Бетонная водосбросная плотина

Содержание

Содержание . 2

1. Компоновка сооружений гидроузла 3

2. Гидравлические расчеты . 4

2.1 Расчет пропускной способности сифонного водосброса 4

2.2 Расчет сопряжения бьефов 6

2.3 Определение длины крепления русла за водосбросной плотиной . 8

3. Конструирование тела плотины и ее элементов 10

3.1 Определение глубины заложения и ширины

подошвы плотины . 10

3.2 Проектирование поперечного профиля плотины 10

3.3 Конструкция гравитационной плотины . 10

3.4 Выбор схемы подземного контура плотины . 11

3.5 Конструирование элементов подземного контура плотины . 11

3.5.1 Понур 11

3.5.2 Шпунт . 12

3.5.3 Дренажные устройства 12

3.6 Конструкция водобоя . 12

3.7 Конструкция рисбермы 13

3.8 Конструкция быков . 13

3.9 Конструкция береговых устоев 14

4. Расчет фильтрации в основании бетонной плотины 16

5. Расчеты плотины на устойчивость и прочность 19

5.1 Нагрузки и воздействия на плотину . 19

5.2 Определение контактных напряжений . 20

5.3 Расчет устойчивости плотины на сдвиг 22

5.4 Расчет прочности тела плотины методами сопротивления материалов 24

6. Соображения по пропуску строительных расходов . 26

Литература 27

1. Компоновка сооружений гидроузла

Речные плотинные гидроузлы всегда носят индивидуальный характер. В связи с разнообразием местных условий нет возможности при сооружении данного гидроузла использовать какие-либо типовые проекты

В состав гидроузла входят земляная плотина из местных материалов и бетонная гравитационная плотина с сифонным водосливом.

Створ плотины выбирается с учетом топографических условий таким образом, чтобы плотина имела минимальную длину. Схема гидроузла должна быть, возможно, более компактной, объем и стоимость работ по возведению сооружений, а также эксплуатационные расходы должны быть, возможно, наименьшими. При русловой компоновке водосливная плотина находится в русле реки.

Грунт основания – песок мелкозернистый, грунт тела плотины – песок среднезернистый.

Высота плотины Нпл=12,4, отметка верха быков – 190 м, максимальный напор Н=8 м, отметка НПУ – 187 м, глубина воды в ВБ при НПУ – 9,4 м.

Заложение верхового откоса земляной плотины – 3, низового – 2,5. Ширина гребня – 10 м.

2. Гидравлические расчеты

2.1 Расчет пропускной способности сифонного водосброса

Сифонный водосброс состоит из нескольких труб прямоугольного сечения, объединенных в батареи. Гребни отдельных сифонов располагаются на разных отметках с целью недопущения одновременного включения всей батареи при пропуске небольших паводков.

Форма поперечного сечения трубы – прямоугольная, с размерами 2х5 м. Радиус закругления оси горлового участка r0=4 м.

Пропускная способность сифонного водосброса определяется по формуле:

ωвых=a·b=2·5=10 м2 – площадь выходного сечения трубы сифона;

– напор с учетом скорости подхода;

Н=4 м – геометрический напор;

– коэффициент расхода;

– сумма коэффициентов сопротивления.

Суммарный коэффициент сопротивления слагается из:

1. Местное сопротивление на вход: ξвх=0,1

2. Местное сопротивление на плавное сужение: ξпс=kпс ξвнс=0,24·0,3=0,072

kпс=0,24

3. Местное сопротивление на закругление: α=90о kα=1 ξ90=0,16

4. Сопротивление на трение по длине:

I участок:

l1=4,4 м

II участок:

l2=9,9 м

=0,438

Пропускная способность одной трубы:

Необходимое количество труб:

Ширина водосброса

скорость подхода

Пропускная способность одной трубы с учетом скорости подхода:

Пропускная способность всего водосброса:

Проверка пропуска максимального катастрофического расхода воды через водосброс производится по условию:

Окончательно принимаемое количество труб n=6.

Таким образом, необходимая пропускная способность сифонного водосброса обеспечена.

Для установления величины вакуума в горловом сечении и сравнивания его с допустимым значением производится определение давлений в сифоне.

Вакуум на оси трубы в горле сифона при :

2.2 Расчет сопряжения бьефов

Уровень в ВБ равен НПУ, а УНБ определяется по кривой связи Q=f(h).

При включении всей батареи в НБ сбрасывается 448,8 м3/с. Глубина в НБ в этом случае равна 5,1 м

Глубина воды в сжатом сечении находится по зависмости:

φ=0,95 – коэффициент скорости;

р=9,4 м – высота водослива;

Вс=40 м – ширина потока в сжатом сечении;

Для определения глубины воды в сжатом сечении требуется решить это уравнение методом последовательных приближений.

 Скачать реферат