Водосборсная плотина в составе низкого напорного гидроузла (стр. 1 из 7)
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ПО ОБРАЗОВАНИЮ
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра гидротехнических сооружений
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ НА ТЕМУ:
“ВОДОСБРОСНАЯ ПЛОТИНА В СОСТАВЕ НИЗКОНАПОРНОГО ГИДРОУЗЛА”
Факультет: ГСС
Курс: IV
Группа: 5
Выполнил: Сохряков Д.И.
Консультант: Бестужева А.С.
Москва 2010
Глава I. Условия района строительства
Глава II. Гидравлические расчеты водосливной плотины
2.1 Выбор удельного расхода на рисберме. Расчет глубины воды в яме размыва
2.2 Разрезка водосливной плотины на секции. Определение числа пролетов и Врисб за водосливом
2.3 Определение отметки гребня водослива
2.4 Расчет сопряжения бьефов при маневрировании затворами
2.5 Расчет гасителей энергии
2.6 Расчет водобойного колодца
2.7 Расчет устойчивости водобойной плиты
2.8 Конструирование рисбермы и концевого крепления
Глава III. Конструирование подземного контура и фильтрационные расчеты
3.1 Конструирование подземного контура
3.2 Определение фильтрационного противодавления
Глава IV. Статические расчеты секции водосливной плотины
4.1 Сбор действующих нагрузок
4.2 Расчет контактных напряжений
4.3 Расчет устойчивости плотины на сдвиг с учетом анкерного понура
Глава V. Гидравлический расчет пропуска строительных расходов
5.1 Схемы пропуска строительных расходов
5.2 Определение отметки банкета перекрытия при пропуске
строительных расходов
Список используемой литературы
Глава I. Условия района строительства
Для проектирования комплексного гидроузла получены исходные данные: план в створе плотины, геологический разрез по створу плотины, характеристики грунтов основания и берегов, кривая расхода, расчетные расходы воды, отметки
и 
, толщина льда в водохранилище, характеристики ГЭС и шлюза.Долина реки имеет несимметричный профиль. На правом берегу располагается пойма шириной приблизительно около 280м. Пойменная часть представляет собой отложения песка, мощность слоя составляет 10м. Берега состоят из суглинка. Так же и в основании по всей ширине геологического разреза залегает пласт суглинка.
Физико-технические характеристики грунтов основания.
| Грунт | Удельный вес частиц грунта  ,  | Удельный вес сухого грунта  , | Угол внутреннего трения  , º | Удельное сцепление  ,  | Коэффициент фильтрации  ,  |
| Песок | 27,3 | 21,2 | 36 | - |  |
| Cуглинок | 26,9 | 18,8 | 18 | 0,014 |  |
Расчетные расходы воды эксплуатационного периода (
). | Поверочный | Расчетный | ГЭС | Минимальный |
| 3000 | 2500 | 1250 | 250 |
Расчетные расходы воды строительного периода (
). | Максимальный (весенний паводок в стр-ве) | При перекрытии русла (в период межени) |
| 630 | 110 |
Отметка нормального подпорного уровня –
;Отметка уровня мертвого объема –
;Назначение гидроузла – энергетический;
Состав гидроузла – бетонная водосливная плотина, здание ГЭС, земляная плотина, шлюз (
).Класс сооружения по рекомендациям СНиП 2.06.01-86 –
;Коэф. надежности по степени ответственности сооружения –
.Глава II. Гидравлические расчеты водосливной плотины
На этом этапе проектирования, уточняются размеры и конструкции водосливной плотины. Размеры и число отверстий принимают на основании сравнения технико-экономических показателей различных вариантов их выбора в зависимости от сбросного расхода воды основного расчетного случая, допустимого по геологическим условиям русла удельного расхода с учетом гидравлической работы других сооружений (ГЭС, шлюза).
2.1 Выбор удельного расхода на рисберме. Расчет глубины воды в яме размыва
Удельный расход, т.е. расход, проходящий через 1 м ширины водопропускного фронта сооружения, является важнейшей характеристикой пропускной способности сооружения, а выбор его значения во многом определяет конструкцию водопропускного сооружения, режимы сопряжения бьефов и как следствие, технико-экономические показатели всего гидроузла.
Изменяя удельный расход, можно получить различные варианты конструктивного решения водопропускного сооружения и крепления верхнего и нижнего бьефов. При этом увеличение удельного расхода ведет к уменьшению ширины водопропускного сооружения и снижению его стоимости, но к увеличению затрат на крепление нижнего бьефа и его заглублении в основание.
На предварительных стадиях проектирования для выбора оптимального значения удельного расхода в нижнем бьефе водосливных плотин можно воспользоваться следующим способом:
По допустимым скоростям на рисберме:
Задаемся допустимой средней скоростью на рисберме в зависимости от вида грунта, на котором располагается рисберма:
- для песчаных грунтов:
;- для глинистых грунтов:
.Принимаем допускаемую не размывающую скорость
, т.к. основание – супесь.Принимаем отметку поверхности воды на рисберме, равной отметке поверхности воды в реке в естественных условиях. И по кривой
находим отметку уровня воды в нижнем бьефе при расчетном расходе. Расчетный расход равен 
, отметка нижнего бьефа равна 
. Зная отметку дна реки 
, находим глубину потока на рисберме: 
Определяем удельный расход:
После схода потока с бетонного крепления рисбермы происходит размыв русла – образуется яма размыва. Задаваясь глубиной, при которой произойдет стабилизация ямы размыва, можно определить соответствую-щую предельную величину удельного расхода:
где
- неразмывающая скорость на дне ямы размыва; 
- глубина воды в яме размыва; 
- коэффициент, учитывающий неравномерности распределения удельно-го расхода по ширине водосливного фронта ( 
).В данном курсовом проекте глубина ямы размыва принимается равной:
где
- коэффициент размывающей способности. Определяется из графики Кушина (1,05 – 1,1); 
- диаметр частиц, меньше которых по кривой гранулометрического состава 50%.В случаи связных грунтов, неразмывающая скорость зависит главным образом от удельного сцепления, коэффициента пористости
и эквивалентного диаметра 
. 