Гребля із грунтових матеріалів з баштовим водоскидом (стр. 1 из 5)
Міністерство освіти і науки України
Національний Університет водного господарства та природокористування
Кафедра гідротехнічних споруд
Пояснювальна записка до курсового проекту
на тему:
“Гребля із грунтових матеріалів
збаштовим водоскидом”
Виконав:
студент ІІІ курсу, ФВГ,ГМФ, групи 3
Лебейчук О.М.
Перевірив:
БондарВ.М.
Рівне-2006
Вступ
Сучасний стан будівельних робіт у водному господарстві, а також експлуатації споруд показує на недостатній стан стосовно водоохоронних заходів від таких споруд на НПС. Як і раніше відбувається забруднення малих річок, складання стічних вод без очищення в водотоки, розорювання заплав, ярів, балок до межинного рівня природних водотоків. Особливо порушений стан малих річок.
Водозахисні споруди на Україні складаються із системи протипаводкових ГТС на річках і споруд, призначених для захисту від підтоплення і затоплення річками населених пунктів, об’єктів, земель.
В курсовому проекті до складу споруди входять земляна гребля з дрібного піску, баштовий водоскид, донний водовипуск, горизонтальна водовідвідна труба, водобійний колодязь і відвідний канал.
Гребля – це водопідпірна споруда, що перегороджує водотік для підйому рівня води, зосередження напору в місці розміщення споруди і створення водосховища.
Баштовий водоскид – це вид зубчастого водоскиду, в якому збір води і регулювання витрат здійснюється баштою. Баштовий водоскид автоматичної дії призначений для скидання з водосховищ повеневих витрат. Донний водоспуск призначений для пропуску невеликих витрат. З допомогою водовідвїдної труби вода скидається з башти у нижній б’єф. Водобійний колодязь влаштовується для спряження води, яка витікає з водоскидної споруди. Відвідний канал з’єднує кінцеві споруди і відвідне русло річки.
Крива залежності Q = f (h)
І. Розміщення і компонування вузла споруд
В цілому розміщення гідроспоруд виконують на основі техніко-економічного порівняння варіантів розташування а також на основі порівняння умов найбільш оптимального використання водосховища .
При цьому повинні бути вирішені питання:
а) компенсування витрат сільськогосподарського виробництва;
б) інженерного захисту населених пунктів і промислових об’єктів;
в) рибогосподарського використання водосховища;
г) охорони і раціонального використання природних ресурсів.
Компоновка вузла і склад споруд встановлюється із врахуванням:
а) забезпечення найбільш повного і раціонального використання створюваного водосховища;
б) розвитку зрошення, обводнення, водопостачання;
в) заходів, що забезпечують відповідну якість води;
г) найбільш повного використання місцевих будівельних матеріалів;
д) умов і методів виконання робіт;
ж) забезпечення довговічності споруд.
ІІ. Вибір створу гідровузла
Гідровузлом називається загальний комплекс ГТС, об’єднаних умовами сумісної роботи та розташуванням. За основною галуззю водного господарства вони бувають: водозабірні, гідроенергетичні, воднотранспортні та ін.
Взагалі, створ гідровузла вибирається на основі техніко-економічного порівняння варіантів і в залежності від топографічних, інженерно-геологічних умов будівництва, а також потреб охорони зовнішнього середовища.
При виборі створу земляної греблі необхідно орієнтуватися на створ, що розміщується в найбільш вузькій частині річкової долини з метою максимального зменшення об’єму робіт при її будуванні. При можливості вісь греблі повинна бути нормальна до загального напрямку річкової долини і течії річки. При цьому також необхідно враховувати:
а) місце знаходження і потужності кар’єрів місцевих будівельних матеріалів;
б) можливість пропускати будівельні витрати в період будівництва споруди, а також можливість прокладки по гребеню греблі шляхів сполучення;
в) загальний календарний план будівництва.
При проектуванні всі ці умови врахувати неможливо і через це створ як греблі, так і гідровузла в цілому необхідно вибрати в найбільш вузькій частині річкової долини. Увибраному створі будуємо поперечний профіль долини річки (рис.2.1).
ІІІ. Визначення класу гідротехнічних споруд
Постійні гідротехнічні споруди поділяються на 4 класи і відповідно з класом визначаються значення коефіцієнтів надійності, умов робіт і т.п. при розрахунках їх по граничних станах.
Клас гідровузла встановлюємо по класу греблі. Він встановлюється в залежності від висоти греблі і типу грунту основи. Для цього, скориставшись раніше побудованим геологічним профілем долини річки (рис. 2.1), встановили, що грунт можна віднести до крупних пісків.
Для визначення приблизної висоти греблі знаходимо глибину води перед нею:
d=↓НПР - ↓дна
d = 266,45– 256,8 = 9,97(м)
Нпр=d+2
Нпр= 9,97 + 2= 11,97(м)
Оскільки Нпр<15 м , то по класифікації таблиці 3.1 метод.вказівок клас греблі буде ІV.
IV. Земляна гребля. Визначення основних розмірівпоперечного профілю
Земляні греблі відносяться до водопідпірних споруд з формою, що в поперечному перерізі схожі на трапецію. Основні елементи профілю показано на рис.4.1.
Рис.4.1 Основні елементи грунтової греблі
а)поперечний розріз;
б)вид з верхнього б’єфу, поєднаний з геологічним розрізом.
1-тіло греблі, 2-гребінь, 3-надовбні, 4-низовий укіс, 5-зворотній фільтр,
6-дренажна призма, 7-поверхня водоупору, 8-шар грунту, що знімається,
9-водопроникний шар, 10-понур.
4.1. Закладання укосів греблі
Коефіцієнт закладання укосів з урахуванням фізико-механічних характеристик грунтів греблі і її основи, висоти греблі, умов виконання робіт та експлуатації діючих сил і таке інше. Для попереднього визначення коефіцієнтів закладання укосів греблі використовуємо таблицю 4.1 метод.вказівок, в якій приведено коефіцієнти закладання укосів в залежності від прийнятої висоти греблі. Згідно з таблицею 4.1 для висоти греблі 11,97м закладання верхового укосу приймаємо m1 = mh = 2,5, низового –m2 =mt = 2,25.
4.2. Гребінь греблі
Ширина гребеню греблі визначається в залежності від умов виконання робіт і експлуатації. Приймаємо що гребінь греблі буде використовуватись для проїзду транспорту, ширина його вибирається в залежності від категорії дороги, яка буде проходити по гребню.
В курсовому проекті по гребеню греблі проектується дорога ІІІ категорії, основні розміри якої надані в таблиці 4.1.
Таблиця 4.1.
Розміри елементів дороги
| Елементи дороги | Розмір, м |
| Ширина проїзної частини | 7 |
| Ширина земляного полотна | 12 |
| Ширина обочини | 2,5 |
Для забезпечення стоку атмосферних опадів гребінь греблі виконується двосхилим з поперечним похилом в обидві сторони від осі 0.02. Вздовж проїзної частини по обочинах з інтервалом 2 м встановлюються надовби висотою 0,8м.
Конструкція гребеня греблі знаходиться за залежністю:
вгр = вп.ч.+ 2вобк = 7,0 + 2*2,5 = 12,0м.
4.3. Визначення відмітки гребеню
Відмітку гребеню греблі (↓ГрГ) необхідно визначити із умов розміщення його над розрахунковим рівнем води.
Перевищення гребню греблі
визначається для двох випадків стояння рівнів води у верхньому б’єфі:1) при нормальному підпірному рівні НПР (рис.4.2,а)
2) при форсованому підпірному рівні ФПР (рис.4.2,б)
Відмітка ФПР може бути визначена тільки після розрахунків водоскиду. Для цього потрібно знати висоту шару форсування
. Цю висоту можна прийняти в залежності від максимальної скидної витрати 
.↓ФПР= ↓НПР+ Нф
Так як максимальна скидна витрата Qmax=19,8м3/с, то Нф=0,6 тоді за формулою:
↓ФПР = 266,45+ 0,6= 267,05м
Перевищення гребня hs в обох випадках визначається за залежністю:
,де
- висота накату вітрових хвиль забезпеченістю 1%; 
- вітровий нагін води у верхньому б’єфі; 
- запас підвищення гребня греблі, м.Перелічені вище параметри залежать від значень швидкості вітру
4%=16 м/с, 50%= 7,3 м/с і довжини розгону вітрової хвилі 
= 4600м.а)
 |
 |  |
 | ||
 | ||
w4%=16м/с Vw50%=7,3м/с