3. Проектирование комплекса мероприятий по защите территории от затопления

3.1. Дамбы обвалования

Обвалование осуществляется устройством дамб, размеры которых устанавливаются в зависимости от места и условий их сооружения. При проектировании дамбы обвалования определяются отметки гребня плотины и ее ширина, определяются устойчивость склонов дамбы и необходимое заложение.

Дамба обвалования устраивается на берегу реки.

Отметка гребня определяется по формуле, м:

, (3.16)

где h_в – высота наката волны, м;

а₀ - ветровой нагон, принимаем 0,5 м;

а - повышение дамбы над расчетной отметкой волны, принимаем 2 класс дамбы, следовательно, значение 0,7 м;

h_q - разность отметок Zp высокого расчетного уровня и отметок основания дамбы, м.

h_q=3,54 м.

Эти величины принимаются в зависимости от следующих условий:

h_в– максимальная высота наката волны на откос, определяется по формуле,м:

, (3.17)

где k_ш – коэффициент, учитывающий шероховатость и проницаемость откоса, принимаю откос из мостовой кладки , k_ш = 0,9 ;

h - высота ветровой волны, м, h = 0,5 м;

- длина волны;

- угол наклона ската.

Ориентировочно величину принято 10.

Определение ширины верха дамбы, м:

, (3.18)

где Н - высота дамбы, м.

Поперечный профиль дамбы представляет собой трапецию, верхний откос которой укрепляется бетонным покрытием.

Для крепления нижнего откоса используется одернование.

Принята однородная дамба из супесей.

m₁ = 2,5 – мокрый склон;

m₂ = 2 – сухой склон.

3.2 Крепление откосов дамбы

Устанавливается два вида крепления:

основное крепление (в зоне интенсивных действий) имеет толщину, которая уменьшается с глубиной; облегченное крепление - ниже основное крепление.

Рис. 4. Типы укрепления откосов

3.3 Гидравлический расчет дамбы

Гидравлический расчет плотины заключается в определении расхода фильтрации через тело дамбы

3.3.1 Расчет однородной земляной плотины без дренажа на непроницаемой основе

Определяется величина

, (3.19)

где m₁ = 2,5 – мокрый склон;

m₂ = 2-сухой склон

Находится величина L, м:

, (3.20)

где Н_ггв - напор воды перед дамбой, м;

м.

Определяется высота вытекания h₁, м:

(3.21)

м

Высота вытекания превышает допустимую высоту (0,05м), поэтому делаем расчет дамбы с ядром.

3.3.2 Расчет земляной плотины с ядром

Расчет дамбы с ядром делается по «виртуальным средствам», дамба приводится к однородной дамбы.

Рис. 6. Расчет однородной земляной плотины с ядром

Расчет ведется в следующем порядке:

1) находится средняя толщина ядра, м

, (3.22)

где - толщина ядра по верху, принята 1,5м;

- толщина ядра по низу, принята 2 м.

м

2) вычисляется приведенная ширина гребня плотины, м

, (3.23)

Где b - ширина гребня дамбы, м;

K_I -. коэффициент фильтрации грунта тела дамбы (для супеси 0,7);

К₂ - коэффициент фильтрации грунта тела ядра дамбы (для глины 0,005);

м

Далее весь расчет ведется аналогично расчету однородной дамбы с заменой L на L*, м

, (3.24)

м

м

Поскольку , то принимается для строительства данная дамба.