13. Построение гидравлического профиля сливной части и определение размеров тела плотины
Построение гидравлического профиля сливной части плотины производится с целью недопущения отрыва струи от тела плотины во избежание возникновения кавитационных явлений. Построение профиля рекомендуется выполнять по координатам Офицерова-Кригера в зависимости от очертания оголовка плотины. Координаты x и y для безвакуумного оголовка, описывающие внутреннее очертание струи (кривую кладки), приведены в таблице 3 для напора на гребне водослива =1,0 м. Поэтому их следует перемножить на действительное значение , определяемое по заданию.
Таблица 3
Значения координат x
и у криволинейного безвакуумного
профиля плотины при
=1,0
м
х |
у |
х |
у |
х |
у |
0,0 |
0,126 |
1,4 |
0,564 |
2,8 |
2,462 |
0,1 |
0,036 |
1,5 |
0,661 |
2,9 |
2,640 |
0,2 |
0,007 |
1,6 |
0,764 |
3,0 |
2,824 |
0,3 |
0,000 |
1,7 |
0,873 |
3,1 |
3,013 |
0,4 |
0,006 |
1,8 |
0,987 |
3,2 |
3,207 |
0,5 |
0,025 |
1,9 |
1,108 |
3,3 |
3,405 |
0,6 |
0,060 |
2,0 |
1,235 |
3,4 |
3,609 |
0,7 |
0,100 |
2,1 |
1,396 |
3,5 |
3,818 |
0,8 |
0,146 |
2,2 |
1,508 |
3,6 |
4,031 |
0,9 |
0,198 |
2,3 |
1,653 |
3,7 |
4,249 |
1,0 |
0,256 |
2,4 |
1,804 |
3,8 |
4,471 |
1,1 |
0,321 |
2,5 |
1,960 |
3,9 |
4,698 |
1,2 |
0,394 |
2,6 |
2,122 |
4,0 |
4,930 |
1,3 |
0,475 |
2,7 |
2,289 |
4,5 |
6,220 |
Построение сливной части плотины для заданного значения с предварительно установленными размерами ее тела (рис. 15) следует выполнять в масштабе 1:100 или 1:200.
Первоначально определяют высоту плотины
,
м
и по ее величине из табл. 3 принимают
значения x и y,
пересчитанные на действительное значение
(обычно на одно значение больше). Затем
в координатах x и y
по точкам таблицы строят кривую сливной
части плотины. Сопряжение кривой с дном
реки выполняется по радиусу
равном
,
м
где
,
м ‒ напор воды в
паводок.
Для фиксации центра окружности радиусом в горизонтальной плоскости проводится прямая параллельная дну реки, а положение точки “0” выбирается таким, чтобы из нее были опущены перпендикуляры: один – к касательной кривой, другой – к дну реки. Перпендикуляр, опущенный из центра окружности “0” на дно, ограничивает длину флютбета со стороны нижнего бьефа.
Рис. 15. Гидравлический профиль сливной части плотины на нескальном основании
Флютбетом называют фундаментную плиту плотины, расположенную ниже дна реки. Предварительно длину флютбета определяют с учетом длины консоли со стороны верхнего бьефа, необходимой для обеспечения устойчивости плотины на сдвиг. Для плотин на нескальных грунтах можно принимать в пределах (5–10) м, а на глинистых – (10–15) м. Толщину флютбета со стороны верхнего и нижнего бьефов принимают равной 0,25P, но не менее 4,0 м, а в средней части она уменьшается на 1,0 м, за счет создания зубьев для лучшего сопряжения с основанием. Сопряжение фундаментной плиты с телом плотины со стороны верхнего бьефа по строительным условиям осуществляется вутом, размеры которого (ширина на высоту) могут быть приняты 0,5×0,75 м или 0,75×1,0 м. Перед гребнем плотины устраивают уширение толщиной (2–3) м и высотой (4–5) м, необходимое для плавного направления потока на сливную часть плотины (под углом 30°) и для размещения пазов ремонтного затвора и сороудерживающей решетки.
Окончательные размеры поперечного сечения тела плотины устанавливаются по результатам проверки устойчивости на сдвиг.