Высоту волны 1%-ной вероятности превышения определяют по формуле:

(7)

где — коэффициент, устанавливаемый по графику при 1%-ной вероятности превышения в зависимости от значения безразмерного комплекса.

К_i = 2,1

h_1% = 0,76∙2,1 = 1,596

Коэффициенты К_∆ и зависят от типа и относительной шероховатости крепления откоса.

Характерный размер шероховатости г следует принимать равным среднему диаметру камня при каменной наброске или среднему размеру бетонных и железобетонных блоков. При креп­лении откоса каменной неброской средний диаметр камня предварительно принимают в пределах 0,2...0,3 м. Затем это значение проверяют расчетом. значения К и Кнп уточняют по принятому расчетному размеру камня.

К_∆ = 1,0

К_НП = 0,9

Расчет высоты наката выполняют, предполагая, что перед плотиной имеется глубоководная зона (глубина воды Н>0,5λ) и при Н≥2h_1%.

Н>0,5λ Н≥2h_1%

9,0>0,5*16,3 9,0≥2*1,596

9,0≥8,15 9,0≥3,192

Значения коэффициента К_с определяют в зависимости от скорости ветра и коэффициента заложения откоса m₁=ctgφ , где φ— угол наклона откоса к горизонту.

m₁ = 3,0; m₂=2,5

К_с = 1,1

Коэффициент К_β принимается в зависимости от угла β подхода фронта волны к плотине:

К_β = 1

Значение коэффициента К_нг определяют по графикам. Для пользования ими предварительно устанавливают значение пологости волны :

К_нг = 1,4

Коэффициент К_{н j} учитывает вероятность превышения j,% по накату.

К_Нj = 0,93

По найденным выше значениям рассчитывают величину высоты наката ветровой волны:

Рассчитывают высоту ветрового нагона:

Конструктивный запаса = 0,1h_1% = 0,16<0,5. Следовательно а=0,5

d=∆h_нпу+h_н+а=0,05+2,06+0,5=2,61 м

Вычисляют расчетную отметку гребня плотины:

м

Значение округляем в сторону большего с шагом 0,5. Следвательно = 122,5 м

Рассчитывают высоту плотины:

м

2) при ФПУ

Высоту ветрового нагона определяют по зависимости:

(4)

где К_в — коэффициент, зависящий от скорости ветра;

W — расчетная скорость ветра на высоте 10 м над уровнем воды, м/с;

D— длина разгона ветровой волны, м;

g — ускорение свободного падения, м/с² ;

Н — условная расчетная глубина воды в водохранилище;

—угол между продольной осью водоема и направлением господствующих ветров, град.

Расчет по формуле (4) проводят по известным значениям W, D, H и , первоначально полагая значение, стоящее в знаменателе, равным нулю ввиду его малости по сравнению с величиной Н.

В нашем случае:

К_в = 2,1∙10^-6

Н = ФПУ -Д = 119,9-110,5 = 9,4 м

α_в = 0⁰, cos 0⁰ = 1

W = 6,1 м/с

Определяем высоту наката ветровой волны для вероятности превышения расчетного шторма 4%:

^,(5)

где h_1%- высота волны 1% обеспеченности;

К_∆и К_НП– коэффициенты, зависящие от типа и относительной шероховатости крепления откоса;

К_с– коэффициент, зависящий от скорости ветра и коэффициента заложения откосаm₁;

К_НГ– коэффициент, зависящий от пологости волны;

К_Нj– коэффициент, учитывающий вероятность превышения по накату,j(%);

К_β– коэффициент, зависящий от угла подхода фронта волны к плотине.

Определим элементы волны:

Вычислим безразмерные комплексы и ,

где t — продолжительность действия ветра, принимаемая при отсутствии фактических данных 6 ч=21600 с;

Длина разгона ветровой волны D = 3,7 км = 3700 м

1370,9

По графику для каждого из найденных комплексов определяем значения относительных параметров gτ /W и g /;

:

:

Из найденных двух пар значений параметров выбираем минимальные и из них устанавливают среднюю высоту волны и средний период волны τ

τ = 1,62

= 0,17

Вычисляем среднюю длину волны

(6)