Водосбросная плотина в составе средненапорного гидроузла
Курсовой проект - Строительство
Другие курсовые по предмету Строительство
Определяем взаимно сопряженную глубину:
< , следовательно прыжок не затоплен.
Расчеты сводим в таблицу:
№ случаяhсж, мhразд, мd, м10.46.343.9311.3-7.62520.46.346.3412.5-6.57230.808.915.5112.5-7.35040.808.918.9113.3-4.97051.6712.387.6813.3-7.62361.6712.3812.3815.3-3.72472.0813.9113.9115.9-2.894
Из расчетов видно, что для затопления гидравлического прыжка не требуется устройство водобойного колодца.
2.6 Конструирование водобойной плиты
Водобойную плиту выполняют в виде массивной армированной бетонной плиты. Плита водобоя под действующими на нее силами может всплыть, опрокинуться в сторону нижнего бьефа или сдвинуться.
- длина гидравлич. прыжка
- длина водобойной плиты
Примем длину водобойной плиты 52 м.
Толщину водобойной плиты можно определить по формуле В.Д. Домбровского
, где
5сж - скорость течения в сжатом сечении, ;
hсж - глубина в сжатом сечении.
Так же толщина водобойной плиты должна удовлетворять условия:
Принимаем t = 5.2 м.
Гасители подвержены кавитационной эрозии, поэтому их слишком близкое расположение к началу водобойной плиты нежелательно. Наиболее оптимально расположение гасителей на расстоянии от начала водобойной плиты. Располагаем их на расстоянии 6 м.
2.7 Конструирование рисбермы и ковша
Рисберма - это участок крепления русла расположенный за водобоем. На рисберме происходит уменьшение осредненных скоростей и пульсации скоростей. Рисберму выполняют в виде крепления, постепенно облегчающегося по течению. Обычно крепление устраивают из бетонных плит. Толщину плиты в начале рисбермы принимаем равной двум третям от толщины водобоя. Следующая плита рисбермы будет составлять две третьих от предыдущей.
Находим длину крепления русла за водосливом:
Проектируем плиты рисбермы:
Первая плита
,
.
Вторая плита
,
.
Концевой участок рисбермы заглубляют с уклоном 1:4, в результате чего образуется ковш, предназначенный для защиты рисбермы от подмыва. Глубина воды в ковше рассчитывается по методике Б.И. Студеничникова.
= м
Глава 3. Фильтрационные расчеты и конструирование подземного контура
3.1 Конструирование подземного контура
При проектировании подземного контура плотины надо решить задачи по удовлетворению нормативных требований по прочности и устойчивости основания, а также учесть условия и способ возведения.
В основании проектируемой плотины залегает нескальное основание (песок), следовательно, плотины будет иметь развитый в вертикальном направлении подземный контур.
Шпунт предназначен для увеличения пути фиьтрации.
Расчетные величины:
S0=26 м, - глубина подземного контура;
l0= 52 м, - длина водонепроницаемой части флютбета;
Такт=0,8 S0+0,5 l0= 46,8 м, - активная глубина фильтрации при l0/S0=2.
3.2 Построение эпюры фильтрационного противодавления
Построение эпюры противофильтрационного давления производим методом коэффициентов сопротивления. Разработчиком данного метода является Р.Р. Чугаев. Согласно этому методу принятый подземный контур разбивается на вертикальные и горизонтальные элементы.
Производим расчет коэффициентов сопротивления для каждого участка:
z=2.702
Производим расчет потерь напора на каждом участке:
hвх=3.75 м;
hшп=9.89 м;
hгор1=4.45 м;
hгор2=0.16 м;
hвых=3.75 м;
Строим эпюру фильтрационного противодавления:
3.3 Определение фильтрационного расхода
Удельный фильтрационный расход может быть определен по формуле:
где Кф=4,110-6 м/с, - коэффициент фильтрации.
Qф=Bрисбq=17633,410-6=58,8710-4 м3/с
3.4 Расчет фильтрационной прочности грунтов
Производим проверку общей фильтрационной прочности грунта основания. Для этого находим осредненное значение градиента напора в основании сооружения и сравниваем его с критическим значением требуемого по СНиП 2.02.02-85.
, где
Icr,m - расчетное значение критического градиента напора, равное 0.32;
?n - коэффициент надежности по степени ответственности сооружения, для I класса ?n=1.25.
Тогда:
условие выполняется
Сконструированный подземный контур удовлетворяет условиям фильтрационной прочности грунта основания.
Глава 4. Статический расчет водосливной плотины
Статический расчет производим для секции водосливной плотины. Расчет ведем при наихудшем сочетании действующих нагрузок: в верхнем бьефе уровень воды находится на отметке НПУ, а в нижнем бьефе на минимальном уровне.
4.1 Сбор действующих нагрузок
Сбор нагрузок производится по расчетной схеме (М 1:500).
Обозна-ниеПлощадь фигурыТолщина dСила, кНплечо, ммоменты, кН•м.горвер+-Вес водосливаG19•25,47•2414770218616170G28•6,2•24141666616,5274982G30,5•24•25,47•24141026954,5462128G40,5•5,84•6,2•2414608318,5112534?202465891153574662Вес быковG520•35,5•2446816010,5715680G65•6,5•24431202371760G70,5•5•7,5•244180022,139780G80,5•5,5•5,5•24414521,31888G921•23,5•