- •Выбор створа гидроузла и компоновка его сооружений
- •Проектирование плотины из местных материалов
- •Определение отметки гребня плотины и его конструкции
- •2.2 Проектирование поперечного профиля плотины
- •2.3 Фильтрационный расчет плотины
- •2.4 Статический расчет низового откоса плотины
- •Проектирование и расчет водозабора
- •Проектирование и расчет водоподводящего и водоподводящего каналов.
- •Гидравлический расчет водозабора
- •4. Проектирование и расчет водосброса
- •4.1 Гидравлический расчет водоотводящего канала
- •4.2 Гидравлический расчёт входной части водосброса
- •4.3 Гидравлический расчёт транзитной части водосброса
- •4.4 Статический расчёт шахтного водосброса
- •5.0 Проектирование и гидравлический расчет водоспуска
- •5.1 Проектирование и гидравлический расчет водоспуска
- •5.2 Гидравлический расчет водоспуска
- •Литература
Министерство образования Республики Беларусь
Учреждение образования
“Брестский государственный технический университет”
Кафедра сельскохозяйственных гидротехнических мелиораций
Допущен к защите
_____________2011 г.
_____________ Н.Ф. Бахур
Пояснительная записка
к курсовому проекту на тему:
“Водохранилищный гидроузел в составе плотины из местных материалов, водосброса, водоспуска и водозабора ”
Преподаватель ______________ ______________ Бахур Н.Ф.
Студент группы В-92 __________ _____________ Купревич.П.А.
Брест 2011
Реферат
Пояснительная записка / Купревич.П.А., гр.В-92 Брест 2011, с : лист графической части, таблицы, источников . Ключевые слова: грунт, плотина, гребень плотины, водоупор, глубина промерзания, откос, коэффициент заложения, ядро, кривая депрессии, потеря устойчивости, водоспуск, водозабор, водосброс, бьеф, подводящий (отводящий) канал и др. В курсовом проекте ставятся следующие задачи: проектирование грунтовой плотины из местных материалов и водопропускных сооружений. Каждая задача разделяется на несколько параграфов, таких как: общая характеристика природно-климатических условий района строительства, выбор створа гидроузла и компоновка сооружений, проектирование плотины из местных материалов, определение отметки гребня плотины, проектирование поперечного профиля плотины, фильтрационный расчет, статический расчет, расчет и проектирование водозабора, расчет и проектирование водоспуска, расчет и проектирование водосброса, гидравлический расчет подводящего (отводящего) канала, конструктивный и гидравлический расчет водосброса, статический расчет водосброса.
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
||||
Изм |
Лист |
Лист |
№док |
Подпись |
Дата |
||||
Выполнил |
Купревич П.А. |
|
|
Реферат |
Стадия |
Лист |
Листов |
||
Проверил |
Бахур Н.Ф. |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
Кафедра СХГТМ БрГТУ |
|||||
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
Содержание
Содержание……………………………………………………………………
Введение……………………………………………………………………….
1.0 Выбор створа гидроузла и компоновка его сооружений…………………..
2.0 Проектирование плотины из местных материалов………………………...
2.1 Определение отметки гребня плотины и его конструкции………………..
2.2 Проектирование поперечного профиля плотины…………………………..
2.3 Фильтрационный расчет плотины…………………………………………..
2.4 Статический расчет низового откоса плотины……………………………..
3.0 Проектирование и расчет водозабора……………………………………….
4.0 Проектирование и расчет водосброса……………………………………….
4.1 Гидравлический расчет водоотводящего канала……………………………
4.2 Конструктивный и гидравлический расчеты водосброса…………………
4.3 Статический расчет водосброса……………………………………………..
5.0 Проектирование и расчет водоспуска……………………………………….
Заключение………………………………………………………………………..
Литература………………………………………………………………………...
Введение
Гидротехникой называется та часть строительного производства, задачами которой является устройства сооружений для использования воды в определенных целях или для устранения вреда, нанесенного неконтролируемыми водными потоками. Всякое сооружение, устраиваемое для выполнения этих задач, является гидротехническим сооружением. Все работы, которые нужно организовать и выполнить, чтобы построить гидротехническое сооружение, носят общее название гидротехнического строительства. Область гидротехнического строительства чрезвычайно велика и разнообразна. К ней относятся работы и сооружения, выполняемые в целях: использования энергии текущей воды; защиты местности от наводнений; улучшения судоходных условий рек и озер или создания новых путей судоходства; устройства водоснабжения населенных пунктов; орошения засушливых земель; укрепления размываемых водой грунтов для предохранения от разрушения фундаментов, берегов, набережных; удаления от населенных пунктов и обеззараживания сточных вод и т. д.
Гидротехника тесно связана с рядом других наук. Основными из наук, которые широко используются в гидротехническом строительстве, являются: геодезия, геология и гидрогеология, гидрология, а также строительная механика и сопротивление материалов.
Гидротехническими сооружениями называют инженерные сооружения, предназначенные для использования природных водных ресурсов (грунтовых вод, рек , озёр, морей) или для предотвращения вредного воздействия воды на окружающую среду (размыв берегов, наводнения). При помощи гидротехнических сооружений можно непосредственно управлять водотоками и водоёмами в соответствии с требованиями потребителей (регулировать уровень расхода воды, режим наносов, изменять направление водного потока, осуществлять пропуск льда и т.д.).
Гидроузлом называют группу гидротехнических сооружений, объединённых условиями совместной работы и местоположением.
Водохранилище – это искусственный водоем, образованный водоподпорным сооружением на водотоке с целью хранения и регулирования стока воды.
В данной курсовой работе будут представлены расчёты для водохранилищного гидроузла в составе плотины из местных материалов, водосброса, водоспуска и водозабора.
Данная работа выполняется в постоянной связи с теоретической частью данного курса. Что позволит углубить и обобщить знания, полученные ранее.
-
Выбор створа гидроузла и компоновка его сооружений
Гидроузел – комплекс гидротехнических сооружений, объединенных совместным местоположением и водохозяйственным назначением.
При выборе створа гидроузла принимается во внимание топографические условия объекта и тип водосброса.
Створ плотины выбран в наиболее узкой и глубокой части речной долины перпендикулярно горизонталям местности, чтобы снизить объем строительно-монтажных работ и обеспечить проектную глубину воды в верхнем бьефе.
Так как согласно задания в курсовом проекте разрабатывается шахтный водосброс принимается русловая компоновка гидроузла. Шахтный водосброс располагаем на отметке берега реки. Водозабор предусматриваем на противоположной от водосброса стороне поймы на отметке уровня мертвого объема (УМО) + 1,5м. Водоспуск располагается совместно с водосбросом.
Определяем характерные отметки уровней воды в водохранилище
м
м. (1.1)
м.
м.
где: НПУ – отметка нормального подпорного уровня воды, м,
ФПУ – отметка форсированного подпертого уровня воды, м,
Дна – отметка дна реки, м,
Бер – отметка берега реки, м,
Н1 = 7,5 м. – глубина воды в верхнем бьефе,
Н2 = 1,4 м. – глубина воды в нижнем бьефе,
Δh = 1,4 м. – глубина сработки водохранилища,
– конструктивный запас по высоте плотины (равен 0,75 м.)
– превышение ФПУ над НПУ (равный 0,5–1 м.).
Форма поперечного сечения грунтовой плотины представляет трапецию, большую сторону которой называют подошвой, а меньшую – гребнем.
-
Проектирование плотины из местных материалов
Земляной, а точнее, грунтовой плотиной называют водоподпорное сооружение, возводимое из однородных или неоднородных по механическому составу грунтов.
Плотины из грунтов находят самое широкое применение в практике гидротехнического строительства. Они являются основным сооружением в водохранилищных гидроузлах, а также входят в состав речных гидроузлов любого назначения, когда создается разность уровней бьефов. Значительное распространение получили земляные сооружения в водохозяйственном строительстве, особенно гидромелиоративного назначения, при устройстве дамб обвалования, насыпей каналов и пр.
Основное и существенное преимущество земляных плотин состоит в том, что для их возведения используют местный строительный материал —грунт. Получение этого материала связано с затратами только на вскрышных работах в карьерах, незначительными по сравнению с общей стоимостью сооружения.
Земляные плотины получили широкое распространение благодаря следующим их достоинствам:
-
возможность возведения в любых географических районах; сохранение прочности и устойчивости в сейсмических условиях;
-
применимость для возведения практически любых грунтов, находящихся на месте строительства;
-
механизация всех процессов по разработке, перемещению, укладке и уплотнению грунтов;
-
сохранение грунтом тела плотины своих свойств со временем; отсутствие необходимости в затратах на ремонтные работы в процессе эксплуатации, за исключением ремонта покрытий верхового откоса.
К недостаткам земляных плотин можно отнести невозможность сброса паводковых расходов непосредственно через них, наличие в их теле фильтрационного потока, потенциально создающего условия для деформации тела плотины, большие фильтрационные потери воды при некоторых грунтах, заставляющие применять специальные противофильтрационные устройства.
По конструкции поперечного профиля различают земляные плотины однородные и неоднородные по механическому составу грунта с включением в отдельных случаях противофильтрационных элементов. Исходя из этого признака выделяют шесть характерных типов насыпных плотин (рис. 1).
К грунту как к строительному материалу для грунтовых плотин предъявляют требования прочности (характеризуемой сдвиговыми характеристиками — углом внутреннего трения и сцеплением), водоустойчивости (характеризуемой степенью растворимости грунта в воде) и водопроницаемости (характеризуемой коэффициентом фильтрации). Согласно СНиП II-53-73, для строительства земляных насыпных плотин допускается использовать любые грунты, за исключением содержащих более 5% хлоридных или сульфатохлоридных солей, более 2% сульфатных солей, более 5% не полностью разложившихся или более 8% полностью разложившихся органических примесей (такие грунты можно применять только при наличии соответствующего обоснования).
Рис. 1. Типы земляных насыпных плотин
а - однородная (из грунта одного вида): б - неоднородная (из грунтов нескольких видов); в - с экраном из негрунтовых материалов; г - с экраном из грунта; д - с ядром из грунта; е - с диафрагмой
По условиям размещения грунтов можно выделить три характерные части поперечного профиля плотины: 1) основная часть; 2) часть, занятая противофильтрационными устройствами; 3) часть, занятая дренажем. Грунты каждой из этих частей поперечного профиля плотины должны отвечать различным требованиям исходя из выполняемых ими задач. В основной части практически можно использовать все виды нескальных грунтов, а также отходы металлургической промышленности и тепловых электростанций. Для противофильтрационных устройств применимы маловодопроницаемые грунты (суглинки, глины, торф) и искусственные грунтовые смеси (глинобетон), для дренажей — несвязные грунты с повышенным коэффициентом фильтрации (пески различной крупности, гравий, галька, щебень, песчано-гравелистые смеси и крупные камни).
При проектировании плотин необходимо обеспечивать соблюдение следующих требований:
-
заложение откосов плотины обеспечивает устойчивость сооружения и его основания;
-
откосы и гребень плотины имеют покрытия, защищающие их от волновых, ледовых и атмосферных воздействий;
-
дренажные устройства обеспечивают сбор и организованный отвод фильтрующейся воды и предотвращают фильтрационные деформации в теле грунтовой плотины и в основании.
Плотину проектируем трапецеидального профиля из 1-го слоя геологического разреза, т.е. супеси.