1.2.2. Вибір схеми пропуску будівельних витрат

Розрізняють два методи пропуску будівельних витрат через створ гідровузла під час його будівництва: метод без відводу води і метод з відведенням її з русла ріки. В кожному з цих методів розрізняють по два способи пропуску будівельних витрат. Перший – за допомогою перемичок, другий – без них.

В нашому курсовому проекті ми будемо застосовувати метод без відводу води з влаштуванням перемичок. Згідно з ним споруди, розміщені в руслі ріки, будують за так званою черговістю будівництва. Кожну окрему чергу споруд огороджують перемичками. Із огородженого простору викачують воду і потім тут викопують котлован, забезпечуючи водовідлив і водозниження. Доходять до відмітки корінної основи, яка буде служити основою для споруд гідровузла. Далі будують частину водозливної греблі, передбачивши влаштування гребінки. Ця частина споруди в подальшому буде виконувати роль тимчасової водопропускної споруди. Цей котлован затоплюють. Далі будують 2- гу чергу будівництва під захистом перемичок 2-ої черги. Продовжують будувати наступну частину водозливної греблі, що залишилась.

2. Гідравлічний розрахунок водозливної греблі

2.1. Визначення розмірів водозливних отворів (прогонів)

Гідравлічний розрахунок встановлює довжину водозливного фронту греблі, узгоджується зі стандартною шириною та висотою отворів і в кінцевому результаті визначається ширина водозливної греблі з урахуванням кількості стандартних отворів і товщиною проміжних биків.

Вихідні дані:

- максимальна розрахункова скидна витрата для основного розрахункового випадку: = 5246 м³/с;

- максимальна розрахункова скидна витрата для основного перевірочного випадку: = 5734 м³/с;

- відмітка НПР – НПР =516,8 м;

- відмітка ФПР – ФПР =419,2 м;

- відмітка дна ріки – дна ріки =396,0 м;

- витрата ГЕС для основного розрахункового випадку –

= 1586 м³/с;

- витрата ГЕС для основного перевірочного випадку –

= 2318 м³/с;

- ґрунти основи і берегів – пісок.

Порядок розрахунку:

Визначаємо максимальну розрахункову витрату води, яка повинна бути скинута (пропущена) в НБ при основному розрахунковому випадку. Ймовірність витрати, яка протікає в річці приймається в залежності від класу капітальності споруди.

. (2.1)

Назначаємо значення питомої витрати води за водозливною греблею (на рисбермі) в залежності від виду грунту, що залягає в основі греблі і по довжині кріплення НБ ( =2,0…3,0 - для піщаних грунтів). Із досвіду проектування для глинистих грунтів: =25…50 . В курсовому проекті рекомендовано приймати 50 . Приймаємо =30 .

Значення питомої витрати на водозливі буде більшою, ніж на рисбермі внаслідок стиснення водного потоку проміжними биками і стоянами.

. (2.2)

Визначаємо напір на гребені водозливної греблі практичного профілю при не підтопленому режимі протікання води через нього:

. (2.3)

Визначаємо попереднє значення відмітки гребеня водозливу:

↓ ГВ = ↓ НПР - = 417,8 - 6,86 = 410,94 м, (2.4)

Згідно з СНиП 2.06.01-86 приймаємо стандартну висоту отвору = 7,0 м. Тоді кінцеве значення відмітки гребеня водозливу буде (див. рис. 3):

↓ ГВ = ↓ НПР – = 417,8 – 7,0 = 410,80 м. (2.5)

Уточнюємо питому витрату на водозливі з врахуванням стандартної висоти:

. (2.6)

Визначаємо загальну ширину водозливного отвору:

91,05 м. (2.7)

В курсовому проекті бики приймаємо напівциркульної форми з товщиною = 4 м. Ширина одного отвору водозливного фронту згідно з СНиП 2.06.01-86 приймаємо = 20 м. Тоді матимемо :

4,55.

Приймаємо 5 прогони з двопрогінною розрізкою. Тоді повна ширина водозливного фронту греблі рівна:

(2.8)

Прийняті розміри водозливних отворів перевіряємо на пропуск для основного випадку:

. (2.9)

Коефіцієнт повноти напору визначаємо за залежністю:

, (2.10)

де профілюючий напір визначаємо за формулою:

Н_пр = ↓ФПР –↓ГВ = 419,20 – 410,80 = 8,40 м.

Коефіцієнт стиснення потоку на водозливі визначаємо за залежністю:

(2.11)

де висота водозливу зі сторони ВБ:

Р = ↓ ГВ – ↓ дна = 410,80 – 396,00 = 14,80 м, (2.12)

20 + 4 = 24 м. (2.13)

Оскільки ↓ ГВ = 410,80 м > ↓ НБ_макс= 405,70 м, то водозлив буде не підтопленим, тому = 1,0.

Тоді витрата, яку спроможний пропустити водозлив буде рівною:

м³/с,

де , (2.14)

м, (2.15)

м/с, (2.16)

м². (2.17)

Оскільки = 4818,19 м³/с > = 3660 м³/с, то розміри водозливних отворів дозволять пропуск максимальної витрати.

Перевіримо чи пропустить водозливна гребля перевірочну максимальну витрату. При цьому залишаємо розміри водозливної греблі тими, які попередньо визначили для основного розрахунку випадку.

Визначаємо напір на порозі водозливної греблі, взявши у розрахунок = 5512,5 :

. (2.18)

= – = 5246,0 – 2318,0 = 3416,0 м³/с. (2.19)

Визначаємо фактичну відмітку ФПР для цієї перевірочної витрати:

↓ФПР^пер = ↓ГВ + = 410,80 + 6,42 = 417,22 м.

Оскільки ↓ФПР^пер = 417,22 м < ↓ФПР^зад = 419,20 м, тому пропуск паводкової витрати забезпечено.