Прогноз параметров проранов в дамбах обвалования из грунтовых материалов на предгорных участках рек Верхней Кубани
Анализ проблемы и факторов образования прорана в теле грунтовой плотины при опасном повышении уровня воды. Вывод зависимости для прогноза объема прорана в низконапорных гидроузлах с грунтовой дамбой и объемом водохранилища менее 1 миллиона кубометров.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 19.05.2018 |
| Размер файла | 255,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Прогноз параметров проранов в дамбах обвалования из грунтовых материалов на предгорных участках рек Верхней Кубани
В.А. Волосухин, А.И. Тищенко
Аннотация
В статье анализируется проблема образования прорана в теле грунтовой плотины при опасном повышении уровня воды до отметки гребня плотины. По материалам натурных исследований приводятся факторы, способствующие образованию проранов грунтовых дамб и плотин. Выведена зависимость, предназначенная для прогноза объема прорана в низконапорных гидроузлах с грунтовой плотиной и объемом водохранилища менее 1 млн. м3.
Abstract
In article the problem that is resulted at dangerous increase of a water level to a mark of a crest of a dam therefore there is a formation a prowound. On materials of natural researches the factors promoting formation проранов of earthen dams and dams are resulted. The dependence intended for the forecast of volume a prowound in низконапорных hydroknots with an earthen dam and volume of a water basin less of 1 million м3 is deduced.
Наиболее опасным является положение, когда в результате паводков уровень воды повышается до уровня гребня плотины и выше, отчего происходит перелив воды через гребень, образование прорана (рис. 1), его увеличение за короткий срок и в результате разрушение сооружения за счет возникшей промоины.
Рис. 1. Схема развития прорана: а) - в поперечном сечении плотины; б) - в продольном сечении плотины
К основным факторам, участвующим в процессе образования и развития прорана, можно отнести: Wpr - объем прорана, м3; Wvod - объем водохранилища за вычетом мертвого объема, м3; н - кинематическая вязкость, м2/с; g - ускорение сил тяжести, м/с2; гgr - удельный вес грунта плотины, кН/м3; гw - удельный вес воды, кН/м3; Qpav - расход паводка, м3/с.
Искомым параметром является объем прорана. Между представленными факторами можно установить следующую функциональную зависимость
. (1)
В выражении (1) заменим символы их размерностями
(2)
Чтобы последнее уравнение было однородным относительно размерностей, между показателями степени должны выполняться следующие соотношения: для:
F: e + f = 0;
L: 3a + 3b + c +2d - 3e - 3f = 3;
T : - b - 2C - d = 0.
Имеем три уравнения с шестью неизвестными. Упростим их, исключив e, a и d. Тогда
e = - f;
d = -b - 2c;
a = 1 + c - 1/3b.
Подставив эти замены для показателей степени в зависимость (2), получим
откуда находим
(3)
В уравнение (3), введем обозначения
в результате получим зависимость
, (4)
которая относится к общему соотношению второго класса [1], допускающему применение факторных экспериментов.
Так как функция (4) включает в себя три независимые переменные, которые в факторном плане берутся на трех уровнях, применен латинский квадрат в следующем виде
(5)
В результате простейшая регрессионная модель может быть построена в виде функции
(6)
Построить данную модель - это значит найти параметры [2…5].
По материалам натурных исследований было установлено, что факторы, способствующие образованию проранов земляных дамб и плотин, изменялись в пределах: Wvod = 60 - 180 млн м3; Qpav = 418888,89 - 2051111,11 м3/с; х = 1,31 · 10-6 - 1,01 · 10-6 м2/с; g = 9,81 м/с2; гgr = 17 - 18,5 кН/м3; гw = 10 кН/м3; Wpr = 3,12 - 9,785 млн м3.
После проведения исследований при указанных 16 комбинациях условий по опытным данным был составлен квадрат, содержащий значения зависимой переменной, которой является относительная величина объема прорана Wpr/Wvod. По данным этих вычислений, для нахождения коэффициентов регрессионной модели (6) построены графики функций Rx= f(X), Ry= f(Y) (рис. 2).
Рис. 2. Графики функций Rx= f(X) и Ry= f(Y)
(7)
(8)
Эмпирические зависимости (7) и (8), описавшие эти графики, позволили определить значения постоянных b0, b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7 зависимости (6). В результате, для прогнозирования объема прорана в низконапорных гидроузлах с земляной плотиной и объемом водохранилища менее 1 млн м3, предлагается следующая зависимость
(9)
проран плотина дамба водохранилище
Библиографический список
1. Шенк Х. Теория инженерного эксперимента. - М.: Мир, 1972. 384 с.
2. Корреляционный метод в анализе производительности труда ВНИИ труда и управления в сельском хозяйстве. - М.: Россельхозиздат, 1974. 126 с.
3. Круг Г.К., Сосулин Ю.А., Фатуев В.А. Планирование эксперимента в задачах идентификации и экстраполяции. - М.: Наука, 1977. 208 с.
4. Мельников С.В., Алешкин В.Р., Рощин П.М. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. 2-е изд. перераб. - Л.: Колос, 1980. 168 с.
5. Шепелев И.Г. Математические методы и модели управления в строительстве. - М.: Высшая школа, 1980. 216 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Выбор принципиальной схемы плотины. Определение максимальных расходов воды, ширины водосливного фронта плотины. Проектирование профиля водосливной плотины. Определение гидростатического давления воды. Расчет водобойных сооружений, башенные водосбросы.
дипломная работа [776,0 K], добавлен 26.12.2012Район строительства и назначение гидроузла, его состав и рациональная схема компоновки сооружений. Тип и конструкция грунтовой плотины, фильтрационные и гидравлические расчеты, расчет устойчивости откоса. Компоновка сооружений водозабора и водосброса.
курсовая работа [306,1 K], добавлен 07.06.2009Конструирование гидроузла: выбор створа и описание компоновки сооружений. Проектирование плотины из грунтовых материалов, водосбора, водовыпуска. Оценка общей фильтрационной прочности тела и основания плотины. Расчёт пропуска строительных расходов.
курсовая работа [6,9 M], добавлен 01.02.2011Расчетное обоснование проекта подпорного гидроузла, состоящего из грунтовой плотины и паводкового водосброса. Компоновка сооружений гидроузла; конструирование поперечного профиля и элементов плотины. Гидравлические расчёты водосбросного сооружения.
курсовая работа [86,8 K], добавлен 11.06.2012Выбор местоположения дамбы обвалования, конструкция гребня, проверка устойчивости откосов. Расчет фильтрации через однородную грунтовую дамбу с ядром и наслонным дренажом. Расчет устойчивости низового откоса. Построение эпюры волнового противодавления.
курсовая работа [410,9 K], добавлен 16.12.2011Инженерно-геологические условия площадки строительства многоярусной автостоянки открытого типа. Определение глубины заложение подошвы фундамента. Защита помещений от грунтовых вод и сырости. Расчет оснований по предельным состояниям несущей способности.
курсовая работа [988,9 K], добавлен 17.09.2011Оценка инженерно-геологических и грунтовых условий строительной площадки. Проектирование фундаментов мелкого заложения и свайных фундаментов, определение размеров подошвы и конструирование грунтовой подушки. Земляные работы и крепление стенок котлована.
курсовая работа [531,9 K], добавлен 03.11.2010Определение средней планировочной отметки. Расчет объемов грунтовых тел по вертикальной планировке. Установление окончательных проектных отметок. Проектирование ведущих и совмещаемых процессов при разработке котлованов. Расчет числа автосамосвалов.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 20.02.2015Оценка грунтовых условий и обстановки. Назначение глубины заложения фундаментов. Проверка подлинности напряжений фундамента под колонну. Определение осадки и других возможных для данного сооружения деформаций, сравнивание с предельными. Расчет осадки.
курсовая работа [413,5 K], добавлен 10.01.2014Расчет фундамента мелкого заложения. Оценка грунтовых оснований. Назначение глубины заложения фундамента. Расчет естественного основания фундамента мелкого заложения по деформациям. Выбор конструктивных размеров подушки. Расчет проектного отказа сваи.
курсовая работа [806,6 K], добавлен 07.12.2011Геолого-литологические колонки опорных скважин. Результаты гранулометрического и химического анализа грунтовых вод. Состав подземных вод и оценка агрессивности воды по отношению к бетону. Гидрогеологические расчёты притоков воды при водопонижении.
курсовая работа [1008,5 K], добавлен 25.02.2012Конструирование поперечного профиля плотины. Противофильтрационные устройства. Расчет однородной плотины с дренажным банкетом на водонепроницаемом основании. Расчет устойчивости откосов. Проектирование водовыпуска для пропуска воды в оросительный канал.
курсовая работа [322,6 K], добавлен 02.04.2014Коэффициент надежности по нагрузке. Комбинации загружений, расчетные сочетания усилий. Определение коэффициентов постели для расчета фундаментных конструкций на упругом винклеровском основании на основе моделирования многослойного грунтового массива.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 26.01.2016Утечки воды из водопроводных сетей являются причиной поднятия уровня грунтовых вод, что способствует интенсивному разрушению фундаментов, подвальной части, а впоследствии и самих зданий и сооружений. Проблема восстановления водопроводов в крупных городах.
реферат [19,7 K], добавлен 06.02.2005Расчет основания по деформациям. Оценка грунтов и грунтовой обстановки. Глубина заложения фундамента, критерии выбора его типа и определение размеров. Распределение напряжений и оценка осадки методом послойного суммирования. Расчет свайного фундамента.
курсовая работа [503,3 K], добавлен 27.03.2014Анализ инженерно-геологических условий площадки. Проектирование фундамента мелкого заложения на естественном основании, искусственном основании в виде грунтовой подушки. Расчёт свайных фундаментов, глубины заложения фундамента. Армирование конструкции.
курсовая работа [698,7 K], добавлен 04.10.2008Определение класса капитальности сооружения и основных размеров глухой плотины. Гидравлический расчет водосливной плотины, сопряжения бьефов, основных размеров элементов подземного контура. Определение параметров гидравлического прыжка за плотиной.
курсовая работа [151,7 K], добавлен 01.11.2012Водоподпорные сооружения. Классификация плотин: из грунтовых материалов, бетонные, а также железобетонные. Воздействия водного потока на гидротехнические сооружения. Расчет и целесообразность построения эпюры избыточного давления на бетонную плотину.
курсовая работа [456,8 K], добавлен 09.01.2014Определение давления на подпорную стену от грунта и от нагрузки на поверхности. Расчет подпорной стены по первой группе предельных состояний, грунтового основания под подошвой подпорной стены по несущей способности. Оценка грунтов и грунтовой обстановки.
контрольная работа [392,7 K], добавлен 25.03.2012Изучение рельефа местности по топографическому плану. Оценка крутизны склонов, форма рельефа. Анализ почвы, подземных источников, уровня грунтовых вод. Инсоляционный анализ территории. Подбор ассортимента древесно-кустарниковой и цветочной растительности.
контрольная работа [14,9 K], добавлен 10.11.2012
