m1 = 3, m2 = 2,5;

bпр.гр- ширина гребня плотины:bгр = 7 м;

d– превышение над расчётным уровнем воды:d = 2,96 м.

L = 3 * 2,96 + 16 + 2,5 * (13 + 2,96) = 57,28 м.

Lp – ширина эквивалентного профиля плотины по основанию:

(18)

м

Рассчитаем высоту выхода депрессионной кривой на низовой откос над уровнем основания плотины в нижнем бьефе:

м (19)

Кривую депрессии строим только на участках плотины до и после ядра, задавая значения x от x = ∆L до x = ∆L + xв и от x = ∆L + xв + Lпр.я. до x = Lр.

Строим кривую депрессии по уравнению, полученному с учётом эмпирических параметровﮈh и q:

(20)

где: Н – напор воды в верхнем бьефе, м;

kт - коэффициент фильтрации тела плотины, м/сут;

ﮈh - потери напора фильтрационного потока, м;

q – удельный расход фильтрационного потока, м3/сут.

Табл. 1.8. Значения произведения параметра ξ и удельного расхода q

При kф = 0.3 м/сут., q = 0.9

Для определения пути фильтрации используется фактическая длина подошвы плотины с учетом рельефа местности и уклона русла реки. Расположение осей координат: ось Y принимаем перпендикулярно линии поверхности воды при отметке НПУ таким образом, чтобы ось Y проходила через точку пересечения поверхности воды при отметке НПУ с верховым откосом плотины; ось Х принимаем по основанию плотины перпендикулярно оси Y. Разбиваем ось Х на интервалы 10 м и для каждого значения Хn определяем Yn по формуле. Расчет производим в табличной форме, кривая депрессии представлена на (рис. 3).

Табл. 1.9. Координаты кривой депрессии

По полученным координатам на поперечном профиле плотины строим кривую депрессии (рис. 3).

1.3.2 Фильтрация в теле плотины с экраном на водонепроницаемом основании

При расчёте виртуальным методом экран заданных размеров, выполненный из грунта с коэффициентом фильтрации Кэ, заменяют на эквивалентную в фильтрационном отношении призму с коэффициентом фильтрации Кт.

Порядок расчёта:

1). По формуле (14) находим среднюю толщину экрана δср.:

δср. = (6 + 3) / 2 = 4,5 м

2). Определяем приведённую (виртуальную) толщину эквивалентного экрана:

Lпр.э. = δср. * Кт / (Кэ * sinΘ), (21)

где Θ – угол наклона средней линии экрана к основанию плотины.

Кэ = 0,1 м/сут.

Lпр.э. = 4,5 * 0,3 / (0,1 * sin45˚) = 19,0 м

3). Вычисляем приведённую ширину гребня плотины:

bпр.гр = bгр + Lпр.э. – δср, (22)

bпр.гр = 7 + 19,0 – 4,5 = 21,5 м.

4). Величину L определяем по следующей зависимости:

L = m1 * d + bпр.гр+ m2 * (H + d), (23)

где m1 и m2 - коэффициенты заложения верхового и низового откосов:

m1 = ctgΘ, m2 = 2,5;

bпр.гр- ширина гребня плотины:bгр = 7 м;

d – превышение над расчётным уровнем воды:d = 2,96 м.

L = ctg45˚ * 2,96 + 21,5 + 2,5 * (13+ 2,96) = 51,36 м

- ширина эквивалентного профиля плотины по основанию:

, (24)

;

м

Рассчитаем высоту выхода депрессионной кривой на низовой откос над уровнем основания плотины в нижнем бьефе:

м (25)

Строим кривую депрессии по уравнению:

(26)

где: у – ордината кривой депрессии;

Н – глубина воды в верхнем бьефе;

q – расход фильтрационного потока через тело плотины:

(27)

где Кф - коэффициент фильтрации тела плотины. Кф = 0,3 м/сут

Табл. 2.10. Координаты кривой депрессии