Введение

Задачей курсового проекта является проектирование бетонной гравитационной водосбросной плотины на скальном основании.

При проектировании в курсовом проекте плотины должны выполняться следующие требования:

1. Обеспечение устойчивости на сдвиг при сохранении прочности основания;

2. Получение наименьшего значения фильтрационного противодавления при обеспечении фильтрационной прочности основания;

3. Гашение избыточной энергии сбрасываемого через плотину водного потока.

4. Обеспечение прочности.

1 Проектирование бетонной водосливной плотины

Процесс проектирования включает конструктивные проработки в сочетании с гидравлическими, фильтрационными и статическими расчётами

На начальном этапе проектирования, выбрав тип плотины, определяют положение гребня плотин и ширину водосливного фронта. На последующих стадиях конструируют профиль водослива, проектируют устройства нижнего бьефа; конструируют подземную часть плотины, её быки и устои, выбирают типовое или проектируют индивидуальное гидромеханическое оборудование.

В целях облегчения поставленных задач, буду использовать основной расчетный случай.

1.1 Определение отметки гребня бетонной плотины

За отметку гребня бетонной плотины принимаем:

(1.1.1)

где hs - превышение гребня грунтовой плотины над расчетным уровнем в верхнем бьефе.

, (1.1.2)

где - высота ветрового нагона;

- конструктивный запас, принимаемый не менее 0,5 м (0,5 – 2м).

- высота волны обеспеченности.

Условная расчётная глубина воды в водохранилище:

где – отметка уровня воды в верхнем бьефе: для основного случая - ;

– отметка дна водохранилища принимается из кривой связи расходов в нижний бьефе и уровней нижнего бьефа.

Высота ветрового нагона:

где – расчётная скорость ветра на высоте 10 (м) над уровнем воды примем ;

– длинна разгона волны, принимаем :

– условная расчётная глубина воды в водохранилище;

– угол между продольной осью водохранилища и направлением господствующих ветров, в пределах курсового проекта ;

Безразмерные комплексы для определения высоты волны обеспеченности:

где – период развития волн на водохранилище, принимаем .

По графику [1] по верхней огибающей кривой определяются параметры:

Выбираем минимальное значение и вычисляем средний период волны и среднюю высоту волны:

Средняя длинна волны:

Проверка условия глубоководности:

– условие выполняется.

Условия выполнены. Производим расчёт для глубоководной зоны.

Высота волны обеспеченности:

где – коэффициент, определяемый по [1].

Превышение гребня плотины над расчётным уровнем в верхнем бьефе.

где – конструктивный запас, принимаем 0,5 (м).

Определим отметку гребня плотины: