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 используются данные только основного расчетного случая.

1.1 Определение отметки гребня плотины

Отметка гребня:

,

где - превышение гребня плотины над расчётным уровнем в ВБ, создаваемое для учёта волнового воздействия.

,

где - высота ветрового нагона;

- конструктивный запас, принимаемый не менее 0,5 м.

где - угол между продольной осью водоёма и направлением ветра, градусы (рассматривается перпендикулярное направление ветра в сторону плотины, 90 град.);

- скорость ветра;

L – разгон, м;

- коэффициент, принимаемый по таблице 1;

- средняя высота водохранилища;

- ускорение свободного падения.

Методом последовательных приближений, величине находящейся в знаменателе, присваивается нулевое значение.

Таблица 1 - Расчётные характеристики ветра

м/с	10	20	30	40	50
	1,2	2,1	3	3,9	4,8

Для скорости ветра м/с принимаем (таблица 1).

Длина разгона:

Средняя высота водохранилища:

Таким образом, высота волнового разгона равна:

С помощью метода приближённых итераций:

Рассчитываются составляющие формулы высоты наката на откос волн обеспеченностью 1% :

где - время разгона волны, принимается 6 часов.

С помощью полученных значений определяется период волны и время, за которое развивается одна длина волны, для этого из [1, прил. 1, рисунок 1] находятся величины, сведённые в таблицу 2.

Таблица 2.

3,4	0,062	4,6	0,1

Для определения периода волны T и средней высоты волны используются наименьшие значения из таблицы 2:

Длина волны:

Необходимо выполнить проверку, удовлетворяющую следующему условию:

Условие выполнено, расчёты подтверждены.

Таким образом:

где - принимается из [1, прил.1 рисунок 2] ,

.

2 Гидравлические расчёты

В результате гидравлического расчёта будут установлены:

• ширина водосливного фронта, число и размеры водосливных отверстий;

• отметка гребня водослива;

• форма водосливной грани и сопряжение ее с водобоем;

• форма сопряжения бьефов;

• размеры гасителей энергии воды в нижнем бьефе.