Водосливная и грунтовая плотины на нескальном основании
Определение отметки гребня грунтовой плотины. Расчет бетонной водосливной плотины и конструирование ее подземного контура. Расчет гашения энергии в нижнем бьефе, вычисление длины водобоя. Параметры устойчивости бетонной водосливной плотины на сдвиг.
| Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 28.05.2013 |
| Размер файла | 141,4 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/
Российский университет дружбы народов
Инженерный факультет
Кафедра гидравлики и гидротехнических сооружений
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по дисциплине «Гидротехнические сооружения»
«Водосливная и грунтовая плотины на нескальном основании»
Выполнила: Антонова Е.С.
Группа: ИСБ-401
Преподаватель: доц. Елфимов В.И.
Москва
2010
1. Определение отметки гребня плотины
Отметка гребня грунтовой плотины вычисляется по формуле:
, где
- высота ветрового нагона волны, м;
- высота наката волн на откос грунтовой плотины, м;
а - конструктивный запас, м.
1) Высота ветрового нагона определяется по формуле:
- расчетная глубина воды в водохранилище;
- ускорение свободного падения;
- расчетная скорость ветра на высоте 10 м над уровнем воды;
- длина разгона ветровой волны;
- угол между продольной осью водоема и направлением ветра.
2) Расчет параметров волны.
Для определения высоты наката волны на откос плотины следует определить основные параметры волны:
- высоту волны h
- период волны ф
- длину волны л.
, где
Для определяем по графику: ,
Для определяем по графику: ,
За расчетные параметры принимаются минимальные значения:
, .
Средняя длина волны:
Уточняем, относится ли выполненный расчет к глубоководной зоне:
.
3) Определение высоты наката волны
, где
(бетонные крепления)
- зависит от скорости ветра и угла наклона откоса.
, по графику при 8
при
Принимаем .
2. Расчет конструкции бетонной водосливной плотины
1) Определяем погонный расход на водосливе
на 1 п.м., где
- удельный расход на рисберме;
- неразмываемая скорость.
Принимаю
- глубина воды в нижнем бьефе.
Отметка дня определяется по графику зависимости уровня воды от расхода при Q=450 м3/c.
2) Определяем плановую конструкцию бетонной водосливной плотины
- ширина водосливного фронта;
Определение превышения уровня НПУ над гребнем водосливной плотины (в первом приближении):
,
где m=0,47 - коэффициент расхода.
Назначение ширины одного отверстия:
.
Количество отверстий:
, принимаем 2 отверстия.
Определение толщины бычка:
, принимаем t=2 м.
Окончательная ширина фронта плотины:
.
Сжатая ширина водосливного фронта плотины:
,
где - коэффициент, учитывающий форму оголовка бычка.
Окончательный напор на гребне:
Высота плотины:
Профиль бетонной водосливной плотины строится по таблице Офицерова-Кригера.
Определение сопрягающего радиуса:
3. Конструирование подземного контура бетонной водосливной плотины
При неизвестной глубине залегания водоупорного слоя рассчитываем глубину активной зоны фильтрации по напору.
При ,
где - длины проекции подземного контура на горизонталь и вертикаль соответственно.
Действительный градиент:
,
где L - длина подземного контура плотины.
Критический градиент для глинистых грунтов .
Необходимая длина подземного контура:
Для увеличения длины подземного контура устраиваем жесткий понур из асфальтобетона, расположенный на суглинке.
Длина понура: .
4. Расчет гашения энергии в нижнем бьефе
1) Определение состояния гидравлического прыжка.
Определяем глубину в сжатой зоне методом последовательного приближения.
1.
2.
3.
При находим
Определяем раздельную глубину:
уhp=9,63 м > H2=5,4м, следовательно, гидравлический прыжок отогнан и необходимо устройство в нижнем бьефе специальных конструкций для гашения энергии потока.
2) Расчет комбинированного колодца.
При устройстве гасителя энергии в виде колодца его глубина вычисляется:
Устройство такого глубокого колодца не выгодно, поэтому рассчитываем комбинированный колодец.
Принимаем новую глубину колодца
Определяем новую глубину в сжатой зоне:
1.
2.
3.
При находим .
Определяем раздельную глубину:
Напор над водобойной стенкой:
Высота стенки:
Проверка состояния гидравлического прыжка:
1.
2.
3.
При находим .
Определяем раздельную глубину:
уhp=1,1·6,4=7,04 м > H2=5,4 м.
Следовательно, необходимо устроить дополнительные гасители энергии.
5. Расчет крепления нижнего бьефа
1) Водобой
Длина водобоя назначается в пределах (0,75…1)lпр - наибольшей возможной длины затопленного прыжка.
Принимаем .
Толщина водобойной плиты
2) Рисберма
Длина всех креплений:
,
где для глинистых грунтов.
Длина рисбермы:
Длина жесткой рисбермы:
Толщина жесткой рисбермы:
,
где - скорость на рисберме.
Принимаю толщину жесткой рисбермы 2 м; толщина гибкой рисбермы назначается конструктивно 0,8 м.
Скорость на конце рисбермы:
,
где - ширина рисбермы на конце гибкой части.
- угол расширения креплений нижнего бьефа.
, следовательно, устраивается искусственная яма размыва.
Возможная глубина в месте размыва:
Глубина колодца:
Таким образом, устраивается яма глубиной 4,1 м. Предохранительный откос с уклоном 1:4, противоположный откос 1:3.
6. Расчет устойчивости бетонной водосливной плотины на сдвиг
грунтовая водосливная плотина
1) Силы, действующие на плотину
Вертикальные силы:
1. Собственные вес плотины.
2.Вес бычков:
3.Вес воды со стороны верхнего бьефа:
4.Вес воды со стороны нижнего бьефа:
5.Сила фильтрационного противодавления:
6.Архимедова сила:
Горизонтальные силы:
1. Сила гидростатического давления со стороны верхнего бьефа.
2. Сила гидростатического давления со стороны нижнего бьефа:
3. Сила активного давления грунта:
Где:
Сила пассивного давления грунта:
2) Определение устойчивости плотины по методу плоского сдвига:
Где: - коэффициент сочетания нагрузок
- коэффициент условия работы
- коэффициент запаса
-сумма сдвигающих сил.где:
-выполняется, следовательно, устойчивость плотины плоскому сдвигу обеспечена.
3) Расчет распределения напряжений по подошве плотины:
;
Тогда коэффициент неравномерности распределения напряжений по подошве плотины:
- прочность обеспечена.
Однородная грунтовая плотина
7. Прогноз характеристик грунта тела плотины
Грунт - супесь.
Объемный вес грунта:
,
где - коэффициент, учитывающий защемленный в порах воздух;
;
- плотность частиц грунта, принимаем для супеси.
Коэффициент пористости:
Коэффициент фильтрации:
;
где ,
где
Расчет профиля однородной грунтовой плотины.
Ширина гребня плотины назначается, исходя из класса сооружения. Принимаю ширину гребня плотины b=8м.
Определение угла заложения откосов:
-угол заложения низового откоса.
где:
-угол заложения верхового откоса.
Определения крепления верхового откоса.
Крепление откосов устраивают для защиты их от разрушения волнами, льдом, дождевыми водами, фильтрационным потоком.
8. Построение кривой депрессии для однородной грунтовой плотины на водопроницаемом основании с дренажной призмой
Ординаты кривой депрессии:
1) Между началом координат и сечением 1-1
|
Х |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
62,66 |
|
|
17,09 |
15,84 |
14,56 |
13,24 |
11,9 |
10,51 |
9,09 |
8,71 |
2) Между сечением 1-1 и дренажом
|
Х |
62,66 |
70 |
72,66 |
|
|
8,31 |
6,65 |
5,93 |
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Построение профиля земляной плотины. Определение высоты плотины. Определение ширины гребня. Крепление откосов. Подбор дренажного устройства. Построение депрессионной кривой. Схема расчета грунтовой плотины. Схема гребня плотины.
курсовая работа [42,4 K], добавлен 13.08.2006Основные требования к проектам гидросооружений. Определение класса гидротехнического сооружения. Проверка на пропуск поверочного расхода. Расчет сопряжения потока в нижнем бьефе и параметров принятых гасителей. Конструирование подземного контура.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 28.11.2021Общая характеристика грунтовой плотины, ее разновидности и отличительные черты. Порядок определения высоты тела плотины, отметки ее гребня. Методика и этапы конструирования тела плотины, ее фильтрационный расчет. Устройство и назначение водосброса.
курсовая работа [474,2 K], добавлен 15.05.2009Определение отметки гребня грунтовой плотины и расчёт крепления верхового откоса. Прогноз физико-механических свойств грунта. Фильтрационные расчеты. Подбор зернового состава переходных зон. Расчёт концевого участка строительного водосброса плотины.
курсовая работа [687,3 K], добавлен 13.03.2012Обоснование выбора створа и типа грунтовой плотины, конструкция ее поперечного профиля. Назначение отметок и размеров берм. Определение отметки гребня плотины, подбор обратного фильтра. Расчёт депрессионной кривой и устойчивости откосов, их крепление.
контрольная работа [157,8 K], добавлен 05.11.2014Проектирование комплексного гидроузла. Физико-технические характеристики грунтов основания. Гидравлические расчеты водосливной плотины. Конструирование подземного контура и фильтрационные расчеты. Гидравлический расчет пропуска строительных расходов.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 21.12.2010Расчет отметки гребня и высоты волнозащитной плотины с учетом осадки. Расчетные уровни воды и характеристики ветра. Подбор поперечного профиля. Заложение и крепление откосов, вычисление массы камня. Анализ крутизны волноустойчивого неукрепленного откоса.
курсовая работа [973,6 K], добавлен 17.01.2014Проектирование гидроузла: описание района, топографическая и климатическая характеристика, геологические условия. Обоснование выбора створа гидротехнического сооружения, компоновка узла плотины. Геометрические параметры плотины, гидравлический расчет.
курсовая работа [770,0 K], добавлен 14.12.2011Проектирование бетонной водосборной плотины, компоновка сооружений гидроузла и гидравлические расчеты. Порядок конструирования тела плотины и ее элементов. Расчет фильтрации, нагрузки и воздействия на плотину. Планирование затрат на строительство.
курсовая работа [119,3 K], добавлен 12.07.2009Естественные и хозяйственно-строительные условия. Проектирование поперечного профиля грунтовой плотины, сопряжения тела плотины с основанием и берегами. Выбор типа и конструкции водовыпуска. Организация производства работ по строительству гидроузла.
дипломная работа [283,0 K], добавлен 17.12.2010Выбор створа плотины в зависимости от топографических, геологических, гидрологических и строительных условий. Определение высоты плотины, крепление откосов, дренажные устройства и фильтрационные расчеты. Водосбросный канал и расчет трубчатого водоспуска.
курсовая работа [48,4 K], добавлен 16.01.2012Характеристика района возведения гидроузла. Выбор основных размеров профиля плотин. Определение отметки гребня в глубоководной зоне. Откосы, бермы и дренажные устройства. Фильтрационный расчет грунтовой плотины. Проектирование водовыпускного сооружения.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 25.04.2015Компоновка гидроузла, выбор удельного расхода. Проектирование водобойного колодца. Выбор числа и ширины пролётов плотины. Конструирование водосливного профиля. Устройство и применение плоских затворов. Техническая безопасность гидротехнических сооружений.
курсовая работа [144,0 K], добавлен 29.07.2012Гидрологические характеристики района проектирования. Определение полезного, форсированного и мертвого объемов водохранилища. Выбор створа плотины, трассы водопропускных сооружений. Построение плана и поперечного профиля плотины. Расчет входного оголовка.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 04.06.2015Вариант гидроузла с каменно-земляной плотиной. Паспорт гидроузла, определение отметки гребня грунтовой плотины. Состояние строительства плотин из укатанного бетона в мире. Гидравлический расчет водосбросного сооружения. Водосбросное сооружение, его выбор.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 19.11.2009Расчет мертвого объема водохранилища, ежедневных расходов и уровней воды. Поперечный профиль плотины, расчет коэффициента запаса устойчивости, крепления верхового откоса, паводкового и турбинного водосборов. Гидротехнические расчеты по водохранилищу.
курсовая работа [906,9 K], добавлен 18.05.2011Особенности гидравлического расчета деривационного канала в разных условиях равномерного и неравномерного движения. Входная и выходная часть быстротока. Определение глубины водобойного колодца и высоты водобойной стенки. Характеристика водослива плотины.
курсовая работа [893,9 K], добавлен 10.06.2011Особенности построения батиграфических и объемных кривых водохранилища. Определение среднего многолетнего годового стока воды (норма стока) в створе плотины. Характеристика мертвого объема водохранилища. Анализ водохранилища сезонного регулирования.
курсовая работа [119,5 K], добавлен 17.06.2011Межгорные котловины Южной Сибири и Северной Монголии. Имитация прорыва ледяной плотины и гидравлические параметры дилювиальных потоков при неустановившемся режиме движения воды. Моделирующая система HEC-RAS. Трехмерное изображение моделируемого участка.
статья [1,4 M], добавлен 17.10.2009Озёра завального и ледникового типов. Маргузорские озёра и моренные плотины. Озёра урочища Кули-Калон. Распространение ледниковых отложений. Сейсмогенная природа обвалов. Неотектоника в Гиссаро-Алайском регионе. Морфометрические характеристики озёр.
статья [1,5 M], добавлен 28.02.2015
