Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

“Брестский государственный технический университет”

Кафедра сельскохозяйственных гидротехнических мелиораций

Допущен к защите

_____________2011 г.

_____________ Н.Ф. Бахур

Пояснительная записка

к курсовому проекту на тему:

“Водохранилищный гидроузел в составе плотины из местных материалов, водосброса, водоспуска и водозабора ”

Преподаватель ______________ ______________ Бахур Н.Ф.

Студент группы В-92 __________ _____________ Купревич.П.А.

Брест 2011

Реферат Пояснительная записка / Купревич.П.А., гр.В-92 Брест 2011, с : лист графической части, таблицы, источников . Ключевые слова: грунт, плотина, гребень плотины, водоупор, глубина промерзания, откос, коэффициент заложения, ядро, кривая депрессии, потеря устойчивости, водоспуск, водозабор, водосброс, бьеф, подводящий (отводящий) канал и др. В курсовом проекте ставятся следующие задачи: проектирование грунтовой плотины из местных материалов и водопропускных сооружений. Каждая задача разделяется на несколько параграфов, таких как: общая характеристика природно-климатических условий района строительства, выбор створа гидроузла и компоновка сооружений, проектирование плотины из местных материалов, определение отметки гребня плотины, проектирование поперечного профиля плотины, фильтрационный расчет, статический расчет, расчет и проектирование водозабора, расчет и проектирование водоспуска, расчет и проектирование водосброса, гидравлический расчет подводящего (отводящего) канала, конструктивный и гидравлический расчет водосброса, статический расчет водосброса.
Изм	Лист	Лист	№док	Подпись	Дата
Выполнил		Купревич П.А.				Реферат	Стадия	Лист	Листов
Проверил		Бахур Н.Ф.
							Кафедра СХГТМ БрГТУ

Содержание

Содержание……………………………………………………………………

Введение……………………………………………………………………….

1.0 Выбор створа гидроузла и компоновка его сооружений…………………..

2.0 Проектирование плотины из местных материалов………………………...

2.1 Определение отметки гребня плотины и его конструкции………………..

2.2 Проектирование поперечного профиля плотины…………………………..

2.3 Фильтрационный расчет плотины…………………………………………..

2.4 Статический расчет низового откоса плотины……………………………..

3.0 Проектирование и расчет водозабора……………………………………….

4.0 Проектирование и расчет водосброса……………………………………….

4.1 Гидравлический расчет водоотводящего канала……………………………

4.2 Конструктивный и гидравлический расчеты водосброса…………………

4.3 Статический расчет водосброса……………………………………………..

5.0 Проектирование и расчет водоспуска……………………………………….

Заключение………………………………………………………………………..

Литература………………………………………………………………………...

Введение

Гидротехникой называется та часть строительного производства, задачами которой является устройства сооружений для использования воды в определенных целях или для устранения вреда, нанесенного неконтролируемыми водными потоками. Всякое сооружение, устраиваемое для выполнения этих задач, является гидротехническим сооружением. Все работы, которые нужно организовать и выполнить, чтобы построить гидротехническое сооружение, носят общее название гидротехнического строительства. Область гидротехнического строительства чрезвычайно велика и разнообразна. К ней относятся работы и сооружения, выполняемые в целях: использования энергии текущей воды; защиты местности от наводнений; улучшения судоходных условий рек и озер или создания новых путей судоходства; устройства водоснабжения населенных пунктов; орошения засушливых земель; укрепления размываемых водой грунтов для предохранения от разрушения фундаментов, берегов, набережных; удаления от населенных пунктов и обеззараживания сточных вод и т. д.

Гидротехника тесно связана с рядом других наук. Основными из наук, которые широко используются в гидротехническом строительстве, являются: геодезия, геология и гидрогеология, гидрология, а также строительная механика и сопротивление материалов.

Гидротехническими сооружениями называют инженерные сооружения, предназначенные для использования природных водных ресурсов (грунтовых вод, рек , озёр, морей) или для предотвращения вредного воздействия воды на окружающую среду (размыв берегов, наводнения). При помощи гидротехнических сооружений можно непосредственно управлять водотоками и водоёмами в соответствии с требованиями потребителей (регулировать уровень расхода воды, режим наносов, изменять направление водного потока, осуществлять пропуск льда и т.д.).

Гидроузлом называют группу гидротехнических сооружений, объединённых условиями совместной работы и местоположением.

Водохранилище – это искусственный водоем, образованный водоподпорным сооружением на водотоке с целью хранения и регулирования стока воды.

В данной курсовой работе будут представлены расчёты для водохранилищного гидроузла в составе плотины из местных материалов, водосброса, водоспуска и водозабора.

Данная работа выполняется в постоянной связи с теоретической частью данного курса. Что позволит углубить и обобщить знания, полученные ранее.

1. Выбор створа гидроузла и компоновка его сооружений

Гидроузел – комплекс гидротехнических сооружений, объединенных совместным местоположением и водохозяйственным назначением.

При выборе створа гидроузла принимается во внимание топографические условия объекта и тип водосброса.

Створ плотины выбран в наиболее узкой и глубокой части речной долины перпендикулярно горизонталям местности, чтобы снизить объем строительно-монтажных работ и обеспечить проектную глубину воды в верхнем бьефе.

Так как согласно задания в курсовом проекте разрабатывается шахтный водосброс принимается русловая компоновка гидроузла. Шахтный водосброс располагаем на отметке берега реки. Водозабор предусматриваем на противоположной от водосброса стороне поймы на отметке уровня мертвого объема (УМО) + 1,5м. Водоспуск располагается совместно с водосбросом.

Определяем характерные отметки уровней воды в водохранилище

м

м. (1.1)

м.

м.

где: НПУ – отметка нормального подпорного уровня воды, м,

ФПУ – отметка форсированного подпертого уровня воды, м,

Дна – отметка дна реки, м,

Бер – отметка берега реки, м,

Н₁ = 7,5 м. – глубина воды в верхнем бьефе,

Н₂ = 1,4 м. – глубина воды в нижнем бьефе,

Δh = 1,4 м. – глубина сработки водохранилища,

– конструктивный запас по высоте плотины (равен 0,75 м.)

– превышение ФПУ над НПУ (равный 0,5–1 м.).

Форма поперечного сечения грунтовой плотины представляет трапецию, большую сторону которой называют подошвой, а меньшую – гребнем.

2. Проектирование плотины из местных материалов

Земляной, а точнее, грунтовой плотиной называют водоподпорное сооружение, возводимое из однородных или неоднородных по механи­ческому составу грунтов.

Плотины из грунтов находят самое широкое применение в практике гидротехнического строительства. Они являются основным сооружением в водохранилищных гидроузлах, а также входят в состав речных гидро­узлов любого назначения, когда создается разность уровней бьефов. Значительное распространение получили земляные сооружения в водохозяйственном строительстве, особенно гидромелиоративного назначе­ния, при устройстве дамб обвалования, насыпей каналов и пр.

Основное и существенное преимущество земляных плотин состоит в том, что для их возведения используют местный строительный матери­ал —грунт. Получение этого материала связано с затратами только на вскрышных работах в карьерах, незначительными по сравнению с общей стоимостью сооружения.

Земляные плотины получили широкое распространение благодаря следующим их достоинствам:

1. возможность возведения в любых гео­графических районах; сохранение прочности и устойчивости в сейсмических условиях;

2. применимость для возведения практически любых грунтов, находящихся на месте строительства;

3. механизация всех про­цессов по разработке, перемещению, укладке и уплотнению грунтов;

4. сохранение грунтом тела плотины своих свойств со временем; отсут­ствие необходимости в затратах на ремонтные работы в процессе экс­плуатации, за исключением ремонта покрытий верхового откоса.

К недостаткам земляных плотин можно отнести невозможность сбро­са паводковых расходов непосредственно через них, наличие в их теле фильтрационного потока, потенциально создающего условия для дефор­мации тела плотины, большие фильтрационные потери воды при некото­рых грунтах, заставляющие применять специальные противофильтрационные устройства.

По конструкции поперечного профиля различают зем­ляные плотины однородные и неоднородные по механическому составу грунта с включением в отдельных случаях противофильтрационных эле­ментов. Исходя из этого признака выделяют шесть характерных типов насыпных плотин (рис. 1).

К грунту как к стро­ительному материалу для грунтовых плотин предъявляют требования прочности (характеризуемой сдвиговыми характеристиками — углом внутреннего трения и сцеплением), водоустойчивости (характеризуе­мой степенью растворимости грунта в воде) и водопроницаемости (ха­рактеризуемой коэффициентом фильтрации). Согласно СНиП II-53-73, для строительства земляных насыпных плотин допускается использо­вать любые грунты, за исключением содержащих более 5% хлоридных или сульфатохлоридных солей, более 2% сульфатных солей, более 5% не полностью разложившихся или более 8% полностью разложившихся органических примесей (такие грунты можно применять только при на­личии соответствующего обоснования).

Рис. 1. Типы земляных насыпных плотин

а - однородная (из грунта одного вида): б - неоднородная (из грунтов нескольких видов); в - с экраном из негрунтовых материалов; г - с экраном из грунта; д - с ядром из грунта; е - с диаф­рагмой

По условиям размещения грунтов можно выделить три характерные части поперечного профиля плотины: 1) основная часть; 2) часть, занятая противофильтрационными устройствами; 3) часть, занятая дренажем. Грунты каждой из этих частей поперечного профиля плоти­ны должны отвечать различным требованиям исходя из выполняемых ими задач. В основной части практически можно использовать все виды нескальных грунтов, а также отходы металлургической промышленно­сти и тепловых электростанций. Для противофильтрационных устройств применимы маловодопроницаемые грунты (суглинки, глины, торф) и искусственные грунтовые смеси (глинобетон), для дренажей — несвяз­ные грунты с повышенным коэффициентом фильтрации (пески различ­ной крупности, гравий, галька, щебень, песчано-гравелистые смеси и крупные камни).

При проектировании плотин необходимо обеспечивать соблюдение следующих требований:

1. заложение откосов плотины обеспечивает устойчивость сооружения и его основания;

2. откосы и гребень плотины имеют покрытия, защищающие их от волновых, ледовых и атмосферных воздействий;

3. дренажные устройства обеспечивают сбор и организованный отвод фильтрующейся воды и предотвращают фильтрационные деформации в теле грунтовой плотины и в основании.

Плотину проектируем трапецеидального профиля из 1-го слоя геологического разреза, т.е. супеси.