1.3.13. Розрахунок фільтрації через неоднорідну греблю на
водонепроникній основі
Для фільтраційних розрахунків неоднорідних гребель (з ядром, екраном) необхідно скористатися "віртуальним методом" М.М. Павловського, сутність якого полягає в тому, що неоднорідна гребля відповідним розрахунком приводиться до однорідної.
Гребля з ядром
Рис. 1.18
Ґрунт, який необхідно вибрати для влаштування ядра, повинен мати коефіцієнт фільтрації kя≤0,1 м/добу [2].
Вибравши розміри ядра у верхній δ1 і в нижній δ2 частинах (див. 1.3.8) визначається середня його товщина δср = (δ1 + δ2 )/2, а далі способом віртуальних довжин за залежністю
(1.25)
гребля приводиться до однорідної.
Складається розрахункова схема (на рис. 1.18 профіль однорідної греблі показано пунктиром) і подальший розрахунок проводиться за залежностями (1.17…1.24). Z1 – падіння напору в ядрі.
Гребля з екраном
Коефіцієнт фільтрації ґрунту, з якого буде влаштовано екран ke повинен бути меншим або дорівнювати 0,1 м/добу [2].
Визначивши розміри екрану у верхній δ1 і в нижній δ2 частинах визначається його середня товщина δср .
Рис. 1.19
По способу віртуальних довжин гребля з екраном приводиться до однорідної, при цьому
,
(1.26)
де α – кут нахилу середньої лінії екрану до горизонту.
Складається в масштабі розрахункова схема (на рис 1.19 контур однорідної греблі показано пунктиром) і подальші розрахунки проводяться за залежностями (1.17…1.24).
На ділянці за екраном ординати кривої депресії залишаються без змін, а падіння напору на екрані дорівнює різниці між глибиною верхнього б'єфу Н1 і ординатою кривої he за екраном.
1.3.14. Розрахунок фільтрації через однорідну греблю з понуром
(з дренажним банкетом) (русловий переріз, рис. 1.20)
Ґрунт для понура вибирається таким, як і тіло греблі, а довжина його – відповідно до рекомендацій 1.3.8. Побудова кривої депресії проводиться як для однорідної греблі (рис. 1.17) за залежностями (1.17…1.24). Питома фільтраційна витрата через тіло греблі q за залежністю (1.17), а через водопроникну основу за залежністю
qосн = [kоснТ0(Н1-Н2)] / nLосн,
де n – поправочний коефіцієнт, який визначається за таблицею 1.13 в залежності від співвідношення А0 = Lосн /Т0
Загальна
питома фільтраційна витрата через
русловий переріз буде дорівнювати
Значення коефіцієнта n
А0 |
20 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
n |
1,15 |
1,18 |
1,23 |
1,30 |
1,44 |
1,87 |
сумі витрат q і qосн, а загальна втрата води із водосховища через руслову частину греблі Qp=bр(q + qосн) (1.27)
Рис. 1.20
1.3.15. Розрахунок фільтрації через грунтову греблю з екраном і понуром (з дренажним банкетом) (русловий переріз, рис. 1.21)
Рис. 1.21
Ґрунт,
який необхідно вибрати для екрану і
понура, повинен мати коефіцієнт фільтрації
kф≤
0,1 м/добу [2]. Розміри екрану і понура
вибираються відповідно до рекомендацій
1.3.8. Складається розрахункова схема і
прийнявши в першому наближенні ординату
кривої депресії за екраном
,
в процесі подальших розрахунків
підбирається he
так, щоб
одержати тотожність в рівнянні
(1.28)
де
-
ордината кривої депресії за екраном,
м;
Lп – довжина понура, м;
L – відстань від до ординати h1 (точка уявного перетину лінії РНБ з внутрішнім укосом дренажної призми) (L знаходиться графічно);
Т0 – потужність водопроникної основи, м;
mh – коефіцієнт закладання верхового укосу греблі;
kгр і kосн – коефіцієнти фільтрації відповідно тіла греблі і основи м/добу;
n – поправочний коефіцієнт, який визначається за таблицею 1.13 в залежності від співвідношення 2(Lп+mhe)/T0= А0.
Знаходимо ординату кривої депресії h1 на віддалі l від початку координат за формулою
(1.29)
Значення l визначається за залежністю
l =h1 /2 (1.30)
Відкладаємо від ординати h1 відстань l – відстань заходу кривої депресії в дренажну призму.
Крива депресії будується за залежністю
y2=2h1x (1.31)
Вибір координатних осей показано на рис. 1.22.
Рис. 1.22
Питома фільтраційна витрата визначається за залежністю.
(1.32)