- •Содержание
- •1 Исходные данные
- •1.1 Климатические условия в районе проектируемого гидроузла
- •1.2 Характеристика Ярославского района
- •1.3 Гидрологические данные
- •1.4 Гидрологический ряд
- •1.8 Профиль створа гидроузла
- •1.11 Характеристика гэс
- •1.12 Определение класса сооружения
- •2 Проектирование сооружений напорного фронта
- •2.1 Определение отметки гребня плотины
- •2.1.1 Грунтовая плотина
- •2.1.2 Бетонная плотина
- •3 Гидравлические расчеты
- •3.1 Определение ширины водосливного фронта
- •3.2 Определение отметки гребня водослива
- •3.3 Построение профиля водосливной грани
- •3.4 Расчет сопряжения потока в нижнем бьефе
- •3.5 Расчет водобойной плиты
- •3.6 Расчет водобойной стенки
- •3.7 Расчет аварийного, глубинного водосброса
- •4 Конструирование плотины
- •4.1 Определение ширины подошвы плотины
- •4.2 Разрезка бетонных плотин швами
- •4.3 Быки
- •4.4 Устои
- •4.5 Галереи в теле плотины
- •5 Конструирование отдельных элементов подземного контура плотины
- •5.1 Понур
- •6.3 Ковш
- •7. Фильтрационный расчет подземного контура
- •7.1 Построение эпюры противодавления методом удлиненной контурной линии
- •8 Определение основных нагрузок на плотину
- •8.1 Вес сооружения и затворов
- •8.2 Сила гидростатического давления воды
- •8.3 Равнодействующая взвешивающего давления
- •8.4 Сила фильтрационного давления
- •8.5 Давление грунта
- •8.5 Волновое давление
- •9 Оценка прочности плотины
- •10 Критерии прочности плотины и её основания
- •11 Обоснование устойчивости плотины
- •Список использованных источников
6.3 Ковш
Концевой участок рисбермы выполняется в виде ковша рисунок 11.
Рисунок 11 – Концевой участок рисбермы с ковшом
Глубина ковша:
где – коэффициент, зависящий от условий размыва;
– удельный расход на рисберме по формуле (3.5);
– не размывающая скорость течения для суглинка.
Дно ковша прикрывают слоем мелкого камня. Уклон откосов ковша принимаем и .
Критическая глубина на рисберме:
Длина ковша по дну определяется по формуле:
7. Фильтрационный расчет подземного контура
Фильтрационный расчет проводят с целью обоснования состава элементов подземного контура, их размеров и очертания, с последующим определением величины фильтрационного давления на подземный контур (флютбет), определения градиентов фильтрационного потока.
7.1 Построение эпюры противодавления методом удлиненной контурной линии
Расчет проводим для основного случая, когда отметка ВБ - ; НБ - .
Напор на сооружение равен:
Необходимо определить активную зону фильтрации для этого найдем отношение:
где – длина проекции подземного контура по горизонтали (от начала
понура до первого вертикального дренажа);
– длина проекции подземного контура по вертикали (от дна реки до окончания самого глубокого элемента).
Так как , глубина активной фильтрации определяется по формуле:
Водоупор заглублен на бесконечно большую глубину, поэтому принимаем глубину активной фильтрации равной глубине действительной .
Найдем среднее расстояние от горизонтальных участков подземного контура до водоупора:
Выполняем построение в программе AutoCAD и находим площадь эпюры фильтрационного давления .
Сила фильтрационного давления:
8 Определение основных нагрузок на плотину
Расчетный случай – нормальный эксплуатационный при НПУ в верхнем бьефе и минимальном уровне нижнего бьефа (при пропуске ).
8.1 Вес сооружения и затворов
Вес водосливной части плотины без учета зубьев:
где – площадь поперечного сечения плотины (рассчитано в программе AutoCad);
– ширина пролета;
– толщина быка;
– плотность бетона.
Также определяем центр тяжести плотины.
Далее повторяем аналогичный расчет для быка:
Вес плоского затвора определим по формуле А.Р. Березинского:
где – площадь затвора:
Приведем вес плоского затвора к 1 п.м. длины секции:
8.2 Сила гидростатического давления воды
Горизонтальная составляющая силы гидростатического давления воды:
– со стороны верхнего бьефа:
где
– со стороны нижнего бьефа:
где
Вертикальная составляющая силы гидростатического давления:
– со стороны верхнего бьефа:
где – площадь поперечного сечения тела давления, значение получено с помощью программы AutoCad.
– со стороны нижнего бьефа:
где – площадь поперечного сечения тела давления, значение получено с помощью программы AutoCad.
8.3 Равнодействующая взвешивающего давления
Силу взвешивающего давления (без учета зубьев плотины) определяем по формуле:
где – площадь эпюры взвешенного давления, значение получено с помощью программы AutoCad;
Высота эпюры взвешивающего давления:
8.4 Сила фильтрационного давления
Сила фильтрационного давления, действующая на плотину:
где – площадь эпюры взвешивающего давления без учета зубьев, вычисленная в AutoCad;