Файл: Курсовой проект по дисциплине Гидротехнические и природоохранные сооружения. Гидротехническое строительство Тема Сооружения средненапорного речного гидроузла.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 03.02.2024

Просмотров: 46

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.




Рисунок 1.3. Графики значений коэффициента

= = 8.72

– коэффициент, выражающий высоту наката в долях от высоты волны.

– коэффициент, учитывающий влияние скорости ветра на величину наката;

– коэффициент, учитывающий водопроницаемость откоса;

– коэффициент, учитывающий шероховатость откоса;





Примем отметку гребня плотины и ширину гребня bгр= 12м для устройства 2-х полосной дороги в соответствии с ГОСТ Р 52399-2005 "Геометрические элементы автомобильных дорог".

1.1.2 Крепление верхового откоса

Для крепления верхового откоса будем использовать железобетонные сборные плиты.

Определим требуемую толщину плиты из условия всплывания. Минимальная толщина плиты вычисляется по формуле:


kн – коэффициент надежности по классу сооружения ( для 2 класса – 1,2);
λ–длина волны;
В = 5 м – длина плиты;
= 10 кН/м3 – удельный вес воды;
= 24 кН/м3 – удельный вес бетона;


Принимаем толщину ж/б крепления откоса равной



Принимаем толщину ж/б крепления откоса равной

Проверим выполняется ли условие:





Так как наша толщина удовлетворяет условию, то принимаем её .

Выполним крепление верхового откоса железобетонными плитами длиной и толщиной .

2.ПРОЕКТИРОВАНИЕ БЕТОННОЙ ВОДОСЛИВНОЙ ПЛОТИНЫ НА НЕСКАЛЬНОМ ОСНОВАНИИ

2.1 Выбор удельного расхода на рисберме

2.1.1 Принцип выбора удельного расхода

От величины удельного расхода зависит стоимость гидроузла в целом, его надежность и безопасность, в практике проектирования её выбор ведется путем технико-экономического сравнения вариантов. Находят минимум общей стоимости гидроузла (стоимость плотины и крепления русла).

Удельный расход будем принимать максимально возможным по условию надежной работы крепления русла. Этот расход, с одной стороны, должен быть наибольшим, но с другой, не должен приводить к разрушению крепления нижнего бьефа.

Для определения наибольшего допустимого удельного расхода воспользуемся двумя методами:

1. По допустимым скоростям на рисберме (приближенный);

2. По допустимой глубине ямы размыва за креплением русла;

2.1.2 Определение удельного расхода по допустимым скоростям

На основе опыта эксплуатации построенных гидроузлов установлено, что размывы русла не угрожают безопасности гидроузла, если скорости за рисбермой не превышают допустимых. При этом имеются ввиду средние по глубине скорости, что делает этот способ приближенным. Однако, допустимые скорости позволяют не допустить развитие значительных русловых деформаций в нижнем бьефе гидроузла.

Удельный расход определим по формуле:



– допустимая скорость глинистого грунта;

– глубина потока на рисберме;



2.1.3 Определение удельного расхода по глубине ямы размыва.

После схода потока с бетонного крепления рисбермы происходит местный размыв русла – образуется яма размыва. Чтобы обезопасить крепление русла от этого процесса, выполняют углубление русла в виде ковша, что позволяет снизить скорости потока до неразмывающих. Поверхность откоса ковша защищена от размыва защитным креплением, поэтому он может размываться только в глубину.


Задавшись глубиной, при которой произойдет стабилизация ямы размыва, можно определить соответствующую предельную величину удельного расхода:



где – неразмывающая скорость для грунта на дне ямы размыва;

– глубина воды в яме размыва;

– коэффициент, учитывающий неравномерность распределения удельного расхода по ширине водосливного фронта,

Неразмывающая скорость для грунта на дне ямы размыва:



где – коэффициент размывающей способности потока;

–средний диаметр частиц грунта, залегающего на дне ямы размыва;

– для связных грунтов;




2.1.4 Выбор удельного расхода на рисберме

Выполнив расчёты двумя методами, получили следующие значения:

1.Удельный расход на рисберме по методу допустимых скоростей равный

2.Удельный расход на рисберме по глубине допустимой ямы размыва равный

Для дальнейших расчётов примем следующий удельный расход на рисберме , это позволит безопасно пропускать расчётный расход и при этом позволит уменьшить стоимость строительства гидроузла.

Определим ширину водосливного фронта:




2.2 Проектирование водосливного фронта.

При проектировании водосливного фронта необходимо определить требуемое количество водосливных пролётов, их ширину, а также разбить конструкцию водосливной плотины на секции и определить толщину быков

 для сброса излишней (паводковой) воды из водохранилища


2.2.1 Выбор количества и ширины пролетов

Принимаем:

1. Водосливных пролетов ;

2. Ширина водосливных пролетов ;

3. Толщина разрезного быка ;

4. Толщина неразрезных быков ;

5. Количество неразрезных быков ;

6. Количество разрезных быков ;


Желательно, чтобы ширина затвора не превышала его высоту более, чем в 3 раза (лучше, если это соотношение будет равняться 2). Отсюда:


Принимаем высоту затвора .
2.2.2 Разбивка плотины на секции

Уточняем расход





Рисунок 2.2 Схема водосливного фронта


2.2.3 Определение действительного удельного расхода на рисберме

Действительный удельный расход на рисберме:



По условию не должна отличаться от более чем на 10%:



Условие выполняется, следовательно, водосливной фронт подобран правильно.

2.3 Конструирование водослива

2.3.1 Определение отметки порога водослива

Отметку порога водослива назначают такой, чтобы при создаваемом напоре на пороге H обеспечить заданную пропускную способность водослива при НПУ. Для определения пропускной способности водосливного порога используют универсальную формулу расхода водослива:


где m– коэффициент расхода водослива
,

– коэффициент, учитывающий влияние на пропускную способность водослива бокового сжатия потока,

– коэффициент, учитывающий влияние на пропускную способность водослива подтопление водослива,

B – ширина водослива,

H0 – напор на пороге водослива с учетом скорости подхода v0;





При назначении расчетной ширины водослива стоит учитывать требования строительных норм, которые устанавливают, что при количестве пролетов

пропуск воды осуществляется через все пролеты, а при большем n – один пролет оставляют резервным. Таким образом:



где – количество открытых пролетов;

Для водослива практического профиля . При устройстве водослива практического профиля необходимо учитывать, что за счет устройства на пороге горизонтальной вставки коэффициент расхода водослива снижается. Его можно определить по формуле:


где – общая ширина вставки на водосливном пороге, включая горизонтальную;




Высота водослива:



где v0 – скорость подхода;



где – расчётный расход,

м2– площадь поперечного сечения водохранилища в створе гидроузла;

Определение порога водослива будет выполняться методом приближений.

Приближение 1:

m = 0,49 = 0,98, п = 1