КП. Задача курсового проекта запроектировать основные сооружения средненапорного гидроузла бетонную водосливную плотину и грунтовую плотину

• Название: Задача курсового проекта запроектировать основные сооружения средненапорного гидроузла бетонную водосливную плотину и грунтовую плотину
• Дата: 23.03.2023
• Размер: 0.6 Mb.
• Имя файла: Primer_KP_12539524.docx
• Тип: Задача; #1009519
• страница: 10 из 12

6. Расчёты грунтовой плотины

6.1 Выбор отметки гребня грунтовой плотины и крепления верхового откоса

Принципы определения отметки гребня

Превышение гребня плотины над уровнем верхнего бьефа и конструкция крепления верхового откоса определяются в зависимости от ожидаемого волнового воздействия.

В соответствии со СП 39.13330.2012 [10] отметка верха крепления определяется исходя из условия:



где УВБ – уровень верхнего бьефа,

– высота наката на откос ветровых волн обеспеченностью 1%;

Δh – высота ветрового нагона воды в верхнем бьефе;

a – запас (принимается равным не менее 0,5 м).

Высота наката волны определяется через значения параметров волн (высота , период , длина волны ).

Определение параметров волн расчётного шторма

Система волн, образующихся при расчётном шторме, характеризуется средним значением периода волны , средней высоты волны и длины волны . Величина этих параметров зависит от волнообразующих факторов: скорости ветра и длины разгона волны L.

Приближённо среднюю высоту волны можно определить по формуле



где L – расчётная длина волны (м).

Среднюю длину волны приближённо можно принять



Высота волны обеспеченностью 1% в глубоководной зоне определяется по формуле



где – коэффициент, который может быть принят равным 2,1.

В нашем случае расчётная длина разгона волны составляет L=2 км, расчётная скорость ветра =25 м/с.

Средняя высота волны по формуле (6.2) составит

.

Высота волны обеспеченностью 1% в соответствии формулой (6.4)

.

Средняя длины волны по формуле (6.3) составляет

.

Расчёт крепления верхового откоса каменной наброской

Минимальная масса камня, устойчивого на откосе при действии волн, в соответствии с СП 38.13330.2018 [1] определяется по формуле:



где – коэффициент, учитывающий материал, способ укладки и форму массивов,

_, – плотность соответственно материала камня и воды;

– высота расчетной волны;

– заложение откоса.

Для каменной наброски =0,025.

Чтобы оценить габариты устойчивого камня, определяется диаметр эквивалентного по массе шара:



В нашем случае заложение верхового откоса плотины составляет . Примем плотность камня .

Тогда минимальная масса камня, устойчивого на откосе, по формуле (6.5) составит



Диаметра эквивалентного шара по формуле (6.6) составляет



Камня такого размера в районе строительства нет, поэтому принимают крепление откоса железобетонными плитами.

Расчёт крепления верхового откоса железобетонными плитами

При применении крепления железобетонными плитами необходимо определить его толщину. Из условия всплытия всей плиты минимальная её толщина должна составлять не менее



где – коэффициент надёжности,

– плотность железобетона,

B – длина плиты по нормали к урезу воды (вдоль откоса).

Примем крепление плитами длиной 15 м.

По формуле (6.7) толщина плиты составит

.

Определение высоты наката волны

Высота накатана откос волны обеспеченностью 1%вычисляется по формуле в соответствии с СП 38.13330.2018 [1]:



где

– коэффициент, выражающий высоту наката в долях от высоты волны.

– коэффициент, учитывающий скорость ветра и заложение откоса,

– коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности откоса,

– коэффициент, учитывающий водонепроницаемость откоса.

По графику в СП 38.13330.2018 [1] при заложении верхового откоса m_в=3 и пологости волны коэффициент =1.

При заложении верхового откоса m_в=3 и скорости ветра >20 м/с .

Для крепления из бетонных плит , =0,9.

Тогда высота наката волн по формуле (6.8)

.

Выбор отметки гребня плотины

Отметка верха крепления по формуле (6.1) составит

.

Принимаем отметку гребня грунтовой плотины 78,0 м.