Определение высоты тела плотины, отметки гребня плотины
Конструирование тела плотины
Фильтрация в теле плотины с экраном на водонепроницаемом основании
Окончательное проектное решение
Расчёт водопропускной части водослива
Окончательное проектное решение
Расчет пропускной способности
Пространственный гидравлический прыжок за водосливной плотиной
Окончательное проектное решение
Навигация
Определение высоты тела плотины, отметки гребня плотины
Проектирование комплексного гидроузла
54210
знаков
13
таблиц
1
изображение
1.1. Определение высоты тела плотины, отметки гребня плотины
Высоту плотины назначаем с превышением d над расчётным уровнем воды в водохранилище, гарантирующем отсутствие перелива воды через гребень и равным:
d = Δh + hн + a (1)
где: Δh – высота ветрового нагона волны;
hн – высота наката волн на откос плотины;
a – конструктивный запас, принимаемый как большее из значений 0,5 м и 0,1h0,1%;
0,1h0,1%- высота волны 1%-ной вероятности превышения.
Расчёты по формуле (1) проводим для двух расчётных случаев:
1) уровень воды на отметке НПУ;
2) уровень воды на отметке ФПУ.
Расчётную скорость ветра в первом случае принимаем 1%-ной вероятности превышения, наблюдаемую в течение года, а во втором – 50%-ной вероятности превышения, наблюдаемую во время форсировки уровня. При определении элементов ветровых волн и ветрового нагона согласно СНиП 2.06.04–82 следует принимать вероятность превышения шторма для сооружения III класса 4%.
В качестве расчетной отметки гребня плотины принимают большую из отметок:
Zгр = Zнпу + dнпу; (2)
Zгр = Zфпу + dфпу, (3)
где Zнпу и Zфпу – отметки нормального и форсированного подпорных уровней.
Рассчитаем высоту ветрового нагона воды по следующей зависимости:
, (4)
где: W – расчётная скорость ветра на высоте 10 м над уровнем воды.
При НПУ: W = 20 м/с; при ФПУ: W = 10 м/с.
– коэффициент, зависящий от скорости ветра. 
;
– длина разгона ветровой волны. При НПУ: D = 4,5 км; при ФПУ: D = 4,7 км;
– ускорение свободного падения, 
;
– условная расчётная глубина воды в водохранилище, Н = 13 м;
- угол между продольной осью водоёма и направлением господствующих ветров, 
.
Табл. 1.1. Значения расчётной скорости
| W, м/с | 20 | 30 | 40 | 50 |
| Кв |
|
|
|
|
Т. к. величина Δh, стоящая в знаменателе, мала по сравнению с величиной Н, то полагаем, что Δh = 0.
Таким образом, высота ветрового нагона, вычисленная по формуле (4) при уровне воды в водохранилище на отметке НПУ, равна:
То же при отметке ФПУ:
м.
Высоту наката волны определяют по формуле:
, (5)
Высоту волны 1%-ной вероятности превышения определим в следующей последовательности:
1) Вычисляем безразмерные комплексы:
и 
,
где t – продолжительность действия ветра, принимаемая при отсутствии фактических данных 
;
а) при НПУ: 
; 
б) при ФПУ: 
; 
2) По графику /1/ для каждого найденного комплекса определяем значения параметров 
и 
,
где 
- средний период волны;
- средняя высота волны;
при НПУ: 
, 
при ФПУ: 
, 
3) Из найденных двух пар значений параметров выберем наименьшие и по ним установим параметры и :
при НПУ: 
; 
при ФПУ: 
; 
4) Вычисляем среднюю длину волны:
при НПУ: 
при ФПУ: 
5) Определяем высоту волны 1%-ной вероятности превышения:
(6)
где К1 - коэффициент, устанавливаемый по графику /2/ при 1%-ной вероятности превышения в зависимости от значения безразмерного комплекса
при НПУ: 
при ФПУ: 
Коэффициенты КΔи КНПзависят от типа и относительной шероховатости крепления откоса и определяются по таблице 1.2.
Табл. 1.2. Значения коэффициентов КΔ и Кнп
| Конструкция крепления откоса | r/h1% | K | Kнп |
| Бетонные или железобетонные плиты | - | 1.00 | 0.90 |
| Гравийно-галечниковые, каменные или бетонные (железобетонные) блоки | Менее 0.002 | 1.00 | 0.90 |
| 0.005…0.010 | 0.95 | 0.85 | |
| 0.02 | 0.90 | 0.80 | |
| 0.05 | 0.80 | 0.70 | |
| 0.10 | 0.75 | 0.60 | |
| Более 0.2 | 0.70 | 0.50 |
Из таблицы (1.2.) при креплении откоса железобетонными плитами коэффициенты К и Кнп принимаем равными: КΔ = 1.0; Кнп=0.9.
Коэффициент Кс зависит от скорости ветра и коэффициента заложения верхового откоса (m1 = 3). определяется по таблице 1.3.
Табл. 1.3. Значения коэффициента Кс
|
Скорость ветра, м/с | Заложение откоса | |||
| 0.4 | 0.4…2 | 3…5 | 5 | |
| 20 | 1.3 | 1.4 | 1.5 | 1.6 |
| 10 | 1.1 | 1.1 | 1.1 | 1.2 |
а) так как при НПУ скорость ветра W=20 м/с., то по таблице находим Кс=1.5;
б) так как при ФПУ W=10 м/с, следовательно по таблице находим Кс=1.1
Значение коэффициента К принимается в зависимости от угла подхода фронта волны к плотине.
Табл. 1.4. Значения коэффициента К
| , град | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
| К | 1 | 0.98 | 0.96 | 0.92 | 0.87 | 0.82 | 0.75 |
Примем его равным 0,84.
Коэффициент КНГопределяется по графикам. Для того, чтобы его определить, рассчитаем величину 
:
при НПУ:;
, Кнг = 1.30;
при ФПУ: 
, Кнг = 1.53.
Коэффициент КHJ учитывает вероятность превышения J (%) по накату. Как уже упоминалось ранее, по СНиП для третьего класса сооружений J принимается равным 4%. Соответственно, КHJ = 0,93.
Табл. 1.5. Значения коэффициента КHJ
| j, % | 0.1 | 1 | 2 | 5 | 10 | 30 | 50 |
| КHJ | 1.1 | 1.0 | 0.96 | 0.91 | 0.86 | 0.76 | 0.68 |
Подставим все найденные коэффициенты в формулу (5) и определим высоту наката волны 4%-ной вероятности превышения:
при НПУ: 
при отметке ФПУ: 
По зависимости (1) вычисляем требуемое превышение гребня плотины над расчётным уровнем:
при НПУ: 
при ФПУ: 
Отметка гребня плотины соответственно должна быть равна:
при НПУ: 
при ФПУ: 
В качестве расчетного значения отметка гребня плотины принимаем Zгр ср = 15,0 м.
Т.к. отметка берега равна 0 м относительно Балтийской системы, можно определить расчётную высоту плотины:
Нпл = 0 + 15,0 = 15,0 м.
В конструктивном отношении гребень выполняют, как дорогу в насыпи, которая состоит из проезжей части, обочины, ограждения и дренажных устройств. Проезжая часть имеет основание и покрытие. На песчаную подушку укладывают покрытие в зависимости от категории дороги. Покрытие имеет двусторонний поперечный уклон. С обеих сторон дороги на расстоянии 
м от бровки ставят ограждения: столбики через 4…6 м, низкие стенки.
Похожие работы
... , чрезвычайные ситуации на которых могут привести к большим человеческим жертвам и значительному материальному ущербу. 2. Для расчета последствий чрезвычайных ситуаций на гидротехнических сооружениях Павловской ГЭС, проведена оценка состояния сооружений и рассмотрено местоположение данного объекта. Показано, что некоторые сооружения Павловского гидроузла находятся в изношенном состоянии, ...
... была минимальна. Ось плотины располагается перпендикулярно направлению горизонталей местности и направлению движения воды в реке. 3. ГРУНТОВАЯ ПЛОТИНА 3.1 Тип и конструкция плотины 3.1.1 Тип плотины По назначению плотины бывают 3 видов: ¾ водоподъемные; ¾ водохранилищные; ¾ комбинированные. По способу перекрытия плотины делятся на 2 основные группы: ¾ ...
... 164,54 — Таким образом, для дальнейшего проектирования с учетом округления принимаем ▼Гр=165м 6.2 Построение диспетчерского графика водохранилища многолетнего регулирования После того как запроектирована водохозяйственная система, определены ее основные технико-экономические показатели, основной задачей становится определение режима её функционирования в течение пускового периода ...
... содержания территорий населенных мест; 7) Санитарными правилами и нормами охраны поверхностных вод от загрязнения; 8) Санитарными правилами по охране атмосферного воздуха населенных мест (Минздрав СССР, 1989 г.). 3. Проектирование водоохранной зоны р. Уфы – источника водоснабжения г. Уфы Проектирование водоохранных зон осуществляется на основе Методических указаний по ...
0 комментариев