3.1.1. Щитова гребля

а) основний розрахунковий випадок

Довжина водоскидного фронту щитової греблі залежить від прийнятої питомої витрати . Питома витрата залежить від виду ґрунту підошви греблі. Згідно рекомендацій [6, стр. 114 ] для низько- і середньо напірних гідровузлів питому витрату можна прийняти: для нескельних підвалин представлених щільними пісками та щільними глинами – до 8...10 м²/с, для дрібнопісчаних підвалин та неміцних грунтів зв’язних (з модулем деформації Е15кгс/см²) – 2…6 м²/с; для напівскельних і скельних підвалин по (30...35) м²/с.

Тоді довжина водоскидного фронту щитової греблі

(3.1)

де - розрахункова паводкова витрата (витрата повені) для першого розрахункового випадку: (із завдання);

- загальна пропускна витрата донних промивних галерей.

Отримане значення довжини водоскидного фронту розділяють на прольоти стандартної величини [6]. В водозабірних гідровузлах бажано мати водоскидні прольоти греблі шириною 10...12 м [5, стр. 138].

Визначають напір на порозі греблі із рівняння витрати

, (3.2)

де - коефіцієнт бокового стискання (зжимання), =0,9 – 0,96;

- коефіцієнт підтоплення, попередньо приймаємо рівним 1,0;

- швидкість підходу води до водозливних прольотів (нею нехтуємо);

- коефіцієнт витрати, приймаємо в залежності від типу водозливу (як правило порог водоскиду виконують по типу водозливу практичного профілю полігонального обрису, або за формою водозливу з широким порогом.

Визначають відмітку порогу греблі

. (3.3)

Відмітку порогу одного із прольотів щитової греблі, який знаходиться біля водоскидної споруди, ув’язують з відміткою дна донних промивних галерей і приймають не вище останньої (для кращого змиву наносних відкладень у верхньому б’єфі при промивці).

Після цього уточнюють коефіцієнти , , , напір і .

Лід пропускають через козирки щитків, які мають висоту

а(1,752,00) , (3.4)

де  - максимальна товща льоду (із завдання), або як для степової зони України, зокрема річок басейну Дніпра – 30 – 50см, басейну Сіверського Дінця – 43 – 55см, Південного Бугу – 30 – 42см, Дністра – 17 – 50см 15.

б) Повірочний розрахунковий випадок

Найменші розміри прольотів греблі повинні забезпечувати пропуск максимальної повірочної паводкової (повеневої) витрати води розрахункової забезпеченості при горизонті води в верхньому б’єфі, яка не перевищує ФПГ.. (В роботі за розрахункову приймають витрату . Так як ФПГ невідомий, то розрахунок полягає в визначенні ФПГ.

Визначають напір на порозі греблі за залежністю (6.2), де (із завдання).

Визначаємо :

. (3.5)

При відомих відмітках НПГ та ФПГ визначають відмітку гребня земляної греблі, верху прольотної будови бетонних споруд з урахуванням накату вітрової хвилі і нагону води. (В роботі можна прийняти перевищення відмітки гребня земляної греблі над відміткою НПГ рівним 2,0...2,5 м).