Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ГІДРОТЕХНІЧНІ СПОРУДИ ГЕС.docx
Скачиваний:
2
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
4.92 Mб
Скачать

Додаток в. Розрахунок гребель

Табл. В.1

Схеми і залежності для розрахунку фільтрації в земляних греблях

Розрахункові схеми гребель

Розрахункові залежності

1

2

Г реблі однорідні ні водонепроникній основі

1. З трубчатим дренажем

Н?

2 • Lt

а

(Б. 1)

к

Т - -р Де Lp = L + АЬ^, АЬ^ = ввН ,

ті

вв =

(при ті > 2 значення

2ті +1

вв - 0,4).

а

2^_(Ь -X + Ьд), (Б.2)

h

X

К

Т

де Ьд = 0,5д/кТ.

Криву направляють візуально в зоні, де hx > Н1 -д/кТ.

їтшшщ

кт

h

(Б.4)

V

X

2. З дренажним банкетом

Мв

Т —р Де Ьр = Ь + АЬв + АЬн, АЬв = ввНі АЬн = ті Н2/3 .

де ордината кривої депресії ^ в перерізі 1-1: а) при Н2 > 0

2-^(Ь - X) + h2 кТ

(Б.3)

2 • Ь,

а н? - н?

Ис =,1Н1 -2(Ь- АЬв)д/кТ 2(Б.5)

б) при Н2 = 0

^28нф 34

влАь 37

гип 53

2 3 4 5 6 7 8 910 54

Пп,т 57

q 63

ЦТ 65

5. 74

- gT2 89

^ = g 89

0,3м 91

ДНя 97

т, 127

Криву депресії виправляють візуально в зоні, де hx > Н1 - а/кТ

3. З наслонним дренажем (вода в нижньому б'єфі відсутня)

ь

<Q Y/TX

н2

q

(Б.7)

k

Lp + д/Lp - m2H?

T

Де Lp - L + ALg, ALg - PBHi ,

hB - f(m2)q/kT. (Б8)

де при m2 > 1 знач. f(m2) - 0,5 + m2; при m2 < 1 знач. f(m2) - 0,7 + 0,8m2;

2—(L-x-m2hB) + h2 .(Б.9)

h

x

k

T

Криву депресії виправляють візуально в зоні, де hx > Hi - q/кт

4. З наслонним дренажем (при наявності води в нижньому б'єфі)

н2 н2 н1 - н2

2Lt

q

(Б. 10)

т - -р де Lp - L + ALg, ALg - ввН1

a2 + m2 н27^- (Б.11)

a +

2f(m2) кт

де

m2

q

a - 0,5f(m2)^- - 0,5

кт

1 +

2f(m2)

f(m2) приймають з (Б.8). (Б.12)

2-^(L - x - m2hв) + (H2 + hiM kT

hx -

Криву депресії виправляють візуально в зоні, де hx > H1 - q/кт

Г реблі неоднорідні на мало непроникній основі

По способу віртуальних відстань греблю відносять до однорідної, причому

5. З ядром

УШІ

кт5 к

ос5

(Б. 13)

LCT -

ср.я-

А2ЬЛ

ос'-'ср.я

де k я - кя +

arch

п(Нв + Нн) 5в + 5Н

ср.я_ 2

В першому приближенні приймають Нв - Н1, Нн - Н2

Продовження табл.В.1

По способу віртуальних відстань греблю відносять до однорідної, причому

6. З екраном

(Б. 14)

ALa = 5Ср.я

кя

sin а.

де

2k 5 ^Лосиср.э

n(Hi + HH)sina

2І2 V 5н

кэ кэ +

-arch

sina

/

5B + 5H

5

ср.я

Г реблі з високим тонким ядром на водонепроникній основі

7. Протифільтраційне ядро

ірадитм /

Зниження кривої депресії при

r—L

—J.

(Б.15)

1 - tg(я/2 - а)

Градієнти фільтраційного потоку

при його виході в низову поверхню

ядра:

^ = sina ;

Іп = sina• гяР ; > .16)

І = sina /cosP де в береться з гідродинамічної сітки; q = кяО ,де О - площа епюри І.

L/H1 < 0,5;h0 = 0,65

Греблі з водонепроникною основою кінцевої потужності (кос = кТ)

Hi2

HiT

q

(Б17)

+

кт 2 • Lp Lp + 0,4T

де Lp = L + ALB, ALB = 0,4(Н1 + Т).

Ординати кривої депресії а) між перерізом 1-1 і дренажем

2

f т ^ Vhc J

h = hc

nx

і; (Б.18)

2:

-1

+

T v

T

б) між перерізом 1-1 і віссю ординат

12-^ (L-T-x) + (T + h2)2 -T; (Б19) І кт 2

hx =

1

qH

(Б.20)

I

Wenl/T-1 koc

де 0,01 < 1 <+«,-^ = hcT . (Б.21)

T koc T/2 + 0,4T


У формулах (Б.18) й (Б. 19) Ьс обчисляється за залежністю (Б.21):

Ьс -д/1 - Т) - 2^1Тр - Т/2) - Т Криву депресії виправляють візуаль­но в зоні, де hx > (Ні + Т) - q/kт.

Ні2 - н2 2 • Lp + ALн

1- Н2 , (б.22)

q

■ +

7

к

Lp + 0,4Т

т

9. З дренажним банкетом

ш


ALH

Ьх

5^

ш

.ч.

Ч1

оно

•Я

І-

Г;

Й - і.-

Ш'ІШ

^////

/

де Ьр — Ь + АЬВ, АЬВ — 0,4(Ні + Т).

шуі Н2

3

Ординати кривої депресії:

а) між перерізом 1-1 і дренажем

ь2 - (ьс2 - н2) + х- Ь+т/2 ;(Б.23)

Т/2 + АЬ

н

де Ьс обчислюється за формулою (Б.21);

б) між перерізом 1-1 і віссю ординат

  • див. формулу (Б.19)

Івих визначають за формулою (Б.21)

Ьс - Н2

підставляючи в неї

q

кос Т/2 + 0,4Т

Криву депресії виправляють візуаль­но в зоні, де Ьх > (Н1 + Т) - q/kт.

(Б.24)

кТ

q

2

) +

в (Б.25)

ЬвТ

10. З наслонним дренажем >л

Ліз

шш

У* 7Г/,

Ш

кТ 0,5 + Ш2 атН2 + Ь

+

q _(Н1)2 -(Н2 + Т+ьв)2

(0,5 + т2)Ь_в + т^Н2 + 0,4Т

2(Ьр - т2Ьв)

(1 +

Н

Ш2

Ь р — Ь + АЬ в, а т —

2(0,5 + Ш2У

Ьх 2^(Ь - т2Ьв - х) + в + Н2 + Т)2

Івих визначають за

(Б.26),

формулою (Б.20) підставляючи в неї

ЦТ

Я

кт (0,5 + m2)hв + Ш2Н2 + 0,4Т Криву депресії виправляють візуаль­но в зоні, де Ьх > (Ні + Т) - я/кт.

Греблі з водонепроникною основою кінцевої потужності (кт < кос)

к н2 к

Я = кт —-—+ к

НіТ

(Б.27)

ос

2 • L

Lp + 0,4Т

Р

5аз + а^2 5 + аі

Lp = L + АЬв, АЬв =

кос „ Н

ос • аі = 2ші

1 ь 1.32 _ 1;

5

к

Т Ші

Т

ш1Н1 .

; а2 = Ш1Н1 + 0,4Т.

2ш1 +1

а) між перерізом 1-1 і дренажем

а2

Ь = іі Пх Т ^

б) між перерізом 1-1 і віссю ординат

Ьх = І2—(Ь _Т _х) + (Ьс + косТ)2 _ _ _т х У кт 2 с кт (Б.29)

_ к?£- т

1 + 2^ 1 +1 ;(Б.28)

Т

_ 1

VЬс у

кт

вих визначають за формулою (Б.20).

I

В формулах (Б.28), (Б.29) та (Б.30) для цієї схеми Ьс обчислюють за залежністю

2

к ^ Ні + косТ . 1 кт у

Lp _ Т І (Б-30)

Я

Ьс =

_ 2-

к

т

Криву депресії виправляють візуаль­но в зоні, де Ьх > Н1 - я/кт.

2 • Ь

р

3

12. З дренажним банкетом

ь

і.

Г\ -

. .

А !■ -

Т5ых

тм

щ

і

Ьн

Й

,*£§Ь;4 .

X

• • •• 7 : ■ ■ О. Х

К;

; V □

////л

а

П7Л у., і ■*

н2 _ н2

Я = кт + к

ос

Ьр + АЬн + 0,4Т

де Ьр = Ь + АЬВ + АЬН,

АЬн = Ш1Н1^; АЬВ = 5аз + “1а2-

  1. + а1

к

1,32

ті

5

1;

+

а2 = 0 ,

2ті +1

а2 = ті(Ні — Н2) + 0,4Т . Ординати кривої депресії: а) між перерізом і-і і дренажем

аг = 2тг

ОС

кТ ' 1 Т

ті(Ні - Н2).

ьх =

ь2 — (Ьс2—Н2)+Х—Ь±І/2 ;(Б.32)

Т/2 + АЬ

н

б) між перерізом і-і і віссю ординат

Ьх = І2-^(Ь - х) + (ЬС + кост)2 - кост.33)

кт кт кт

В формулах (Б.32) та (Б.33) кС обчислюють по залежностям

2

Ні + к°Ст^ . і кт .

Ьх =

2кГ+АЬв — I (Б.34)

к

т

т

к

Івих визначають за формулою (Б.20) підставляючи до неї Я _ (Ні — Н2)т

кОС Ьр + АЬн + 0,4т

Криву депресії виправляють візуаль­но в зоні, де Ьх > Ні - я/кт.

визначають

(Б.35)

+ кОС^

2

т

(Б.36)

+ кост

13. З наслонним дренажем

АЩ ;

І

%

Гг

■с

ЧЧ-

Т — 1

' V .1

■ .

Л':

Значення я та Ьв підбором з рівнянь:

Н2 — (Н2 + Ьв)2

а = кт — +

2(Ьр — т2ьв)

Ні — (Н2 + Ьв)2

Ьр — (0,5 + т2в

-і + -

0,5 + т2 атН2 + Ьв

Ьв

(0,5 + т2в + т2Н2 + 0,4т

Я = к

Н

Ьр = Ь + АЬВ, а

т2

т _ о

2(0,5 + ті)2

ALg визначається як в схемі 12.

2

hx =

(Б.37)

2~ (L-mh -x) + 7°^ +H2 +hB

koc

k

T

T

Івих визначають за формулою (Б.20)

підставляючи до неї

q

ИвТ

(Б.38)

k°c (°,52)ьв + т2н2 + 0,4Т

Криву депресії виправляють візуаль­но в зоні, де

ґ і \ ґ

k

hx + kocT

k

oc

q/kp.

н +

T

t ;

>

k

k

т ;

14. З дренажною канавою за греблею (рівень ґрунтових вод нижче основи греблі)

ш h

HiT

(Б.39)

q = 7t

+k

oc

2(ЛЬв -lc)

де

k

2H1TL - (T2 + H2) ALB

+h2l

oc

k

^Угт:

*

X

1 -*’ш "

\.

, х

T

ck

-^ВДТ + T2 -H2) + h2 kT

Ординати кривої депресії: а) між перерізом 1-1 і дренажем

т2 - (т2 - н2)+^ - т; (Б.40)

2 L - lc

hx =

б) між перерізом 1-1 і віссю ординат

І

2

- ^т^^) kp

k

Г\ґ

q

2^-(ic - x)+ kp

hx =

V 7т ;

Криву депресії виправляють візуаль-

Лкв + lc

но в зоні, де

/ і \ /

k

hx + ^Т

k

oc

- q/kp.

т

т ;

>

k

k

т ;

Г реблі з екраном і понуром з водонепроникною основою кінцевої

потужності (кос = кт)

15.3 трубчастим дренажем

Ь

в-і шщ

16. З дренажним банкетом Н лт.

q=кос•А+кэ(1+т1)А( 2Н 1 -А) (Б 42)

25э

Ф

к

п

а(Т-5пУ ^кі^п(Т-бп)

(Б43)

В-У в2-АС

А

А

1 к э(1+т1)

А

L1 + АL

'Ч?

£1

Ні

><

-.V,....1. .. м... .

й'ЦІ

а: г сч

І

1>А-

Т-7.'

тт&

Ш

і

!

17.3 наслонним дренажем

н

„ Ні +Т 1

к э Н 1(11)

В= +—+

кос ^ э - h2.

Ll + АLн Ф

2

1 + Т)

С =

L1 + АLн 3

АLн = 0,4И2 (для схем 15, 17)

q

дашШІ 0

АLн = 0,4И2 + 0,4

И

2

кост1

(для схеми 16), причому в цьому випадку задачу слід вирішувати методом послідовних наближень, вважаючи в першому наближенні АLн = 0,4И2.

Депресійні криві будують за формулами схем 11,12 і 13 виходячи з витрати. Вихідні градієнти визначають за формулою (Б.20), використовуючи для схем 15 і 16 значення Ис обчислені з залежності:


Ис = ^Н2 + 0,3Т2 + Тд/кТ - 0,55Т ,(Б.44) а для схеми 17 значення qн/koc. обчислюються за формулою (Б.38).

Грунт

Розрахунковий осереднений критичний градієнт напору Jcr т

Пісок:

мілкий

0,32

середньої крупності

0,42

крупний

0,48

Супісок

0,60

Суглинок

0,80

Глина

1,35

Табл. В.3

Розрахункові значення осередненого критичного градієнту напору Jcr т в тілі гребель

Грунт

Значення критичних середніх градієнтів напору Jcr т, для

понура

екрану й ядра

тіла й призми греблі

Г лина, глинобетон

15

12

8 - 2

Суглинок

10

8

4

і

5

Супісок

3

2

2 - 1

Пісок:

середній

_

_

1

мілкий

-

-

0,75

Табл. В.4

Визначення зони центрів обвалень

Закладення укосу

1

2

3

4

5

Мгр

1,65

1,95

2,55

3,60

4,95

Коефіцієнт фільтрації ґрунтів

Грунт

к, м/сутки

Супісок

0,1 - 0,7

Суглинок

0,005 - 0,4

Глина

< 0,005

Пісок:

- гравелистий

50 - 100

- крупний

25 - 75

- середньої крупності

10 - 25

- мілкий

2 - 10

- польовий

0,1 - 2

Великоуламковий з піщаним заповнювачем

100 - 150

Г равійний

100 - 200

Г алечниковий

> 200

Табл.В.6

Коефіцієнт надійності по відповідальності споруд

Клас споруди

Ти, в.°.

І

1,25

ІІ

1,20

Ш

1,15

IV

1,10

V

1,00

Табл.В.7

Коефіцієнт сполучення навантажень споруд

Сполучення навантажень

у^ в

основне

1,00

особливе

0,90

будівельного періоду

0,95

Табл.В.8

Коефіцієнт умов роботи споруд

Методи розрахунку

у^ в

методи, що задовольняють умовам рівноваги

1,00

спрощені

0,95

2

Нормативні значення удільного зчеплення сп, [кПа] (кгс/см ), кута

2

внутрішнього тертя фп, [град] та модуля деформації Е, [МПа] (кгс/см )

Піщані

грунти

Позначення

характеристик

грунтов

Характеристики ґрунтів при коефіцієнті пористості Пгі, рівному

4,5 %

5,5 %

6,5 %

7,5 %

Гравелисті

СП

2(0,02)

1(0,01)

-

-

й крупні

фП

43

40

38

-

Е

50(500)

40(400)

30(300)

-

Середньої

СП

3(0,03)

2(0,02)

1(0,01)

-

крупності

фП

40

38

35

-

Е

50(500)

40(400)

30(300)

-

Дрібні

СП

6(0,06)

4(0,04)

2(0,02)

-

фП

38

36

32

28

Е

48(480)

38(380)

28(280)

18(180)

Пилуваті

СП

8(0,08)

6(0,06)

4(0,04)

2(0,02)

фП

36

34

30

26

Е

39(390)

28(280)

18(180)

11(110)

Найменування грантів та межі нормативних значень їх показника текучості

Позначення

характеристик

грунтів

Характеристики ґрунтів при коефіцієнті пористості пг^, рівному

4,5 %

5,5 %

6,5 %

7,5 %

8,5 %

9,5 %

10,5 %

Супісь

0<^<0,25

Сп

фп

21 (0,21) 30

17 (0,17) 29

15 (0,15) 27

13 (0,13) 24

-

-

-

0,25< ^<0,75

Сп

фп

19 (0,19) 28

15 (0,15) 26

13 (0,13) 24

11 (0,11) 21

9 (0,09) 18

-

-

Суглинки

0<^<0,25

Сп

фп

47 (0,47) 26

37 (0,37) 25

31 (0,31) 24

25 (0,25) 23

22 (0,22) 22

19 (0,19) 20

-

0,25<^<0,5

Сп

фп

39 (0,39) 24

34 (0,34) 23

28 (0,28) 22

23 (0,23) 21

18 (0,18) 19

15 (0,15) 17

-

0,5<^<0,75

Сп

фп

-

-

25 (0,25) 19

20 (0,20) 18

16 (0,16) 16

14 (0,14) 14

12 (0,12) 12

Глини

0<^<0,25

Сп

фп

-

81 (0,81) 21

68 (0,68) 20

54 (0,54) 19

47 (0,47) 18

41 (0,41) 16

36 (0,36) 14

0,25<^< 0,5

Сп

фп

-

-

57 (0,57) 18

50 (0,50) 17

43 (0,43) 16

37 (0,37) 14

32 (0,32) 11

0,5<^<0,75

Сп

фп

-

-

45 (0,45) 15

41 (0,41) 14

36 (0,36) 12

33 (0,33) 10

29 (0,29) 7

ДОДАТОК Г. ПРИКЛАДИ ГРЕБЕЛЬ З ГРУНТОВИХ МАТЕРІАЛІВ

Рис.Г.1 Земляна намивна гребля Угличцького гідровузла на р. Волга, 1940 р.

Висота греблі 27 м.

1 - гравій; 2 - кам'яне мощення по шару гравію; 3 - металевий шпунт;

  1. - металевий лист; 5 - одерновка; 6 - дренажна призма; 7 - моренні суглинки

Рис. Г.2 Земляна намивна гребля Рибінского гідровузла на р. Волга, 1941 -