Расчетные схемы и способы расчета

3.2.2 Расчетные схемы и способы расчета

В расчетах используется гипотеза академика Н.Н.Павловского о независимости фильтрации в теле плотины и ее основании: Q = q_тела + q_осн.

При использовании гипотезы делается ряд допущений:

¾  рассматривается плоская схема фильтрации;

¾  водоупор принимается плоским, горизонтальным и абсолютно водонепроницаемым;

¾  грунт тела плотины и основания считается однородным и изотропным;

¾  слой воды в нижнем бьефе считается равным нулю;

¾  положение кривой депрессии не зависит от вида и фильтрационных свойств грунта тела плотины. Определяется оно положением уровней воды в бьефах и геометрическими размерами тела плотины.

Осуществляем выбор расчетной схемы. Для этого проводим ряд операций:

¾  разбиваем продольный профиль плотины на 3 части: одну русловую и две пойменные;

¾  в каждой из частей проводим сечение. Сечение I проводится в самой глубокой точки русловой части. В каждом сечении должен быть уровень воды в верхнем бьефе;

¾  составляем расчетную схему.

При расчете рассматриваем наполнение водохранилища до НПУ.

3.2.3 Депрессионная поверхность фильтрационного потока

Координаты кривой депрессии рассчитываются по формуле:

(18)

Для расчета координат депрессионной кривой необходимо иметь следующие исходные данные:

Сечение I-I

¾  высота плотины в сечении:

Н_пл = ÑГП – ÑДна = 221,2–108,0 =13,2 м;

¾  глубина воды в верхнем бьефе:

Н₁ = ÑНПУ – ÑДна = 218,1– 208,0 = 10,1 м;

d = H_пл – H₁ = 13,2 – 10,1 = 3,1 м;

¾  горизонтальная проекция депрессионной кривой:

L = d∙m₁ + B + H_пл∙m₂ – S_др = 3,1∙3 + 10 + 13,2∙2 – 7,18 = 38,52 м;

L_р = ∆l + L = 4,34 + 38,52 = 42,86 м,

где ∆l = β ∙ H₁ = 0,43∙10,1 = 4,34 м,

где ;

¾  коэффициент фильтрации через тело плотины: К_ф = 0,001 м/сут;

¾  координаты кривой депрессии, рассчитанные по формуле (18):

Сечение II-II

¾  высота плотины в сечении:

Н_пл = ÑГП – ÑДна = 221,2 – 215,2 = 6 м;

¾  глубина воды в верхнем бьефе:

Н₁ = ÑНПУ – ÑДна = 218,1– 215,2 = 2,9 м;

d = H_пл – H₁ = 6 – 2,9 = 3,1 м;

¾  горизонтальная проекция депрессионной кривой:

L = d∙m₁ + B + H_пл∙m₂ – S_др = 3,1∙3 + 10 + 6∙2 – 9,5 = 21,8 м;

L_р = ∆l + L = 1,25 + 21,8 = 23,05 м,

где ∆l = β ∙ H₁ = 0,43∙2,9 = 1,25 м,

где ;

¾  коэффициент фильтрации через тело плотины: К_ф = 0,001 м/сут.

¾  координаты кривой депрессии, рассчитанные по формуле (18):

Сечение III-III

¾  высота плотины в сечении:

Н_пл = ÑГП – ÑДна = 221,2 – 216,9 = 4,3 м;

¾  глубина воды в верхнем бьефе:

Н₁ = ÑНПУ – ÑДна = 218,1– 216,9 = 1,2 м;

d = H_пл – H₁ = 4,3 – 1,2 = 3,1 м;

¾  горизонтальная проекция депрессионной кривой:

L = d∙m₁ + B + H_пл∙m₂ – S_др = 3,1∙3 + 10 + 4,3∙2 – 9,5 = 18,4 м;

L_р = ∆l + L = 0,52 + 18,4 = 18,92 м,

где ∆l = β ∙ H₁ = 0,43∙1,2 = 0,52 м,

где ;

¾  коэффициент фильтрации через тело плотины: К_ф = 0,001 м/сут.

¾  координаты кривой депрессии, рассчитанные по формуле (18):