Пояснительная записка. Курсовой проект Водосбросная плотина в составе средненапорного гидроузла

• Название: Курсовой проект Водосбросная плотина в составе средненапорного гидроузла
• Дата: 28.03.2023
• Размер: 0.79 Mb.
• Имя файла: Пояснительная записка.doc
• Тип: Курсовой проект; #1019626
• страница: 1 из 6

Московский государственный строительный университет

Кафедра гидротехнических сооружений

Курсовой проект:

«Водосбросная плотина в составе
средненапорного гидроузла»

Выполнил:

Факультет: ГСС

Курс: 4

Группа: 5

Студент:

Консультант:.

Москва 2004


СОДЕРЖАНИЕ:

Глава I. Описание района строительства 3

Глава II. Гидравлические расчеты водосливной плотины 4

II.1. Выбор удельного расхода на рисберме 4

II.2. Определение ширины водосливного фронта 5

II.3. Определение отметки гребня водослива 6

II.4. Определение форсированного подпорного уровня 8

II.5. Расчет сопряжения бьефов при маневрировании затворами 9

II.6. Конструирование водобойной плиты 14

II.7. Конструирование рисбермы и ковша 15

Глава III. Фильтрационные расчеты и конструирование подземного контура 16

III.1. Конструирование подземного контура 16

III.2. Построение эпюры фильтрационного противодавления 16

III.3. Определение фильтрационного расхода 17

III.4. Расчет фильтрационной прочности грунтов 17

Глава IV. Статический расчет водосливной плотины 19

IV.1. Сбор действующих нагрузок 19

IV.2. Расчет контактных напряжений 22

IV.3. Расчет устойчивости на плоский сдвиг 22

Глава V. Гидравлические расчеты пропуска строительных расходов 24

V.1. Схема пропуска строительных расходов 24

V.2. Расчет пропуска расхода перекрытия 24

V.3. Гидравлический расчет пропуска первого строительного паводка 24

Заключение 25

Список используемой литературы 26

Глава I. Описание района строительства

Для проектирования комплексного гидроузла получены исходные данные: план в створе плотины, геологический разрез по створу плотины, характеристики грунта основания и берегов, кривая расхода, расчетные расходы воды, отметки НПУ и УМО, характеристики ГЭС и шлюза.

Расчетный максимальный расход воды через гидроузел задан с учетом расчетной ежегодной вероятности превышения максимальных расходов воды в соответствии со СНиП 2.06.01-86. Расчетный расход Q_расч = 10000 м³/с, поверочный расход Q_max = 11400 м³/с. При расчетном расходе уровень реки равен 129.0 м. Отметка нормального подпорного уровня НПУ=140.0 м, отметка дна реки дна = 113.7 м.

В составе гидроузла находится здание ГЭС длиной L_ГЭС =280 м и удельным расходом q_ГЭС=18 м³/(спог.м). Для обеспечения движения судов в гидроузел включен шлюз с параметрами: 290305.5 м.

Стратиграфическая колонка данного района строительства состоит из одного грунта – песка мелкозернистого. Угол внутреннего трения  = 32, коэффициент фильтрации К_ф = 4.110^-4 см/с.

В холодное время года в водохранилище образуется ледяной покров, но его сразу же сбрасывают в нижний бьеф.

Глава II. Гидравлические расчеты водосливной плотины

II.1. Выбор удельного расхода на рисберме

Выбор удельного расхода через водосбросные и водопропускные сооружения выполняется путем технико-экономического сравнения вариантов с учетом геологического строения основания, скоростей течения, допускаемой глубины размыва, условия гашения энергии и растекания потока в нижнем бьефе.

Для определения удельного расхода на предварительных стадиях проектирования воспользуемся следующими способами.

1) По допустимым скоростям за рисбермой

Задаемся допустимой средней скоростью на рисберме в зависимости от вида грунта, на котором располагается рисберма:

• 
  для песчаных грунтов: 2.5  3.0 м/с;
  

Принимаем допускаемую не размывающую скорость V_доп = 2.5 м/с, т.к. основание песчаный грунт.

Принимаем отметку поверхности воды на рисберме, равной отметке поверхности воды в реке в естественных условиях. И по кривой Q = f(h) находим отметку уровня воды в нижнем бьефе при расчетном расходе. Расчетный расход равен Q_расч = 10000 м³/с, отметка нижнего бьефа равна НБ = 129.0 м. Зная отметку дна реки дна = 113.7 м, находим глубину потока в нижнем бьефе .

Определяем удельный расход:

.
2) По способу Б.И. Студеничникова

Яма размыва русла в песчаных грунтах обычно составляет:

h_яр = (2.03.0)h_нб;

Принимаем яму размыва:

.

Используя формулу удельного расхода Б.И. Студеничникова:

, где

1.15 – коэффициент размывающей способности (зависит от длины крепления в нижнем бьефе);

g – ускорение свободного падения, g = 9.81 м/с²;

d_эквив. – эквивалентный диаметр агрегатов (для глинистых грунтов зависит от );

K_р – коэффициент размывающей способности потока, зависящий от коэффициента кинетической энергии и условий схода потока с рисбермы;

 - коэффициент неравномерного распределения удельного расхода .

Формула Студеничникова – самая точная. Она позволяет учесть расстояние до конца крепления и оценить размер при укороченном креплении.

.
3).По способу К.И. Россинского

, где

Uо₁ – не размывающая скорость при глубине потока 0.5 м. Для песка имеем Uо₁ = 0.5 м/с;

h_рисб. – высота на рисберме, принятая равной глубине в нижнем бьефе.

.

Принимаем удельный расход на рисберме q_рисб = 30.0 м²/с.