Бетонная водосливная плотина на нескальном основании

Курсовой проект - Геодезия и Геология

Другие курсовые по предмету Геодезия и Геология

Для того чтобы скачать эту работу.
1. Подтвердите что Вы не робот:
2. И нажмите на эту кнопку.
закрыть



ции и повышении надежности плотины не рекомендуется принимать п=1.

Приняв окончательно п и b уточняют напор в соответствии с формулами:

 

(5.3)

Где - коэффициент сжатия;

- коэффициент сопротивления быков и устоев (для быков с циркульным оголовком =0.7);

Н - напор на водосливе, м.

b - ширина пролета водосливной плотины, м.

 

(5.4)

 

Где - уточненная суммарная сжатая ширина всех пролетов водосливной плотины в первом приближении, м.

- коэффициент сжатия;

п - число пролетов водосливной плотины, шт.

b - ширина пролета водосливной плотины, м.

=0.96820=153.6

 

, (5.5)

 

 

Далее по уточненному напору окончательно определяют отметку гребня водослива (4.5):

▼ГВ=95.0-6.6=88.4

Уточнив ранее напор на водосливе, можем теперь уточнить удельный расход на водосливе по формуле приведенной выше (3.1):

6. Конструирование водосливного профиля

 

Исходными данными для конструирования водосливного профиля являются НПУ, УНБ и отметка гребня водослива.

Теперь мы можем приступить к построению водосливной грани.

Построение водосливной грани

Оголовок водослива строится по специальным координатам, которые приводятся в справочной литературе. Для построения водослива с безвакуумным криволинейным профилем воспользуемся координатами Кригера-Офицерова приведенными в [л. 2; табл. №6.12, стр. 66]. Сопряжение водосливной грани с дном рисбермы осуществляется по дуге окружности радиуса R. Рекомендации по выбору R содержаться в [л. 2; табл. №6-14, стр.66]. между криволинейным оголовком и дугой проектируется прямолинейная вставка. Работа выполняется в следующей последовательности [л. 9; рис. 3, стр. 8]:

  1. на чертеже в соответствующем масштабе наносят отметки гребня водослива и дна рисбермы;
  2. по координатам Кригера-Офицерова строят кривую АА,;

Вычисление координат для построения водосливной грани

 

хухНуН12340.00.1260.001.300.10.0361.030.370.20.0702.060.720.30.0003.090.000.40.0064.120.620.50.0275.150.280.60.0606.180.620.70.1007.211.030.80.1468.241.500.90.1989.272.041.00.25610.32.641.10.32111.333.311.20.39412.364.061.30.47513.394.891.40.56414.425.811.50.66115.456.811.60.76416.487.87

. из точки В проводят кривую BD касательную к криволинейной поверхности. Выбор точки В зависит от проектировщика: чем выше её расположить, тем распластаннее будет водослив;

. прямую ВС сопрягают с горизонтальной прямой DE дугой окружности. Точка Е должна лежать на границе между водосливом и водобоем, от нее отсчитывается длина водобоя и рисбермы.

Проектирование гасителей энергии потока

Гасители в виде установленных на водобое препятствий оказывают на поток реактивное, диссипативное и распределительные воздействия.

В результате реактивного действия гасителей происходят уменьшение длины прыжка и его затопление, что позволяет уменьшить длину водобоя и избежать устройства водобойного колодца или уменьшить его глубину.

Диссипативная роль гасителей характеризуется интенсивностью рассеивания той части энергии, которая сосредоточена в турбулентных вихрях. При равной реактивной способности двух гасителей большей диссипативной способностью обладает тот, который разбивает поток на более мелкие струи, вызывая их интенсивное перемешивание. Два и более рядов гасителей обеспечивают большее снижение пульсационной энергии, чем один с такой же реактивной способностью.

Распределительная роль гасителей выражается в переформирование эпюры осредненных скоростей потока в плане и по глубине, выравнивании удельных расходов по ширине русла, отклонение потока по необходимости к какому-либо берегу. С этой целью применяют гасители рассекатели.

Пирсы и шашки

Этот тип гасителей энергии представляет собой ряд выступов. Если высота этих выступов больше их длины и ширины, то их называют пирсами, в противном случае - шашками. При выборе числа рядов шашек на первый взгляд может показаться, что с увеличением их гидравлическая структура потока в нижнем бьефе будет все больше улучшаться. Однако это не совсем так. В ходе опытов выяснилось, что для полного переформирования гидравлической структуры потока в желательном направлении вполне достаточно двух рядов хорошо подобранных шашек, расставленных в шахматном порядке. При правильном подборе двух шашек придонные скорости в потоке за ними на столько малы, что последующие ряды просто не будут работать, следовательно, их установка экономически не выгодна, что подтверждают опыты. Шашечные гасители создают поверхностные режимы течения на рисберме, уменьшают взвешивающее давление на участке водобоя, способствуют лучшему пространственному растеканию потока. Вследствие отсутствия донного вальца за шашками скорости в потоке распределяются более равномерно, поэтому здесь наблюдается меньшие пульсации и меньшая размывающая способность потока. За шашечными гасителями почти полностью отсутствует волнообразование на свободной поверхности. Параметры шашек

Высота шашек с является одним из наиболее важных параметров определяющих работу гасителя, поэтому и другие размеры гасителя часто выражаются через высоту шашек.

Высота шашек определяется по следующему выражению:

 

,

 

Где с - высота шашек, м.

- первая сопряженная глубина, м. = 2,5 [м]

Ширину шашек можно определить исходя из следующего выражения:

 

 

Где с - высота шашек, м;

b - ширина шашек, м.

b=12.0=2.o

расстояние между подошвами гасителей определяем по следующему выражению:

 

 

Где - расстояние между подошвами гасителей, м.

с - высота шашек, м;

Расположение шашек вблизи самой плотины нежелательно, так как в этом случае увеличивалась бы опасность возникновения кавитации на поверхности шашек. Поэтому при значительных скоростях потока в сжатом сечении во избежание разрушения шашек кавитацией, а так же ударами льда и плавающих тел, приходится несколько отодвигать место расположения шашек от плотины в область меньших придонных скоростей.

Далее определяем, на каком расстоянии от подошвы плотины будут расположены гасители:

 

 

Где а - расстояние от подошвы плотины до гасителей, м.

- сжатая глубина, м.

Расстояние между рядами шашек принимаем равным ширине шашек.

Определение толщины 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. Из условий устойчивости плиты водобоя против опрокидывания и сдвига определяют ее толщину.

Для предварительных расчетов толщину водобойной плиты можно назначить по эмпирической формуле В.Д. Домбровского:

 

 

Где - толщина водобойной плиты, м.

- скорость воды в сжатом сечении, м.

- толщина струи в сжатом сечении, м.

 

 

Где - скорость воды в сжатом сечении, м.

- коэффициент скорости, учитывающий потери напора в пределах сооружения, м.

- полный напор относительно дна нижнего бьефа, м

- толщина струи в сжатом сечении, м.

Дренажные отверстия (колодцы) в плите водобоя располагают от начала плиты не ближе ее длины, в два, три ряда и не более. Не помещают дренажные отверстия перед гасителями во избежание передачи через отверстия значительной пульсационной нагрузки на подошву водобоя.

Конструкция рисбермы

Расположенный за водобоем участок крепления русла называется рисбермой. На рисберме происходит уменьшение осредненных скоростей и пульсации скоростей. Рисберму выполняют в виде крепления, постепенно облегающегося по течению. Обычно крепление устраивают из бетонных плит, иногда армированных. Толщину плит в начале рисбермы принимают равной или несколько меньше толщины водобоя, в конце рисбермы толщина плит снижается до 0.5-1.5 м. Плиты бетонируют на месте, в плане они прямоугольные или квадратные со стороной от 2 до 20 метров. Крепление из плит меньшего размера может быть сборным. Плиты рисбермы имеют дренажные отверстия, под плитами предусматривают обратный фильтр.

Определение длины водобоя и рисбермы

Общая длина горизонтального участка крепления конструктивно состоит из двух частей - водобоя и рисбермы. За горизонтальным участком рисбермы для защиты ее от подмыва устраивают концевое крепление (ковш, глубокий зуб, гибкое крепление и др.).

Поток покидает пределы водобоя, обладая значительной пульсационной энергией. Чем больше пульсационная энергия, тем большей размывающей способностью обладает поток. Уменьшение пульсационной энергии происходит в пределах рисбермы. За креплениями водобоя и рисбермы образуется яма размыва, глубина которой при достижении некоторой величины стабилизируется.

Удлинение крепления сверх той величины, при которой образуется наименьшая яма размыва, не имеет смысла. Более того целесообразно принимать несколько меньшую длину крепления, идя на больший размыв русла, что оправдывается экономически. При наличии гасителей может быть рекомендовано крепление длиной (водобой и рисберма):

 

Где - длина крепления, м.

- глубина в нижнем бьефе над креплением, м. (11,2 м)

Так как длина водобоя составляет 46.0 м., путем простых арифметических вычислений получаем длину рисбермы равной 54,8 м.

Концевой участок

Концевой участок рисбермы заглубляют с уклоном 1:4 - 1:6, в результате чего образуется ковш, предназначенный для