3.Построение депрессионной кривой

В соответствии со СНиП фильтрационные расчеты следует выполнять для определения фильтрационной прочности тела плотины, ее основания и берегов; расчета устойчивости откосов плотины и берегов; обоснования наиболее рациональных и экономичных форм, размеров и конструкций плотины, ее противофильтрационных и дренажных устройств.

В ходе выполнения расчетов определяют положение депрессионной кривой, фильтрационный расход воды через тело плотины

Ширина эквивалентного профиля по основанию равна:

L_p=△L+L=11,142+62=73,142м

△L=βH₁=0,43*26=11,142 м

где: β – коэффициент, учитывающий крутизну верхового откоса, определяемый по формуле Г.К. Михайлова:

β=m₁/(2m₁+1)=3/(2*3+1)=0,43

Расход фильтрационного потока через тело плотины определяют по зависимости:

м³/c*м

где: K_Т =10^-6 м/с– коэффициент фильтрации тела плотины.

y=

Кривую депрессии строят по уравнению, задаваясь не менее 6 раз значениями х:

х	15	35	45	55	65	73,9
у	21,4	17,4	15	12,12	8,3	0,6

Построенная депрессионная кривая представлена в приложении Б.

4. Расчет отверстия водосброса

Рис. 5.1. Отверстия водосброса

При полностью открытых затворах расход воды через отверстия:

Q_1% =mв H^3/2 ,м³/с

в=90/(0,49* *3^3/2)=7,98=8 м (5.1)

где: Q_1% – расход 1 %-ной обеспеченности;

m – коэффициент расхода (0,49);

в – ширина отверстия водосбора без учета бокового сжатия;

Н₀ – напор на пороге водослива с учетом скорости подхода.

, м

H₀ = 3 +1,1*2,73²/(2*9,8) = 3,42 м;

Q_1% = 3*11*V₀; V_{0 =} 2,73м/c; (5.2)

где: Н – напор на пороге водослива;

α – коэффициент Кориолиса (1,1);

v₀ – скорость на подходе водослива.

Для определения в_П находим коэффициент

1 – 0,1*4*0,7*(3/8) = 0,895 м

(5.3)

где: n – число боковых сжатий (4);

ζ – коэффициент формы промежуточной опоры (0,7).

, м

в_п = 8/0,895+1*2 = 10,94 м (5.4)

где: с₁ – ширина опоры( примем 2м);

n – число опор(1);

, м

в₁ = 10,94/2 – 1 = 4,47 м = 4,5 м

в_п = 2 в₁ + 2 = 11 м;

5. Расчет водобойного колодца

Рис. 6.1. Водослив с водобойным колодцем

Задаемся глубиной колодца d и определяем подбором сжатую глубину h₁ по формуле:

P = 124 – 3 – 100 = 21 м;

q = 0,85 h₁*

h1	0,5	1	1,5	0,43
q	9,48	18,78	27,9	8,17

(6.1)

где: φ₁ – коэффициент скорости (0,95);

р – перепад отметок гребня водослива и нижнего бьефа (дна канала);

q – удельный расход.

, м³/с∙м.

q = 90/11 = 8,18 м³/с∙м; (6.2)

Сопряженная глубина определяется по формуле:

, м

h₂ = 0,43/2*( – 1) = 3,67 м (6.3)

где: α =1,1.

Глубина колодца считается достаточной, если выполняется неравенство

d ≥ 1,1(3,67 – 2,2) (6.4)

где: h_H – глубина воды в нижнем бьефе(2,2м)

, м.

l_k = 5( 3,67 – 0,43) = 16,2 м.

(6.5)