико-экономического сравнения ряда вариантов.

По данным практики эксплуатации удельный расход для плотин средних напоров песчаных оснований принимаем 25 м³/с на 1 погонный метр.

Расчёт глубинных отверстий

 

Глубинные водосбросы оборудуются:

-рабочими затворами для перекрытия отверстий в эксплуатационный и строительный периоды;

-ремонтными затворами для отключения водовода от верхнего или нижнего бьефа как в строительный так и в эксплуатационный период;

-сороудерживающими решетками для предохранения водосбросов от попадания в них топляков и крупных предметов;

-подъемными механизмами для затворов и решеток.

Принимаем прямоугольные отверстия с шириной b = 10м и высотой h = 1.8 м.

Расход глубинных водосбросов определяется по формуле:

; (2.6)

 - площадь выходного отверстия;

.

Н_д – действующий напор, определяемый по формуле:

м.

 – ускорение свободного падения,

-коэффициент расхода глубинных водосбросов

= ; (2.7)

 - суммарный коэффициент сопротивления местных потерь и по длине.

+

 - сопротивление на вход; принимаем , т.к. вход прямоугольный.

 - коэффициент сопротивления в пазах;

bn/b<0,1 0.5/10=0.05 поэтому ;

 - коэффициент потерь по длине, определяемый по формуле:

, (2.8)

где R – гидравлический радиус; м,

где  - смоченный периметр,

с – коэффициент Шези, м^0.5/c,

n = 0.013 – коэффициент шероховатости бетона.

Для определения l, т.е. длины глубинных водосбросов, необходимо определить ширину подошвы плотины.

,

где м.

Отсюда предварительно принимают м.

;

- коэффициент сороудерживающей решетки;

s=0,01- толщина стержня решетки;

bn=0,1- величина просвета между стержнями;

α=90^о- угол наклона решетки к горизонту;

β=1.79- коэффициент зависящий от формы стержня;

=1.79(0.01/0.1)^4/3·1=0.083

,

         Расход, пропускаемый одним глубинным отверстием равен:

Необходимое количество отверстий:

шт.

 Принимаем 2 отверстия

Проверка пропуска расчетно-паводкового расхода

Q>Q_р.п.

 на 8%

 

 

Расчет сопряжения бьефов.

Рациональное решение комплекса вопросов о создании благоприятных гидравлических условий на участках сопряжения бьефов и перехо­да потока в естественное состояние является одной из важнейших за­дач проектирования любого водосбросного сооружения.

Условия работы конструкций крепления НБ, глубины размыва дна в НБ зависят в значительной мере от режима сопряжения с НБ сброс­ного потока. Для данной плотины исполь­зуются донный режим сопряжения бьефов.

Наиболее эффективное гашение избыточной кинетической энергии в НБ при донном режиме происходит в затопленном гидравлическом пры­жке. Затопленный гидравлический прыжок можно обеспечить по средствам водобойного колодца, размеры которого (глубина и длина) определяются в зависимости от схемы маневрирования затворами, расположенными на греб­не водослива.

В курсовом проекте рассматривается 5 схем маневрирования затворами. Для каждой из этих схем, устанавливаются  уровни верхнего и нижнего бьефов. Уро­вень к ВБ во всех случаях принимается на отметке НПУ. Уровень воды в НБ в каждом случае определяется покривойсвязи  зависимости от расхода, проходящего через водослив.

Первая схема.

Все затворы подняты на высоту a = 0,2Н; донные все закрыты.

Расход для случая, когда на гребне водослива после затвора имеется горизонтальный участок длиной с>=a, при истечении из-под затвора на гребне водослива.

 a=0.2H=0.2·5=1

c=2>a

 

Q=

где  - коэффициент скорости;

n = 3 – число водосливных отверстий;

b = 10 – ширина одного водосливного отверстия;

 - коэффициент вертикального сжатия, определяемый по зависимости Альтшуля:

; (2.9)

Но – напор, с учётом скорости подхода

.

Глубина воды в нижнем бьефе, соответствующая вычисленному  расходу,определяется по кривой связи уровней и расходов.

h_нб=4м 

Определим глубину воды в сжатом сечении:

,

отсюда .

Где Вс – ширина потока в сжатом сечении: м.

Р=6м.

1-е приближение: м.

2-е приближение: м.

3-е приближение:  м

м.

Вычислим вторую сопряжённую глубину: .

Критическая глубина определяется по формуле:

= = м.

Тогда м.                        

Так как =3.72м < h_Нб=4м, то прыжок затоплен.

Вторая схема.

Один затвор поднят полностью, а остальные на высоту  а = 0,2Н,все донные закрыты.

Расход:

     

где =1 - число водосливных отверстий, открытых полностью,

=2 - число водосливных отверстий, открытых на 0,2Н.

 

h_нб=4.8м;

 

Определим глубину воды в сжатом сечении:

1-е приближение: м.

2-е приближение: м. м

3-е приближение:  м

м.

Критическая глубина определяется по формуле:

= м.

 q=  м³/с.м

 

Тогда вторая сопряжённая глубина равна: м.

=5 > h_нб=4.8, т прыжок отогнан.

 

Третья схема.

Случай, когда два затвора подняты полностью, одно на высоту а = 0.2Н,все донные закрыты.

 

Расход, проходящий через водослив определяется:

где =2 - число водосливных отверстий, открытых полностью,

=1 - число водосливных отверстий, открытых на 0,2Н.

 h_нб=5.2м 

Определим глубину воды в сжатом сечении:

1-е приближение: м.

2-е приближение:  м.

3-е приближение:  м.

м.

 

 

Критическая глубина определяется по формуле:

= м.

q= м³/с.м

 

Тогда вторая сопряжённая глубина равна: м.

=6.03 >h_нб=5.2м,  прыжок отогнан

 

Четвертая схема.

Случай, когда все  поверхностные затворы подняты полностью, все донные закрыты.

Q=  - был определён при проверке пропускной способности водосливных отверстий. h_нб=5.7м 

 

Определим глубину воды в сжатом сечении:

1-е приближение: м.

2-е приближение:  м.

3-е приближение:  м.

м.

 

Критическая глубина определяется по формуле:

= м.

 q= м³/с.м

Тогда вторая сопряжённая глубина равна: м.

 Так как =6.8 > h_нб=5., то прыжок отогнан.

 

Пятая схема.

Случай, когда закрыты все поверхностные затворы,все донные открыты.

Q=  

 h_нб=4.5м       

м.

 

Критическая глубина определяется по формуле:

= м.

 q=  м³/с.м

 

Тогда вторая сопряжённая глубина равна: м.

 Так как =1.8 < h_нб=4.5, то прыжок затоплен.

 

Для сравнения вариантов составим таблицу:

 

табл.1 

Результаты расчетов сопряжения бьефов

Схема маневрирования	Q, м/с	hII,м	hc, м	hнб, м	Тип прыжка	hII - hнб
1	190.4	3.72	0.39	4	затоплен	-----
2	365.52	5	0.76	4.8	отогнан	0.2
3	561.73	6.03	1.19	5.2	отогнан	0.83
4	758	6.8	1.65	5.7	отогнан	1.1
5	273.68	1.8	1.8	4.5	затоплен	-----

      Из таблицы видно, что самым невыгодным является четвёртый случай.

В качестве гасителя кинетической энергии устраиваем водобойный колодец.

Выполняем пересчет с учетом колодца

1-е приближение: м.

2-е приближение:  м.

3-е приближение:  м.

м.

 

= м.

       q=  м³/с

м.

    Расчёт водобойного колодца

d_k=h^//-h_нб=7.05-5.7=1.36 м

принимаем d_k=1.4м

Расстояние, на котором расположен колодец определяется по формуле

м.

Толщина водобойной плиты t определяется по формуле

t= м.

v_c - скорость в сжатом сечении

v_c = м.

t=

Понур

Понур- водонепроницаемое покрытие в ВБ, которое устраивается для удлинения путей фильтрации под сооружением. В данном курсовом проекте, исходя из грунтов основания, проектируем гибкий глиняный понур.

Длина понура устанавливается в соответствии с расчетом фильтрационной прочности грунта основания и устойчивости плотины. Предварительно длину понура можно назначать равной

,

м.

Глиняный понур устраивается из жирной и пластичной глины. Толщина понура в начальном сечении 0,5м, в месте примыкания понура к телу плотины утолщается до 2м. Сопряжение понура с фундаментной плитой выполняется водонепроницаемым, шов уплотняется битумными матами, которые прижимаются брусом, присоединяются к телу плотины и запускаются в понур.

 

  

Шпунты

Шпунты -это вертикальные противофильтрационные преграды, которые являются гасителями напора фильтрационного потока.

Шпунты, не доведенные до водоупора, называют висячими. Основной шпунтовый ряд располагается со стороны напорной грани плотины, под ее верховым зубом. Необходимая глубина погружения шпунтового ряда устанавливается на основании фильтрационного расчета подземного контура. Предварительно глубина основного шпунта может приниматься равной

S=(0,5…1,5)z

S=10м.

 

Конструкция водобоя

По течению ширина водобоя увеличивается, что спо­собствует лучшему гашению избыточной кинетической энергии потока. При этом угол отклонения береговых устоев от продольной оси водобоя равен 12 . Толщина водобойной плиты 2.6м, длина водобоя 22м – по расчетам произведенным выше.

Для снятия фильтрационного давления на водобойную плиту под ней устраивают плоский дренаж с обратным филь­тром. Профильтровавшаяся вода через дренажные колодцы отводится в НБ. Разгрузочные колодцы квадратной формы с стороной 1м,    располагаются на водобойной плите в шахматном порядке через 6м в ряду и  6м между рядами колодцев. При этом общая площадь дренажных колодцев должна составлять не ме­нее 1,5% от площади водобоя. Колодцы заполняются камнем и сверху закрыва­ются металлическими решетками для предотвращения захвата поверхно­стным потоком дренажного материала.

Плиту водобоя отделяют конструктивным швом от тела плотины.

Конструкция рисбермы

Рисберма –это часть крепления дна и берегов русла в НБ, располагаемая непосредственно за водобоем. Рисберма предназначена для гашения оставшейся после водобоя (около 20-30%) избыточной кинетической энергии потока, выравнивая по сечению и снижения до бытовых значений скоростей потока, а также защиты дна и берегов русла от размыва.

Конструкция рисбермы должна быть гибкой, приспосабливающейся к возможным деформациям русла без нарушения ее прочности, и про­ницаемой для выходящего в НБ фильтрационного потока. Наиболее надежным и распространенным креплением рисбермы яв­ляются бетонные или железобетонные плиты. Принимаем сборные ж/б плиты толщиной 0,4м, которые укладываются на подготовку в виде обратного фильтра. Для обеспечения устойчивости против гидродинамического воздействия потока они соединяются между собой арматурой, образуя единый тюфяк, который кропится к водобою.

Общую длину крепления для случая сопряжения бьефов при донном режиме можно определять по формуле Д.И. Кумина:

Зная общую длину крепления, длину рисбермы определяют по зависимости:

принимаем 40м

За горизонтальным участком рисбермы для защиты ее от подмыва устраивают концевое крепление. Концевое крепление выполняется в виде ковша заглубляемый в грунт дна реки. Глубина ковша, отсчитываемая от уровня воды в НБ, соответствующего пропуску расчетного расхода, определяется по зависимости ;

= ; где q- удельный расход,

 

 - коэффициент неравномерности распределения удельного расхода;

=0.7м/с - допускаемая неразмывающая скорость, которая для несвязных грунтов определяется по табл. 3.5[1].

=1.05 - коэффициент, зависящий от условий схода потока с рисбермы принимается по табл. 3.4[1].

Глубина ковша .

 Ковш загружается камнем на 4м.

 

Расчет напряжений бычка.

 Расчет прочности материала бычка выполняется для ремонтного случая, когда один из пролетов бетонной плотины перекрыт ремонтным затвором, а вода пропускается через другие водопропускные отверстия плотины(рис 5). На поперечном профиле вырезается элемент быка шириной 1м.

На вырезной элемент действует 2 силы:

 1)Собственный вес элемента

                       G=1·9.2·1.3·24=287.04 кН

2)Гидростатическое давление воды

W=0.5·9.81·5²=122.63кН

Определяется напряжение,возникающее в бетоне бычка

 

      

N=G=287.04кН

F=  = м -площадь поперечного сечения вырезанного элемента быка

ΣМ-сумма моментов сил,действующих на элемент бычка

ΣМ=М(G)+М(W)

М(G) –момент силы G относительно центра тяжести элемента

М(G)=0 т.к. сила G приложена к центру тяжести элемента

М(W)-момент силы W относительно центра тяжести элемента

 М(W)=1.67·122.63=204.38 кНм

-момент сопротивления поперечного сечения элемента

Тогда

По [1, табл.1.4];подбираем марку бетона В5;

 

       данная марка бетона подходит

N`<sub>1</sub> = ; N`₂ =

В бычке присутствуют растягивающие напряжения, следовательно для бычка необходимо армирование.

 

Пропуск строительных

 расходов.

Строительные расходы- это расходы, проходящие через створ гидроузла в период строительства. Вопрос пропуска строительных расходов является очень важным.

В данном  проекте пропуск строительных расходов осуществляется методом секционных перемычек. Когда строительство в русле реки ведется в две очереди. Сначала возводится перемычка первой очереди в русле реки. В этом пространстве  происходит строительство бетонной водосливной плотины до отметок донных отверстий. В это время пропуск строительных расходов осуществляется по стесненному руслу. Затем разбирается перемычка первой очереди и возводится перемычка второй очереди. В пространстве, огражденном перемычкой второй очереди, происходит строительство земляной плотины. А пропуск строительных расходов осуществляется через недостроенное сооружение водосливной плотины. В это же время перекрытая часть бетонной водосливной плотины достраивается.  

Литература

1.Гидротехнические сооружения комплексных гидроузлов. Под ред.Круглова Г.Г.-Мн.2006.

2. Богославчик П.М. Круглов Г.Г. Проектирование и расчёты гидротехнических сооружений. - Мн.: БНТУ, 2003

3. Гидротехнические сооружения /Под ред. М.М.Гришина.-Ч,2.-М: Высш. школа, 1979.

         4. Чугаев P. P. Гидротехнические сооружения. Водосливные плотины. -М.; Агропромиздат, 1985.

5. Гидротехнические сооружения. Справочник проектировщика/Под ред. В.П.Недриги,-М. Стройиздат, 1983.

6. СНиП 2.06.06-85. Плотины бетонные и железобетонные. -М.; Стройиздат, 1986

Содержание

 

 

1. Компоновка сооружений гидроузла. 3

2. Гидравлические расчеты. 4

2.1. Расчет пропускной способности поверхностных водосбросов 5

2.1.2. Расчёт глубинных отверстий. 7

2.1.3.Проверка пропуска максимального (катастрофического) расхода. 8

2.2 Расчет сопряжения бьефов. 9

3. Конструирование тела плотины и ее элементов. 13

3.1. Конструирование элементов подземного контура и профиля плотины. 14

3.1.1. Проектирование поперечного профиля плотины.. 14

3.2. Конструкции гравитационных плотин. 14

3.2.1. Деформационные швы и их уплотнения. 14

3.2.2. Понур. 15

3.2.4. Шпунты.. 15

3.3. Конструкция водобоя. 15

3.4. Конструкция рисбермы.. 15

3.5. Конструкция быков водосливных плотин. 16

3.6. Конструкции береговых устоев. 17

4. Фильтрационные расчеты плотины. 17

4.1. Расчет фильтрации в основании бетонной плотины.. 18

4.2. Расчет фильтрации в обход берегового устоя. 20

5. Расчет плотины на устойчивость и прочность. 22

5.1Нагрузки и воздействия на плотину. 22

5.2. Расчет устойчивости плотины на сдвиг. 25

5.3. Расчет напряжений бычка. 26

6. Пропуск строительных расходов. 27

Литература. 28

 

Введение

Настоящий курсовой проект рассматривает вопрос проектирования в соответствии с действующей нормативной документацией бетонной двухъярусной водосбросной гравитационной плотины. Включает в себя гидравлические, фильтрационные расчеты, расчеты устойчивости плотины, определения напряжений в основании и теле плотины, а также конструирование тела плотины и ее элементов, выбор компоновки сооружений гидроузла и соображения по пропуску строительных расходов.

1.Компоновка сооружений гидроузла.

При заданном составе сооружений гидроузла компоновка зависит от величины напора, климатической зоны расположения узла, геологических условий и топографии створа, многоводности реки, водохозяйственных задач узла, строительно–производственных условий.

Т.к. район строительства задан, то первой задачей является выбор оси створа гидроузла. Основными при выборе створа гидроузла в данном проекте являются топографические условия заданной стройплощадки. Так выбранный створ удовлетворяет условию минимальной длины напорного фронта гидроузла (расположение перпендикулярно потоку на участке с максимальным уклоном поверхности земли).

Компоновка сооружений выбрано с учетом следующих основных принципов:

1. Эксплуатационно-технические требования - каждое сооружение гидроузла наилучшим образом выполняет свои функции и не мешает работе других сооружений.

2. Технико -экономические условия – минимальная стоимость гидроузла с учетом ежегодных эксплуатационных расходов, что достигается возведением глухой части напорного фронта из грунтовых материалов (земляная плотина) с использованием местных строительных материалов.

3. Строительно-производственные условия – возведение гидроузла в кратчайшие сроки, что достигается обеспечением удобного и надежного пропуска строительных расходов, возможностью частичного поднятия напора и пуска во временную эксплуатацию неоконченного сооружения.

4. Прочие условия – создание красивого архитектурного ансамбля и возможностью использования сооружений гидроузла для транзитного сухопутного транспорта.

С учетом всех выше перечисленных условий для заданных условий принята одна из наиболее распространенных для средненапорных гидроузлов русловая компоновка.

Состав гидроузла данного курсового проекта:

1. Бетонная гравитационная двухъярусная плотина. Отметка гребня плотины Ñ203.5напор на гребне плотины 5 м, ширина водосливного отверстия 10м. Количество донных отверстий-2, ширина отверстия 10 м, высота 1.8 м.

Тело бетонной плотины с земляной сопрягается с помощью береговых устоев. За плотиной устраивается водобой с гасителем кинетической энергии- водобойный колодец высотой 1.4 м. Водобой выполняется в виде массивной бетонной плиты толщиной 2.6 м, длиной 22 м, в которой для снятия фильтрационного давления устраиваются дренажные разгрузочные колодцы через 6 м, размером 1×1м. За водобоем устраивается рисберма длиной 40 м, которая выполняется из монолитных бетонных плит размером 3×3×0,4м. За рисбермой для гашения оставшейся энергии устраивается ковш глубиной 11.6м. Ковш на 4 м загружается камнем. Для увеличения устойчивости плотины и удлинения пути фильтрации под сооружением устраиваются:

 - Глиняный понур длиной 10 м и толщиной в начале сечения 0.5 м и в конце 1.7 м.

 - Металлический шпунтовый ряд, заглубленный на 10 м от подошвы плотины

2. Земляная плотина.

Отметка гребня плотины Ñ212.7, ширина гребня 21.6 м, заложение верхового откоса 1:3,  низового 1:2.5

 

2. Гидравлические расчеты.

Гидравлические расчеты водосбросных сооружений плотин и их нижних бьефов выполняются с целью решения следующих основных задач:

- Определение ширины водосливного фронта, отметки гребня водослива и профиля водосливной поверхности.

- Назначение очертания быков, конструкций и очертаний бе­реговых открылков, отметок понура и конструкций крепления дна в верхнем бьефе.

- Выбор оптимального режима сопряжения бьефов и назначения отметок заложения водобоя и рисбермы типов и размеров гасителей энергии, участков крепления дна, берегов, длины и очертаний в плане береговых бетонных сопрягающих устоев и открылков в ниж­нем бьефе.

При выполнении гидравлических расчетов плотин рассматривают основной и поверочный случаи.

Основной расчетный случай соответствует пропуску расчетного паводкового расхода воды всем водопропускным фронтом сооружения при нормальном подпорном уровне (НПУ) в верхнем бьефе.

Поверочные расчеты проводятся для случая пропуска расчетно­го максимального (катастрофического) расхода воды при форсированном уровне верхнего бьефа.

Ширина водосливного фронта плотины. В определяется принятой величиной удельного расхода воды в HБ. Назначая величину q необходимо учитывать, что увеличение удельного расхода сокращает ширину водосливного фронта и, следовательно, уменьшает стоимость бетонной плотины. Вместе с тем, с увеличением q стоимость устройств НБ, создаваемых для гашения энергии, будет возрастать. Таким образом, выбор оптимальной величины удельного расхода производится путем технико-экономического сравнения ряда вариантов.

По данным практики эксплуатации удельный расход для плотин средних напоров песчаных оснований принимаем 25 м³/с на 1 погонный метр.

Расчет пропускной способности поверхностных водосбросов

Водосливная часть плотины ограничивается береговыми устоями и разбивается быками на отдельные водосбросные отверстия, перекрываемые затворами.

(2.1);

Т.к. возводится двухъярусная плотина, то таким образом определяем водосливной фронт только поверхностных отверстий.

B= ;

принимаем В=30

где Q_пов. –расход через поверхностные отверстия;

q – удельный расход воды в НБ

В соответствии с найденным значением В принимается количество водосливных отверстий n и их ширина b (В=nb).

Ширина водосливного отверстия, перекрываемого затвором, принимается b=10 м, а их количество n=3.

- коэффициент подтопления водослива; = 1,0;

 - коэффициент бокового сжатия; = 1,0;

=0,48- коэффициент р