3.Выбор створа гидроузла и компоновка сооружений

Створ плотины.

Створ плотины выбираем на основании сопоставления технико-экономических вариантов, топографических, геологических и гидрологических данных.

При выборе створа учитываем:

– условие пропуска строительных расходов;

– наличие подъездных путей и местных производственных баз;

– возможность рациональной компоновки в створе постоянных и временных сооружений.

В состав гидроузла входят:

1 – в качестве подпорного сооружения – бетонная водосбросная плотина и грунтовая плотина;

2 – ГЭС, на которой установлено 5 агрегатов с расходом 10 ;

– ширина агрегатного блока 5м;

– длина агрегатного блока 6,5м;

3 – рыбопропускное сооружение.

Где удельный расход на 1 п.м. плотины, принимаемый в зависимости от грунтов основания плотины (для гравийных грунтов 15,5 на 1 п.м.).

Размещение элементов гидроузла представлены на рис 3.1

Компоновка.

Принимаем русловую компоновку.

ГЭС возводим у берега для уменьшения земляных работ и удобства монтажа агрегатов. Водосливную бетонную плотину возводим рядом для удобства строительства и пропуска строительных расходов. Рыбоход расположим между ГЭС и плотиной в разделительном устое. Грунтовую плотину размещаем в оставшейся части створа.

4. Гидравлический расчет водосбросной плотины

4.1 Определение общей ширины водосливного фронта, размеров отверстий затворов и отметки порога плотины.

Расход через водосливную плотину при максимальном основном расходе составит:

где: максимальный основной расчетный расход водосливной плотины,

расход,который пропускает ГЭС.

Определяем ширину водосливного фронта

Принимаем 4 стандартных пролета по 10 м каждый.

В зависимости от ширины пролета( равной 10 м), принимаем толщину неразрезных быков

Общая ширина плотины с учетом толщины быков будет равна:

Ширина водосливного фронта составит:

Уточненное значение удельного расхода:

Для определения отметки порога водослива в первом приближении, определим напор на гребне из формулы водослива. При этом будем предполагать, что практический профиль водосливного оголовка имеет вид криволинейного очертания, безвакуумный, не подтопленный, не имеет бокового сжатия (m=0,49 ).

где: коэффициент подтопления,

коэффициент бокового сжатия,

коэффициент расхода, ;

уточненное значение удельного расхода.

Находим значение :

Уточняем значение коэффициента подтопления. Сравнение глубин на пороге водослива ( ) и величины подтопления равной разности отметок воды в нижнем бьефе при пропуске максимального основного расхода (105,3) и отметки порога (107,85) показывает, что водослив не подтоплен, значит

Второе приближение:

Скорость подхода:

где: ;

напор на гребне водослива ,с учетом изменений во втором приближении,

напор на пороге водослива, м.

Определим профилирующий напор на гребне водослива:

Определим отметку порога водослива:

Определение отметки порога при фпу и

Напор на пороге составит (коэффициент бокового сжатия принимаем таким же, как и в предыдущем расчете, а водослив неподтопленным, т.е , условие подтопления уточняется после определения напора при пропуске максимального поверочного расхода).

где:

коэффициент бокового сжатия во втором приближении,

количество сжатий.

Скорость подхода:

Определим профилирующий напор на гребне водослива:

Определим отметку порога водослива:

Так как отметка порога получилась выше, чем при пропуске расчетного расхода, в качестве расчетной принимается отметка, полученная при пропуске расчетного расхода, т.е 107,84, отметка ФПУ может быть понижена.

Новое значение ФПУ будет равно:

В последующем расчете используем в качестве ФПУ отметку 111,87.

Принимаем минимальную отметку порога:

По полученному значению напора над гребнем водослива строим профиль оголовка водосбросной плотины по координатам Кригера-Офицерова. Расчет координат выполняем в табличной форме( табл 3.1)

Табл3.1 Координаты для построения оголовка без вакуумного водослива для

Радиус сопряжения водослива с дном в нижнем бьефе определяется по табл 22.6:

где: м.

Принимаем: R=12 м.

На гребне водослива устанавливается основной затвор. Для его ремонта необходим ремонтный затвор. Затворы устанавливаем на расстоянии 1,5-2м.,от основного затвора. В данном проекте выбираем плоские затворы, так как имеем небольшие напоры и плоские затворы являются наиболее простыми по конструкции.

.

Подъемное устройство-кран, так как число пролетов n ,для крана высота быков может быть меньше: