3.5. Пропуск расходов воды при строительстве плотин из грунтовых материалов

При выполнении дипломного проекта в качестве расчетного при пропуске строительных расходов принимается максимальный расход летнего и осеннего паводка 10% обеспеченности. В первую очередь строительства возводится труба донного водоспуска, используемого для пропуска строительных расходов. В зависимости от топографического строения речной долины труба донного водоспуска возводится в котловане, расположенном на незатопляемых расчетным паводком отметках, в части русла, огражденной перемычками. Вода в это время пропускается по руслу реки, либо по части русла, стесненного перемычками при строительстве водоспуска. Отметку гребня перемычки, ограждающей котлован можно определить из условия:

(3.51)

где: – отметка уровня воды при пропуске расчетного расхода 10% обеспеченности;

– перепад, возникающий при стеснении русла перемычками и определяемый по зависимости:

(3.52)

где: и – скорость течения реки в бытовых условиях и в стесненном русле, соответственно.

(3.53); (3.54)

где: – площадь живого сечения реки, определяется по геолого-топографическому разрезу речной долины, приведенному в задании;

– площадь стесненного русла, принимаемая для ориентировочных расчетов, равная:

(3.55)

– коэффициент скорости, зависит от формы перемычек в плане и принимаемый приближенно равным = 0,8÷0,9;

a – превышение гребня перемычки над расчетным уровнем воды, принимаемое ориентировочно в пределах .

Рис. 3.5. Донный водоспуск

В дипломном проекте размеры прямоугольного сечения водоспуска могут быть определены приближенно по некоторой условной скорости течения воды, принимаемой . Площадь отверстий водоспуска равна . Площадь одного отверстия не должна превышать 15 ÷ 25м², поэтому труба данного водоспуска (рис. 3.5) может иметь два, три и т.д. отверстий с соотношением их размеров .

Установив количество и размеры отверстий трубы водоспуска, проверяем условия его работы, для чего определяем удельный расход на водоспуске:

(3.56)

где: n – количество отверстий трубы водоспуска, а также критическую глубину равную:

(3.57)

Дно водоспуска в выходном сечении следует располагать на отметке дна реки. В результате гидравлических расчетов могут иметь место три случая:

1. , где t – глубина в нижнем бьефе, для Q_10%;

2. ;

3. .

В первом случае данный водоспуск рассматриваем, как незатопленный водослив с широким порогом и напор на пороге водослива определяем по формуле:

(3.58)

Во втором случае отверстия водоспуска рассчитываем как затопленный водослив с широким порогом по формуле:

(3.59)

В первом и втором случаях отметка гребня верховой русловой перемычки определяется по зависимости:

3.60)

В третьем случае водоспуск рассчитывается как затопленная труба по формуле:

(3.61)

где:

Отметка русловой верховой перемычки в этом случае определяется по зависимости:

(3.62)