Содержание

Содержание

1. Компоновка сооружений гидроузла

2. Гидравлические расчеты

2.1 Расчет пропускной способности сифонного водосброса

2.2 Расчет сопряжения бьефов

2.3 Определение длины крепления русла за водосбросной плотиной

3. Конструирование тела плотины и ее элементов

3.1 Определение глубины заложения и ширины подошвы плотины

3.2 Проектирование поперечного профиля плотины

3.3 Конструкция гравитационной плотины

3.4 Выбор схемы подземного контура плотины

3.5 Конструирование элементов подземного контура плотины

3.5.1 Понур

3.5.2 Шпунт

3.5.3 Дренажные устройства

3.6 Конструкция водобоя

3.7 Конструкция рисбермы

3.8 Конструкция быков

3.9 Конструкция береговых устоев

4. Расчет фильтрации в основании бетонной плотины

5. Расчеты плотины на устойчивость и прочность

5.1 Нагрузки и воздействия на плотину

5.2 Определение контактных напряжений

5.3 Расчет устойчивости плотины на сдвиг

5.4 Расчет прочности тела плотины методами сопротивления материалов

6. Соображения по пропуску строительных расходов

Литература

1. Компоновка сооружений гидроузла

Речные плотинные гидроузлы всегда носят индивидуальный характер. В связи с разнообразием местных условий нет возможности при сооружении данного гидроузла использовать какие-либо типовые проекты

В состав гидроузла входят земляная плотина из местных материалов и бетонная гравитационная плотина с сифонным водосливом.

Створ плотины выбирается с учетом топографических условий таким образом, чтобы плотина имела минимальную длину. Схема гидроузла должна быть, возможно, более компактной, объем и стоимость работ по возведению сооружений, а также эксплуатационные расходы должны быть, возможно, наименьшими. При русловой компоновке водосливная плотина находится в русле реки.

Грунт основания – песок мелкозернистый, грунт тела плотины – песок среднезернистый.

Высота плотины Нпл=12,4, отметка верха быков – 190 м, максимальный напор Н=8 м, отметка НПУ – 187 м, глубина воды в ВБ при НПУ – 9,4 м.

Заложение верхового откоса земляной плотины – 3, низового – 2,5. Ширина гребня – 10 м.

2. Гидравлические расчеты

2.1 Расчет пропускной способности сифонного водосброса

Сифонный водосброс состоит из нескольких труб прямоугольного сечения, объединенных в батареи. Гребни отдельных сифонов располагаются на разных отметках с целью недопущения одновременного включения всей батареи при пропуске небольших паводков.

Форма поперечного сечения трубы – прямоугольная, с размерами 2х5 м. Радиус закругления оси горлового участка r0=4 м.

Пропускная способность сифонного водосброса определяется по формуле:

ωвых=a·b=2·5=10 м2 – площадь выходного сечения трубы сифона;

– напор с учетом скорости подхода;

Н=4 м – геометрический напор;

– коэффициент расхода;

– сумма коэффициентов сопротивления.

Суммарный коэффициент сопротивления слагается из:

1. Местное сопротивление на вход: ξвх=0,1

2. Местное сопротивление на плавное сужение: ξпс=kпс ξвнс=0,24·0,3=0,072

kпс=0,24

3. Местное сопротивление на закругление: α=90о kα=1 ξ90=0,16

4. Сопротивление на трение по длине:

I участок:

l1=4,4 м

II участок:

l2=9,9 м

=0,438

Пропускная способность одной трубы:

Необходимое количество труб:

Ширина водосброса

скорость подхода

Пропускная способность одной трубы с учетом скорости подхода:

Пропускная способность всего водосброса:

Проверка пропуска максимального катастрофического расхода воды через водосброс производится по условию:

Окончательно принимаемое количество труб n=6.

Таким образом, необходимая пропускная способность сифонного водосброса обеспечена.

Для установления величины вакуума в горловом сечении и сравнивания его с допустимым значением производится определение давлений в сифоне.

Вакуум на оси трубы в горле сифона при :

2.2 Расчет сопряжения бьефов

Уровень в ВБ равен НПУ, а УНБ определяется по кривой связи Q=f(h).

При включении всей батареи в НБ сбрасывается 448,8 м3/с. Глубина в НБ в этом случае равна 5,1 м

Глубина воды в сжатом сечении находится по зависмости:

φ=0,95 – коэффициент скорости;

р=9,4 м – высота водослива;

Вс=40 м – ширина потока в сжатом сечении;

Для определения глубины воды в сжатом сечении требуется решить это уравнение методом последовательных приближений.