1.6 Тип затвора

Тип затвора выбирается по М.М. Гришин «Гидротехнические сооружения», ч.II.

Принимаем плоский затвор.

2 Гидравлический расчет плотины

Целью расчета является определение размеров гасительных устройств нижнего бьефа. Прежде всего, определяется вид сопряжения бьефов, т.е. вид гидравлического прыжка, для двух случаев расчета: пропуска максимального расхода и пропуска льда.

2.1 Определения вида сопряжения бьефов из условия пропуска максимального расхода

Расчет ведется при уровне нижнего бьефа соответствующему пропуску максимального расхода.

Толщина струи в сжатом сечении на сходе с плотины определяется из уравнения:

, (16)

где ;

Уравнение решаем подбором задаемся несколькими значениями h_с и находим соответствующее ему значение q_i:

hc, м	0,5	2	3
q, м2/с	10,56	40,97	60,15

По полученным данным строим кривую (приложение 3) и по известному расходу q=53,2м²/с находим значение h_с=2,5 м.

Принимаем, что прыжок возникает в сжатом сечении, глубина после прыжка

(17)

критическая глубина.

_{Полученное значение глубины после прыжка сравниваем с расчетной бытовой глубиной ↓Нmax -↓дно = 181,3 – 171,3 = 10 м .}

_{Сравниваем h’’и t: 13,45 м >10 м (разность составляет 3,45 м), следовательно, прыжок отогнанный и его нужно затопить. Для этого необходим водобойный колодец.}

2.2 Определения вида сопряжения бьефов из условия пропуска льда

Определение вида сопряжения бьефов из условия пропуска льда аналогично определению вида сопряжения бьефов из условия пропуска максимального расхода.

Определяем расход из условия пропуска льда при проектном уровне как:

,

m – коэффициент расхода;

 - коэффициент затопления;

h_л - толщина льда (по заданию h_л =1,0м);

По известному расходу q = 6,39 м²/с находим значение h_с=0,25 м (приложение 3).

Принимаем, что прыжок возникает в сжатом сечении, глубина после прыжка:

критическая глубина.

_{Полученное значение глубины после прыжка сравниваем с расчетной бытовой глубиной ↓пр.УНБ-↓ДНО=175,0-172,3=2,7 м.}

_{Сравниваем h’’и t: 5,65 м > 2,7 м (разность составляет 2,95 м), следовательно, прыжок отогнанный, требуются гасительные устройства. Для этого используем водобойный колодец.}

2.3 Определение размеров гасительных устройств нижнего бьефа

Для плотин на нескальном основании все величины берутся для случая пропуска максимального расхода.

Для того чтобы не размывалось дно в НБ, устраивается водобой.

Длина водобоя рассчитывается как:

,

Толщина плиты определяется как:

Выбираем случай, при котором () → max, в данном курсовом проекте – это случай пропуска максимального расхода, т.е. рассчитываем колодец.

Глубина колодца определяется по формулам приведенным ниже:

=13,45–0,63 - 10 = 2,82 м

За водобоем устраивается рисберма для выравнивания эпюры скоростей на выходе в русло. Длина рисбермы вычисляется по формуле:

Затем проверяем скорость потока на выходе с рисбермы в русло. Ширина потока на выходе в русло с учетом расширения потока на водобое и рисберме:

_{Lвф= 262 м – длина водосливного фронта;}

_{в = 65,7 м – длина водобоя;}

_{р = 51,6 м – длина рисбермы.}

Тогда скорость:

Q_расч – расчетный расход через плотину;

t_max – глубина в нижнем бьефе, соответствующая Q_max;

 = 0,9 м/с – допустимая скорость для среднего песка (грунта основания).

Так как условие не соблюдается за рисбермой проектируем ковш глубиной (от максимального уровня):

Рисберма сопрягается с дном ковша откосом 1:3.