Водосбросная плотина в составе средненапорного гидроузла
Курсовой проект - Строительство
Другие курсовые по предмету Строительство
?ропущен через водослив, будет равен расчетному расходу минус расход, который пропускает здание ГЭС.
Qвс = Qр - Qгэс = 10000 - (280 • 18) = 4960 м3/с
b - ширина пролёта;
d - ширина быка;
n - количество пролётов; n-1 - количество быков.
Удельный расход на водосливе:
, где
qр - удельный расход на рисберме;
d/b - отношение ширины быка к ширине пролёта, принимаем d/b=0.2.
.
Длина водосбросного фронта:
, где
Qвс - расход через водослив;
qв - удельный расход через водослив.
.
Принимаем 10 пролётов по 14 м и ширину быка равной 4.0 м.
По стандарту: ,
.
Уточняем удельный расход через водослив:
, где
Qвс - расход через водослив;
n - число пролётов;
b - ширина одного пролёта.
.
Ширина рисбермы:
, где d - ширина быка.
.
Удельный расход на рисберме:
.
Схема 1
Окончательно принимаем 10 пролётов по 14 м и 9 быков шириной 4.0 м (Схема 2).
2.3 Определение отметки гребня водослива
Методом последовательных приближений находим напор на водосливе и отметку гребня водослива.
,где
e - коэффициент бокового сжатия, снижающий пропускную способность за счёт неравномерного подхода струи;
m - безразмерный коэффициент расхода, зависящий от типа водосливной плотины и от специфики условий её работы;
sn - коэффициент подтопления со стороны нижнего бьефа, учитывающий пропускную способность водослива (если УНБ выше отметки гребня, то sn < 1.0 и пропускная способность снижается);
Ho - напор на водосливе, складывающийся из статического напора H и скоростного напора , где 50 - скорость подхода воды к плотине в верхнем бьефе.
Таким образом имеем:
, где
P - высота плотины;
H - статический напор;
b - ширина одного пролёта;
B - ширина потока перед пролетом (b+n).
, где
- постоянная величина, показывающая зависимость профиля водослива от величины горизонтальной вставки.
, где
W - площадь живого сечения реки по створу.
Для вычисления скоростного напора необходимо знать скорость подхода потока воды к плотине в верхнем бьефе. Для её вычисления определяем площадь живого сечения реки:
,
тогда скорость подхода воды равна:
.
Так как 50 < 0.5 м/с, т.е. 0.12 м/с < 0.5 м/с, влияние скорости подхода воды к плотине в верхнем бьефе на статический напор можно не учитывать.
Первое приближение
при m = 0.48, e = 1, sп = 1 (подтопления нет)
.
.
,
так как гр.в. > Н.Б., т.е. 133.48 м > 129.0 м, следовательно подтопления нет, sп = 1.
;
;
;
.
Второе приближение
при m = 0.446, e = 0.977, sп = 1 (подтопления нет)
;
;
так как гр.в. > Н.Б., т.е. 133.04 м > 129.0 м, следовательно подтопления нет, sп = 1.
;
;
;
.
Третье приближение
при m = 0.439, e = 0.977, sп = 1 (подтопления нет)
Принимаем Н = 7.02 м; Р = 19.28 м; гр.в = 132.98 м.
Очертание водослива практического профиля строится по известным координатам Кригера - Офицерова. Внизу водосливная поверхность плотины плавно сопрягается с горизонтальной поверхностью крепления нижнего бьефа цилиндрической поверхностью радиусом R.
Координаты для построения оголовка безвакуумного водослива с оголовком профиля А для напора Н=7.02 м.
ХУХУ0,000,8811,633,330,700,2512,333,961,400,0513,034,642,110,0013,735,364,610,0014,436,135,310,0415,146,936,010,1915,847,786,710,4216,548,677,410,7017,249,618,121,0217,9410,598,821,3918,6511,609,521,8019,3513,3010,222,2520,0513,7610,922,7720,7514,90
Нижнюю часть водосливной грани очерчиваем по дуге круга радиусом R. Величина этого радиуса назначается в зависимости от высоты плотины и напора на гребне водослива.
Для Н = 7.02 м и Р = 19.28 м принимаем R = 16 м.
2.4 Определение форсированного подпорного уровня
Отметка Ф.П.У. достигается при пропуске катастрофического расхода Qповер..
Расход на водосливе при пропуске катастрофического расхода:
, где
Qповер. - поверочный расход;
QГЭС - расход воды через здание ГЭС.
.
Удельный расход на водосливе:
.
Первое приближение
при m = 0.44, e = 0.977, sп = 1:
;
Второе приближение
при m = 0.452, e = 0.977, sп = 1:
Н0=Н
2.5 Расчет сопряжения бьефов при маневрировании затворами
За водосбросной плотиной на нескальном основании принимают донный режим сопряжения бьефов с затопленным гидравлическим прыжком. Не допускается отогнанный прыжок, при котором гашение энергии менее эффективно. Требуется укрепление нижнего бьефа на более протяженной длине, что экономически не выгодно.
При ширине пролета b=14 м целесообразней принять плоский затвор. Расчетные открытия затворов принимаем равными 0,2Н; 0,4Н, Н. Расчет маневрирования затворами производим для семи расчетных случаев. Целью расчета является определение условий затоп