Построение поперечного профиля бетонной водосливной плотины.

Бетонная водосливная плотина имеет криволинейное очертание водосливной плоскости. Для построения криволинейного профиля водосливной плоскости бетонной плотины используются данные таблицы Офицерова-Кригера (табл.1).

Для построения криволинейного профиля для напоров больше 1м, необходимо умножить каждое значение табл.1 на заданное значение Н₀^``.

Рис. II.8. Схема к построению поперечного профиля бетонной плотины.

Координаты Офицерова-Кригера для Н₀= 1м Табл.1

X	Y	X	Y	X	Y	X	Y
0	0.126	0.7	0.100	1.5	0.661	3.0	2.824
0.1	0.0036	0.8	0.146	1.6	0.764	3.2	3.207
0.2	0.007	0.9	0.198	2.0	1.235	3.4	3.609
0.3	0.000	1.0	0.256	2.2	1.508	3.6	4.031
0.4	0.006	1.1	0.321	2.4	1.894	3.7	4.249
0.5	0.027	1.2	0.394	2.6	2.122	3.9	4.698
0.6	0.060	1.3	0.475	2.8	2.462	4.0	4.930

Для установки затворов на гребне водосливной плотины предусматривается горизонтальная площадка, длиной 2..3м. Поэтому необходимо пересчитать координаты криволинейного профиля с учетом этой площадки, начиная со значения Y=0. При этом, в дальнейшем расчете координат необходимо прибавлять к значению Y длину горизонтальной вставки.

Радиус сопряжения водосливной плоскости с основанием нижнего бьефа вычисляется по формуле:

• для плотин, высотой до 25м:

• для плотин, высотой >25м: ,

где z—действующий напор (Н₁-Н₂)

Окончательный профиль бетонной водосливной плотины с учетом фундаментной плиты, бычков и надстроек на гребне плотины строят по рекомендуемым размерам рис. II.3.

Рис. 2.11. Быки водосливных плотин и схемы их расчета:

а - схема быка в плане; б - виды быков; в - общий вид плотины с быками; г - расчетная схема водосливной плотины; 1, 2 - неразрезной и разрезной быки; 3 - деформационный шов; 4 - изгибаемое сечение при расчете поперек потока; 5 - рабочая зона быка при расчете вдоль потока; 6 - эпюры напряжений в основании; 7 - плиты, рассчитываемые на местную прочность при действии нагрузок по схеме трехстороннего защемления; 8 - расчетные зоны при оценке общей прочности вдоль потока; 9 - деформационные швы.

3. Напорная фильтрация в основании бетонной плотины.

При расчете бетонной плотины необходимо учитывать два потока: поверхностный и подземный (фильтрационный).

Поверхностный поток проходит по флютбеты, который состоит из:

• понура,

• бетонной плотины,

• водобойного колодца,

• рисбермы.

Подземный поток проходит под флютбетом (по подземному контуру).

В подземный контур бетонной плотины входят:

• понур,

• шпунт( вертикальный и горизонтальный), зубья, дренаж,

• фундаментная плита бетонной плотины,

• водобой, рисберма.

В данном расчете рассматривается фильтрационный поток, проходящий под фундаментом бетонной водосливной плотины.

Для обеспечения надежности и экономичности сооружения необходимо знать силы механического воздействия фильтрационного потока на плотину, фильтрационный расход и другие параметры фильтрационного потока.

Условия, положенные в основу расчета фильтрации, на практике выдерживаются лишь относительно. Эта относительность еще подчеркивается тем, что исходные коэффициенты фильтрации часто определяются, особенно в основании, весьма приближенно.

Следует отметить, что в большинстве случаев фильтрационный расход через тело плотины мал и мог бы не определяться. Однако существуют специфические условия, когда фильтрационный расход может быть определяющим при выборе конструкции плотины и ее противофильтрационного устройства.

Расчет фильтрационного воздействия на бетонную плотину сводится к расчету длины подземного контура, построению гидродинамической сетки и построению эпюры фильтрационного давления.