4.1 Закладання укосів греблі

В початковій стадії проектування при попередньому визначенні коефіцієнтів закладання укосів скористаємось таблицею 4.1 [1,c.7].

Попередня висота греблі 11,275 м, згідно таблиці 4.1 коефіцієнти закладання укосів приймемо:

верхового – m_h = 2,5;

низового – m_t = 2,25;

Висота греблі не значна, тому укоси закладаємо без уположення через 8-10 м по висоті греблі.

Рис. 4.2. Схема до вибору коефіцієнтів закладання укосів

4.2 Гребінь греблі

В курсовому проекті приймаємо, що гребінь буде використано для проїзду автотранспорту і для проектування дороги. Для визначення основних елементів скористаємося даними табл. 4.2 [1,c.8].

Рис. 4.3. Основні розміри земляного полотна і конструкція гребеню греблі

Для забезпечення стоку атмосферних опадів гребінь використаємо двосхилим з поперечним похилом від осі 2%. Вздовж проїжджої частини на обочинах з інтервалом 2,0 м встановимо надовбні висотою 0,8…1,0 м.

Таблиця 4.2.

Розміри елементів дороги

Елементи дороги	Розмір, м
Ширина проїжджої частини вп.ч.	7,0
Ширина земляного полотна вгр	12,0
Ширина обочини вбок	2,5

4.3. Визначення відмітки гребеня

Відмітка гребеня греблі визначається як перевищення над розрахунковим рівнем води для двох розрахункових випадків:

• при нормальному підпірному рівні (НПР) (рис. 4.4, а);

• при форсованому підпірному рівні (ФПР) (рис. 4.4, б).

Рис. 4.4. Розрахункові схеми для визначення відмітки гребеня і параметри хвиль

Перевищення гребеня греблі h_s в обох випадках визначається за залежністю

h_s =h_run1% + ∆h_set + a (4.1)

де h_run1% - висота накочування вітрових хвиль забезпеченістю 1 %, м;

∆h_set - вітровий нагін води у верхньому б'єфі, м;

а – запас підвищення гребеня м.

Висоту шару форсування Н_ф можна прийняти в залежності від максимальної скидної витрати Q_max = 30,5 м³/с по табл. 4.3 [1,c.9].

Приймаємо Н_ф = 0,7.

↓ ФПР = ↓НПР+Н_ф =155,775+ 0,7=156,475 м (4.2)

Перший розрахунковий випадок.

Розрахункові характеристики:

↓НПР = 155,775 м,

V_w4% = 14 м/с,

L₁ = 4200 м,

t = 21600 с.,

d₁= ↓ НПР - ↓дна ріки = 155,775 -146,9= 8,875 м

Визначаємо безрозмірні величини:

(4.3)

(4.4)

По обмежуючій кривій графіка ([1,c.4], рис.4.6.) знаходимо відповідні значення:

Порівнюючи відповідні значення, приходимо до висновку, що

, і тому середню висоту хвилі знаходимо по значенню , звідки = 0,479 м. Середній період , с – по значенню , =2,71 с. Середня довжина хвилі за залежністю = 11,47 м.

Висоту хвилі 1% забезпеченості визначаємо за формулою:

(4.5)

- коефіцієнт, який дорівнює 2,09 [1,с.10, рис.4.7]

.

Оскільки м, то кріплення верхового укосу приймаємо у вигляді бетонних плит.

Висоту накату на укіс хвилі забезпеченістю 1% по накату визначається за залежністю:

h_run1% = k_r· k_p· k_sp·k_run· h_1% (4.6)

де k_r=1,0 і k_p=0,9 – по таблиці 4.4.[1]

k_sp=1,2 – приймається по таблиці 4.5. [1]

, рис. 4.8. [1]

Тоді

.

Висоту вітрового нагону води у верхньому б’єфі допускається визначати за залежністю:

(4.7)

де α_w – кут між повздовжньою віссю водосховища і напрямком пануючих вітрів, град. (в курсовому проекті приймається α_w = 0),

V_w – розрахункова швидкість вітру, м/с,

L – довжина розгону вітрової хвилі, м,

k_w - коефіцієнт, який визначається з таблиці 4.6 рівний .

d - глибина води перед спорудою, м.

Рівняння розв’язано методом послідовних наближень,

.

.

Запас α визначається як більше із значень 0,5 м і 0,1 h_1% : 0,1001, тому приймаємо . Перевищення гребеня греблі по першому розрахунковому випадку:

h_s =h_run1% + ∆h_set + a, (4.8)

h_s(1)=1,89+0,0198+0,5=2,4098 м

Відмітка гребеня греблі по першому розрахунковому випадку:

↓ГрГ₍₁₎ =↓НПР+h_s(1)=155,775+2,4098=158,18 м