Прогнозирование последствий чрезвычайных ситуаций на гидротехнических сооружениях Павловской ГЭС
Дипломная работа - Безопасность жизнедеятельности
Другие дипломы по предмету Безопасность жизнедеятельности
?я, т. е. из верхнего бьефа в нижний бьеф. Это движение называется фильтрационным или фильтрацией воды.
Область фильтрации под напорным гидротехническим сооружением ограничивается сверху поверхностями сооружения, которыми оно соприкасается с грунтом основания и берегов, а снизу кровлей водоупора (иногда водоупор отсутствует на практически достижимой глубине). Входной поверхностью фильтрационного потока является дно верхнего бьефа, выходной дно нижнего бьефа и проницаемые для воды части сооружения (рисберма, дренажные устройства и пр.).
Фильтрация воды под сооружением является напорной, т. к. свободная поверхность фильтрационного потока отсутствует. Линия контакта сооружения с грунтом основания по направлению продольной оси потока называется подземным или фильтрационным контуром, который обычно представляет собой ломаную линию (на рис. 1.3.2 линия ABCDEFGKL).
Фильтрация воды под напорными гидротехническими сооружениями имеет следующие последствия:
- происходит потеря (утечка) воды из водохранилища в нижний бьеф;
- фильтрующаяся вода оказывает гидростатическое давление на подошву сооружения, направленное снизу вверх и называемое обычно противодавлением ввиду направленности его противоположно силе тяжести. Противодавление как бы облегчает сооружение, уменьшает его вес и сопротивление сдвигающим сооружение горизонтальным силам;
- фильтрующаяся вода может механически и химически действовать на грунт, слагающий основание сооружения, увлекая за собой мелкие частицы, а соли растворяя и унося их в нижний бьеф. В первом случае процесс называется механической суффозией грунта, а во втором химической суффозией. Начавшаяся суффозия делает грунт основания проницаемым для воды, скорости фильтрации возрастают, фильтрующийся поток оказывается способным выносить частицы большего размера и при дальнейшем развитии явления может закончиться разрушением основания и аварией сооружения.
Таким образом, борьба с последствиями фильтрации конкретно направлена на сокращение потерь воды из верхнего бьефа, на уменьшение противодавления, на снижение скоростей фильтрационного потока.
Априори можно утверждать, что при одном и том же напоре на плотине фильтрация под сооружением и её последствия будут тем меньше, чем больше путь фильтрации, т.е. длина фильтрационного контура.
Удлинение путей фильтрации создаётся устройством перед плотиной водонепроницаемого покрытия, называемого понуром, а под понуром и сооружением - вертикальных преград в виде шпунтовых стенок в мягких грунтах, либо в виде цементных, битумных и других завес в скальных основаниях.
Аналогичный процесс фильтрации совершается и в берегах русла или долинах, к которым примыкает подпорное сооружение. Борьба с этим явлением также ведётся в основном удлинением путей фильтрации.
Для обоснованного определения размеров противофильтрационных элементов плотины и полного учёта стока в створе гидроузла необходимо уметь расiитывать значения основных параметров фильтрационного потока: его скорости, расходы и противодавления. [1, с. 23-24.
Бетонные и железобетонные плотины.
Плотины по конструктивным признаками и условиям статической работы различают:
- гравитационные массивные (рис. 1.3.4 а), т.е. плотины, устойчивость которых обеспечивается их собственным весом горизонтальному сдвигающему гидростатическому давлению воды в данном случае противостоит сила трения (а иногда и сила сцепления), действующая по подошве плотины, которая зависит от веса плотины и коэффициента трения тела плотины по основанию;
- контрфорсные (рис. 1.3.4 б), устойчивость которых обеспечивается не только весом самой плотины, но и весом воды в объеме призмы АВС; эти плотины имеют большой уклон верховой грани со стороны верхнего бьефа;
- арочные (рис. 1.3.4 в), работающие как свод, положенный на бок и упирающийся своими пятами в берега;
- гравитационные облегченные, т.е. такие плотины, в которых предпринят ряд конструктивных мер с целью экономии дорогостоящего бетона, разумеется при сохранении необходимой устойчивости сооружения.
Среди наиболее известных бетонных гравитационных плотин на скальном основании следует назвать плотины:
- Гранд-Диксанс на р. Диксанс (наибольшая высота 281 м, Швейцария),
- Гувер (Боулдер) на р. Колорадо (наибольшая высота 222 м, США),
- Шаста на р. Сакраменто (наибольшая высота 184 м, США),
- Братская на р. Ангаре (наибольшая высота 124 м, Россия),
- Элефант Бьют на р. Рио-Гранд (наибольшая высота 94 м, США) и др.
Плотины из грунтовых материалов.
К грунтовым материалам относятся:
- нескальные грунты (глинистые, пеiаные, крупнообломочные);
- естественный камень, получаемый путем разработки скального грунта.
Плотины из грунтовых материалов почти всегда бывают глухими: перелив воды через их гребень допускается только как исключение для плотин малой высоты (при условии принятия соответствующих мер).
Плотины из грунтовых материалов оказываются весьма экономичными конструкциями, если вблизи места строительства имеется соответствующий грунт или камень. Существенным положительным качеством рассматриваемого типа плотин является их долговечность, простота конструкции и производства работ по их осуществлению, в связи iем для сооружения таких плотин не требуется, в частности, большого количества квалифицированной рабочей силы.
Земляные плотины, являясь древнейшим типом плотин, и в настоя
Copyright © 2008-2014 geum.ru рубрикатор по предметам рубрикатор по типам работ пользовательское соглашение