Проектирование и строительство гидротехнических сооружений

Размещено на http://allbest.ru

Тамбовский филиал федерального государственного бюджетного образования учреждения высшего профессионального образования

«Мичуринский государственный аграрный университет»

Контрольная работа

На тему: «Проектирование и строительство гидротехнических сооружений»

По дисциплине: Землеустройство и кадастры

Выполнил: студент 3 курса

Ф.И.О.: Горбачев Алексей Михайлович

Проверил преподаватель /Буланов В.Е./

Тамбов 2015 г.

Содержание

1. Водные ресурсы и их использование

2. Деформации русла при гидротехническом строительстве

3. Плотины из грунтовых материалов

Список литературы

1. Водные ресурсы и их использование

Водные ресурсы - поверхностные и подземные воды, которые находятся в водных объектах и используются или могут быть использованы. В более широком смысле - воды в жидком, твёрдом и газообразном состоянии и их распределение на Земле. Водные ресурсы - это все воды гидросферы, то есть воды рек, озёр, каналов, водохранилищ, морей и океанов, подземные воды, почвенная влага, вода (льды) горных и полярных ледников, водяные пары атмосферы.

Общий объем (единовременный запас) водных ресурсов составляет 1390 млн.куб.км, из них около 1340 млн.куб.км - воды Мирового океана. Менее 3 % составляют пресные воды, из них технически доступны для использования - всего 0,3 %. Ежегодно, 24 апреля, по решению ООН отмечается Всемирный день водных ресурсов. Крупнейшим потребителем воды является сельское хозяйство. Водные ресурсы считаются неисчерпаемыми т.к. придумали технологию по опреснению соленых морских вод.

Использование водных ресурсов. Оборотные и замкнутые водохозяйственные системы. Интенсивное развитие промышленности и сельскохозяйственного производства, повышение уровня благоустройства городов и населенных пунктов, значительный прирост населения обусловили в последние десятилетия дефицит и резкое ухудшение качества водных ресурсов практически во всех регионах России.

Одним от основных путей удовлетворения потребностей общества в воде является инженерное воспроизводство водных ресурсов, т.е. их восстановление и приумножение не только в количественном, но и в качественном отношении. Перспективы рационального воспроизводства технологического расхода воды связаны с созданием на предприятиях систем повторно-последовательного, оборотного и замкнутого водоснабжения. В их основу положено удивительное свойство воды, позволяющее ей не изменять своей физической сущности после участия в производственных процессах.

Промышленность России характеризуется высоким уровнем развития систем оборотного водоснабжения, за счет которых экономия свежей воды, расходуемой на производственные нужды, составляет в среднем 78%. Лучшие показатели использования оборотных систем имеют предприятия газовой (97%), нефтеперерабатывающей (95%) отраслей, черной металлургии (94%), химической и нефтехимической (91%) промышленности, машиностроения (85%).

Максимальные расходы воды в системах оборотного и повторно-последовательного водоснабжения характерны для Уральского, Центрального, Поволжского и Западно-Сибирского экономических районов. В целом по России соотношение объемов использования свежей и оборотной воды составляет соответственно 35,5 и 64,5%.

Широкое внедрение совершенных водооборотных систем (вплоть до замкнутых) способно не только решить проблему водообеспечения потребителей, но и сохранить природные водоисточники в экологически чистом состоянии.

В последние годы из-за экономической дестабилизации, приведшей к падению выпуска промышленной продукции, снижению продуктивности сельского хозяйства и сокращению орошаемых площадей, в России наметилось уменьшение объемов водопотребления (за 1991 -1995 гг. пресной воды - на 20,6%, морской - на 13,4%). Изменилась и структура использования пресной воды: водопотребление на производственные нужды сократилось на 4% (с 53% в 1991 г до 49% в 1995 г), на орошение и обводнение - на 3% (с 19 до 16%),в то же время доля хозяйственно-питьевого водоснабжения возросла на 4% (с 16 до 20%).

К 1997 г. объем использования пресной воды составил в России 75780,4 млн. м3/год, морской - 4975,9 млн. м3/год.

Коммунальное водоснабжение. Коммунальное хозяйство России обеспечивает потребность в воде городского населения, коммунальных, транспортных и прочих непромышленных предприятий, а также расходы воды на благоустройство населенных пунктов, полив улиц и тушение пожаров.

Отличительная особенность коммунального хозяйства - постоянство водопотребления и жесткие требования, предъявляемые к качеству воды. Основной объем (84-86%) потребляемой воды используется для хозяйственно-питьевых нужд населения, в среднем по России удельное водопотребление на одного городского жителя составляет 367-369 л/сут.

Около 99% городов, 82% поселков городского типа, 19,5% населенных пунктов в сельской местности обеспечены централизованным водоснабжением. Благоустройство городского жилого фонда в среднем по стране характеризуется следующими показателями обеспеченность центральным водопроводом - 83,8%, канализацией - 81,4% центральным отоплением - 84,7%, ванными и душем - 76,7%, горячим водоснабжением - 70,8% (данные за 1996 год). В поверхностные водные объекты предприятиями отрасли отводится около 13 км 3/год сточных вод, по разным причинам в структуре сбрасываемых вод преобладают недостаточно очищенные. В целом по стране через системы очистных сооружении предварительно пропускается около 70% всей подаваемой воды.

Из-за неблагополучного состояния источников питьевого водоснабжения и несовершенства системы водоподготовки не теряет своей остроты проблема качества воды. Стандартные сооружения очистки, включающие двухступенчатую схему осветления, обесцвечивания и обеззараживания не справляются с возрастающими нагрузками новых загрязнителей (тяжелых металлов; пестицидов, галогенсодержащих соединений, фенолов, формальдегидов). Хлорирование воды, содержащей органические вещества, накапливающиеся в водных источниках, приводит к ее вторичному загрязнению и образованию канцерогенных хлорорганических соединений.

Около 70% промышленных предприятий сбрасывают в коммунальную канализацию сточные воды, в которых, в частности, содержатся соли тяжелых металлов и ядовитые вещества. Осадок, образующийся при очистке таких сточных вод, не может быть использован в сельском хозяйстве, что создает проблемы с его утилизацией.

Промышленное водоснабжение. Промышленное водоснабжение, обеспечивающее функционирование технологических процессов, является ведущим направлением водопользования. Системы промышленного водоснабжения включают в себя гидротехнические сооружения по забору технической воды и доставке се предприятиям, а также системы водоподготовки.

Промышленный потенциал каждого экономического района Российской Федерации представлен практически всеми основными отраслями. Есть и такие районы, где преимущественно сконцентрированы совершенно определенные отрасли промышленности. Например, 46% объема производства легкой промышленности сосредоточено в Центральном экономическом районе, на долю Уральского экономического района приходится около 70% продукции черной и цветной металлургии, на долю Западно-Сибирского - 46% топливной промышленности.

Объемы водопотребления зависят от структуры промышленных предприятий, уровня технологии, выполняемых мероприятий по экономии воды. Наиболее водоемкими отраслями являются теплоэнергетика, черная и цветная металлургия, машиностроение, нефтехимическая и деревообрабатывающая промышленность. На долю самой водоемкой отрасли - электроэнергетики - приходится около 68% суммарного потребления свежей и 51% - оборотной воды.

Так как большинство промышленных объектов сосредоточено в крупных городах, в России преимущественное развитие получили объединенные промышленно-коммунальные системы водоснабжения, что, в свою очередь, приводит к неоправданно высоким расходам на промышленные нужды воды питьевого качества (до 30-40% суточной подачи городских водопроводов).

Предприятия промышленности являются основным источником загрязнения поверхностных вод, ежегодно сбрасывая большое количество отработанных сточных вод (в 1996 г. - 35,5 км'). Особенно разнообразны по своим свойствам и химическому составу сточные воды химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной и угольной промышленности. Несмотря на достаточную мощность очистных сооружений, только 83-85% отводимых сточных вод соответствуют нормативным требованиям. В структуре отводимых вод, содержащих загрязняющие вещества выше нормативного уровня, сброс без очистки составляет в настоящее время 23% (в 1991 г- 28%), остальные воды сбрасываются недостаточно очищенными.

Сельскохозяйственное водоснабжение. В сельской местности водоснабжение осуществляется главным образом по локальным системам и путем индивидуального обеспечения водопользователей. Системы локального водоснабжения в очень сильной степени зависят от качества воды в источниках и, в случае необходимости, оборудуются специальными сооружениями. В районах с высокой плотностью сельского населения применяются групповые системы. Для нужд отрасли из природных водных источников забирается около 28% суммарного объема изъятия воды.

Среди сельскохозяйственных отраслей основным потребителем свежей воды н крупным загрязнителем поверхностных водоемов, сбрасывающим через коллекторно-дренажную сеть неочищенные сточные воды, является орошаемое земледелие. Серьезную опасность для поверхностных водоемов представляет вынос с сельскохозяйственных полей удобрений и ядохимикатов.

Другим крупным водопотребителем и мощным источником загрязнения поверхностных и подземных вод являются животноводческие комплексы по выращиванию крупного рогатого скота, свиней, птицы. Очистка животноводческих сточных вод связана с большими трудностями, поскольку перед сбросом в водные объекты их необходимо длительное время выдерживать в прудах-накопителях.

Водный транспорт. Водный транспорт является едва ли не самым древним водопользователем. По внутренним водным путям России (рекам, озерам, водохранилищам, каналам), имеющим общую протяженность свыше 400 тыс. км, перевозится до 50 млн. т грузов.

При использовании рек и других водных объектов для судоходства необходимо поддерживать на них гарантированные глубины, режим стока и прочие условия, обеспечивающие бесперебойную работу водного транспорта в навигационный период. В ряде случаев интересы водного транспорта вступают в противоречия с интересами других водопользователей и водопотребителей, таких как водоснабжение, орошение, гидроэнергетика. Например, гидростроительство, с одной стороны, позволяет увеличить глубину и ширину водного пути, ликвидировать пороги, а с другой - вносит серьезные осложнения в работу водного транспорта за счет сокращения продолжительности навигационного периода, резких суточных и недельных колебаний расходов и уровней воды в нижних бьефах гидростанций.

Водный транспорт, не предъявляя высоких требований к качеству воды, является одним из значительных источников загрязнения водных объектов нефтепродуктами и взвешенными веществами.

Весьма неблагоприятное воздействие на экологическое состояние водоемов оказывает лесосплав, изменяя естественное состояние русел, засоряя водные объекты затопленной древесиной, разрушая нерестовые участки.

Рыбное хозяйство. Рыбное хозяйство непосредственно связано с использованием водных ресурсов и предъявляет очень высокие требования к их режиму, количественному и качественному состоянию. Для успешного воспроизводства и нормального развития рыбы необходимы чистая вода с достаточным количеством растворенного кислорода и отсутствием вредных примесей, соответствующая температура и обеспеченность кормами. Нормативы качества воды для рыбохозяйственных объектов более строгие, чем для источников питьевого водоснабжения.

В России около 30% уловов во внутренних морях и водоемах приходится на долю пресноводных рыб (щуки, леща, судака, плотвы, окуня, сазана, сига, севрюги, белуги, семги, кеты, горбуши). В последние годы отмечается сокращение уловов, что обусловлено уменьшением продуктивности рыбохозяйственных объектов в результате интенсивного антропогенного воздействия. Увеличение воспроизводства рыбы осуществляется за счет искусственного рыборазведения на рыбоводных заводах, в нерестово-выростных хозяйствах, рыбопитомниках. Весьма перспективным направлением является выращивание рыб в водоемах-охладителях тепловых электростанций.

Рекреации. Водные объекты - излюбленное место для отдыха, спорта, оздоровления людей. Практически все рекреационные учреждения и сооружения размещены либо на берегах водоемов, либо вблизи них. В последние годы масштабы рекреационной деятельности на водных объектах постоянно растут, чему способствует увеличение численности городского населения и совершенствование транспортных коммуникаций. В Российской Федерации на берегах водоемов расположено около 60% всех санаториев, свыше 80% учреждений отдыха. 60% туристических баз и 90% рекреационных объектов для самого массового в стране пригородного отдыха.

2. Деформации русла при гидротехническом строительстве

Гидроузел вносит существенное изменение в режим течения воды в реке на участках до и после сооружений. В водохранилище по мере уменьшения скорости течения воды с ростом глубины транспортируемые потоком наносы начинают выпадать (осаждаться) на дне, раскладываясь на убывающие по крупности фракции в направлении гидроузла. Этот процесс называется аккумуляцией наносов (твердого стока) в верхнем бьефе.

Стеснение речного потока в плане у водопропускных сооружений, увеличенные в сравнении с бытовыми, пропускаемые через гидроузел удельные расходы воды, осветление (освобождение от наносов) воды в водохранилище значительно повышают размывающую способность поступающего в нижний бьеф потока, интенсифицируют русловые процессы, ведут к переформированию русла. Различают два основных вида переформирования (трансформации) русла в нижнем бьефе: общие и местные размывы.

Общими размывами (трансформациями) называют изменения очертания дна и берегов реки на участках значительной протяженности; они ведут к изменениям уровневого режима, что проявляется в нарушении естественной бытовой связи расходов и уровней воды (УВ) в реке. Под местными размывами подразумевают изменения очертания русла на участках, примыкающих к креплению нижнего бьефа и влияющих на условия эксплуатации как крепления, ш и сооружения в целом.

Расчет переформирования (трансформации) русел рек в нижнем бьефе гидроузлов включает: прогноз понижения уровней воды вследствие общего размыва; определение параметров ямы (воронки) местного размыва; расчет планового расширения потока и уточнение на его основе результатов расчета местного размыва.

Физика процесса размыва. Твердые частицы грунта, расположенные на дне русла, подвержены действию следующих сил: тяжести G, взвешивания А, лобовой F, подъемной Т и пульсационной Т, вызванной турбулентностью движущейся воды.

На лобовой части поверхности частицы, подверженной воздействию набегающего потока, возникает избыточное гидродинамическое давление, а на тыльной части поверхности наблюдается понижение давления вследствие отрыва потока от поверхности частицы и образования зоны отрыва. Горизонтальная составляющая равнодействующей гидродинамического давления по всей поверхности частицы представляет собой лобовую силу, величину которой определяют по известной формуле.

Вертикальная составляющая равнодействующей гидродинамического давления является подъемной силой, которая вычисляется по аналогичной формуле:

Где ? - площадь горизонтальной проекции частицы; Сy - коэффициент подъемной силы

По исследованиям A.M. Дементьева, отношение подъемной силы к лобовой изменяется от 0,35 до 0,7 в зависимости от формы частицы и ее расположения по отношению к набегающему потоку. Росту подъемной силы способствует несимметричное обтекание потоком частиц, лежащих на дне.

При увеличении скорости потока (в паводок, при работе водопропускных сооружений) начинают расти лобовая и подъемная силы на наиболее выступающие над дном частицы, что приводит сначала к вибрации, а затем к их перекатыванию и переносу в виде скачков под действием проходящих турбулентных вихрей.

Скорость, при достижении которой отмечается начало процесса движения частиц, называют неразмывающей скоростью и обозначают щ.

При дальнейшем возрастании скорости потока наблюдается массовое движение наносов в придонном слое и образование на дне гряд или ряби, т. е. движение наносов переходит в состояние грядового перемещения. Еще большее увеличение скорости приводит к постепенному исчезновению гряд и транспортированию наносов путем взвешивания их потоком.

Для мелкозернистых, связных и скальных грунтов физика эрозионного процесса более сложна, связана с усталостным разрушением грунта на отдельные агрегаты (блоки, отдельности), проникновением пульсаций давления в трещины, действием фильтрующей по трещинам и порам грунта воды.

Общий размыв русла реки. Поступающая в нижний бьеф осветленная (без наносов) вода, воздействуя на незащищенное дно и на берега, постепенно размывает русло, насыщаясь наносами, т. е. восстанавливая свою мутность и транспортирующую способность.

В первоначальный период эксплуатации гидроузла интенсивная трансформация русла проявляется на участке непосредственно ниже крепления.

Затем по мере увеличения глубины размыва деформации распространяются дальше вниз по течению. Так, за 10 лет эксплуатации Цимлянского гидроузла на Дону по этой причине уровень воды в нижнем бьефе понизился на 1,0 м.

Размыв русла в глубину прекращается, когда скорости течения уменьшаются в результате увеличения глубины потока до неразмывающих для данного грунта значений щ или поток вскрывает нижележащие слабо размываемые грунты. Если дно сложено из неоднородного грунта, то стабилизация размыва наступает в результате вымывания мелких частиц и образования отмостки из крупных частиц (процесс самоотмостки).

Прогноз изменения уровенного режима реки вследствие общего размыва дна и берегов необходим при расчетах общей устойчивости сооружений, фильтрации под сооружениями и в обход их, сопряжения бьефов и конструкций крепления нижнего бьефа, а также при обосновании высотного положения турбин и насосов, водозаборов, порогов судопропускных сооружений.

Местный размыв русла реки. У гидроузлов вследствие нарушения естественного гидравлического режима рек происходят местные размывы русел. В верхнем бьефе местные размывы могут происходить непосредственно перед понурами низконапорных сооружений (плотины, здания ГЭС), а в нижнем бьефе за креплением дна при выходе потока в незащищенное русло.

Имеются различные методы определения параметров местного размыва русел: К.И. Российского, B.C. Кнороза, Ц.Е. Мирцхулавы и других отечественных и зарубежных исследователей. Способы расчета размыва русла далеки от совершенства. Ниже используются в основном зависимости Б.И. Стуленичникова, полученные с учетом критического рассмотрения многочисленных предшествующих работ с привлечением обширного экспериментального материала.

При глубине потока И, м, неразмывающая средняя скорость для несвязного неоднородного грунта со средним диаметром м, соответствующим 50% по кривой гранулометрического состава, может быть вычислена по формуле

водный гидротехнический транспорт плотина

Где a-коэффициент кинетической энергии. Выражая скорость через удельный расход: u₀=q/h и решив это уравнение относительно h, получим глубину потока после завершения размыва:

Или, введя дополнительные обозначения:

Где kV=(a/1.1)0.4 - коэффициент размывающей способности потока, зависящий от коэффициента кинетической энергии а условия схода потока с рисбермы. К- коэффициент неравномерности распределения удельного расхода.

По формуле (4.38) можно определить глубину потока в яме размыва и в случае связных грунтов, для которых неразмывающая скорость зависит главным образом от удельного сцепления, коэффициента пористости и эквивалентного диаметра с/э агрегатов, на которые распадается связный грунт.

Неразмывающие скорости для скальных грунтов по нормам определяют в зависимости от временного сопротивления грунта сжатию (при изменении временного сопротивления в пределах 5100 МПа (501000 кгс/см2): скорость при глубине h=1 м изменяется практически линейно от 3 до 11 м/с. Но в то же время сопротивление скалы размыву зависит от размеров отдельностей, на которые разрушается скальный грунт под воздействием потока. При объеме отдельностей W их условный диаметр равен d3=lj6W /п и обычно меньше 1 м. Определяя по формулам (4.37) глубину размыва скальных грунтов, следует иметь в виду, что, рассматривая скальный грунт как бы состоящим из отдельностей определенного диаметра, не учитывают ни их действительные формы, ни те связи, которые существуют между ними. При отбросе струи с трамплина или при свободном падении струи расчет ямы размыва можно вести по формуле (4.37), при этом произведение коэффициентов принимается на основании натурных данных.

3.Плотины из грунтовых материалов

Плотины из грунтовых материалов (земляная плотина) - плотина, выполненная в основном из глинистых, песчано-глинистых, песчаных и т. п. местных грунтов.

В основании земляной плотины допускаются различные грунты - от несжимаемых прочных до сильно сжимаемых малопрочных. Земляные плотины как правило, глухие - без перелива воды через ее гребень. Поперечное сечение (профиль) земляной плотины имеет трапецеидальное или близкое к нему очертание.

Основные элементы земляной плотины: тело плотины, противофильтрационные устройства, ограничивающие скорость фильтрационного потока и потери воды через тело и основание плотины, дренажные устройства, принимающие фильтрационную воду в нижний бьеф, и покрытия верхового, низового откосов и гребня, предохраняющие их от разрушающего действия воли, атмосферных осадков, ветра и пр.

Основные параметры земляной плотины: максимальная высота (уклон откосов, выражается обычно отношением высоты к горизонтальной проекции откоса, например 1:3, 1 : 2,5 и т. д.), ширина по гребню, превышение гребня над. Н. П. У. и объем тела плотины.

Для оценки эксплуатационного качества земляной плотины важны: положение и очертание поверхности фильтрационного потока в теле плотины (поверхность или кривая депрессии), величина фильтрационного расхода через тело и основание плотины, степень устойчивости откосов (под действием собственного веса, фильтрационной воды, сейсмических воздействий и пр.).

Для надежной работы земляной плотины необходимо, чтобы кривая депрессии была заглублена в тело плотины не менее, чем на глубину промерзания грунта в данном районе, и выклинивалась на низовом откосе под уровень нижнего бьефа либо в границах дренажных устройств; фильтрационный расход не превышал предельного значения, установленного водохозяйственными расчетами; коэффициент устойчивости откосов на сползание был больше единицы и чтобы отсутствовали фильтрационные деформации грунтов в теле плотины, а также в ее основании.

По применяемым материалам и конструкции различают 6 основных типов земляных плотин. Однородная земляная плотина (1-й тип) состоит из одного и того же грунтового материала - песка, супеси, суглинка, глины.

Неоднородная земляная плотина (2-й тип) возводится из разнообразных грунтов, начиная с суглинков или глин до гравелисто-щебенистых с расположением более мелкозернистых к верховому, а крупнозернистых к низовому откосу, или мелкозернистых в центральной части, а более крупных - к откосам. Земляные плотины могут иметь противофильтрационные устройства в виде экрана (3-й тип) или ядра (4-й тип).

Ядро или экран делаются из естественного мелкозернистого материала (суглинка, супеси, а иногда торфа) или из искусственной смеси разных грунтов (например, жирный суглинок и гравелисто- галечниковый грунт, супесь и жирная глина и др.).

Основные части плотины - упорные призмы - выполняются из самых разнообразных крупнозернистых материалов и в частности из камня (в последнем случае плотина называется каменно - земляной).

Между ядром или экраном и призмами при резко различной крупности материалов устраиваются переходные зоны в виде обратных фильтров, состоящих из 1-3 слоев постепенно укрупняющегося к откосам материала.

Земляные плотины могут выполняться с экраном или диафрагмой из железобетона, бетона, металла, дерева и др. материалов (5-й и 6-й типы). Экран или диафрагма (ядро) применяется, если тело плотины образуется из водопроницаемых, крупнозернистых материалов (песка, песчано-гравелистого грунта, гравия).

В основаниях земляных плотин из проницаемых грунтов располагают противофильтрационные устройства. Если водонепроницаемые грунты залегают на небольшой глубине, то всю проницаемую толщу прорезают обычно зубом, диафрагмой (шпунтом) или заглублением в основание ядра или экрана.

В тех случаях, когда водонепроницаемые грунты залегают на большой глубине (больше 30-40 л), устраивают глубокую завесу инъекционным способом, нагнетая в толщу грунта цемент, битум, бентонитовые глины, жидкое стекло и др., или удлиняют путь фильтрации устройством понура.

По способу возведения земляные плотины делятся на насыпные и намывные. Насыпные плотины возводятся отсыпкой грунта слоями с уплотнением катками, трамбовками и т. п.

Лучшее уплотнение при укатке достигается при определенной влажности грунтов, к-рая, в частности для связных грунтов, близка к границе раскатывания. В связи с этим грунты, подготовленные для отсыпки, или дополнительно увлажняются или, наоборот, подсушиваются в зависимости от их естественной (карьерной) влажности.

Влажность связных грунтов доводят до оптимальной обычно непосредственно в карьерах.

В России в последние годы испытывались и в отдельных случаях применялись способы возведения насыпных плотин без специального уплотнения - с использованием энергии взрыва и пр. В строительстве земляных плотин широко распространен способ гидромеханизации, т. е. намыва тела плотины.

Большинство намывных плотин возведено из однородного песчаного грунта (1-й тип); несколько плотин, также песчаных, имеют противофильтрационное ядро (5-й тип) или диафрагмы (6-й тип).

При разнородном составе намываемого грунта в теле земляной плотины может быть образовано в процессе намыва ядро (по 4-му типу) из мельчайших малоироницаемых частиц. Особенно широко применяется способ гидромеханизации при возведении плотин на широких равнинных реках.

Земляные плотины небольшой высоты (10-12 JM) строятся по типовым проектам. Для более высоких плотин составляются индивидуальные проекты с обоснованием их соответствующими расчетами, лабораторными и др. исследованиями.

Для проекта обычно проводятся разносторонние инженерно-геологических и гидрогеологических исследования; изучаются грунты в намечаемых карьерах, исследуется фильтрация на моделях и на установках электрогидродинамичная аналогий (ЭГДА); проверяются осадки плотины, устойчивость откосов, основные конструктивные формы, размеры дренажных и противофильтрационных элементов, параметры крепления верхового откоса и пр.

Основные размеры существующих земляных плотин колеблются в весьма широких пределах: высота до 170 м, длина до десятков км, объем до десятков млн. м³ (Цимлянская плотина - 30 млн. м3, плотина Оахи в США - 60 млн. м³), ширина по гребню 3 : 10 и более м, уклон откосов от 1:1,5 до 1:5. При крупнозернистых грунтах и прочных основаниях назначаются более крутые откосы; при связных мало- плотных грунтах в основании уклоны откосов в отдельных случаях достигают 1 : 15 - 1 : 12.

Обычно откосы в верхней части профиля делают круче, чем внизу. В высоких плотинах для упора крепления и удобства строительства и эксплуатации делают фермы через 10 м по высоте и реже.

Верховой откос крепят в зависимости от высоты волны в водохранилище и материала тела плотины. При мелкозернистом материале тела плотины и высоких волнах (до 2 м и выше) крепление выполняют из каменной наброски или бетонных армированных плит размером до 10x10 м и более.

Плиты связываются между собой арматурой. Гребень крепится в зависимости от его использования (класса дороги). Низовой откос 3. п. обычно засевается травами или одерновывается; иногда покрывают крупнозернистым материалом (гравий, щебень). В пределах колебания уровня воды в нижнем бьефе низовой откос укрепляется аналогично верховому.

Дренаж земляных плотин обычно состоит из обратного фильтра и водоотводящих устройств и выполняется в виде призмы заглубленного в тело тюфяка или галереи на пойменных участках плотины. Водоотводящие устройства осуществляются в виде каменной наброски, крупного гравия или бетонных труб. Иногда в русловой части плотины, применяют наслонный дренаж; понижения кривой депрессии он практически не дает, главная цель его - защита откоса от фильтрационного вымыва грунта.

Список литературы

1. Авакян А.Б., Широков В.М. Рациональное использование водных ресурсов - Екатеринбург: «Виктор», 1994., 320 с.

2. Гидротехнические сооружения. Часть 1. Учебник для вузов. - Москва: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2008. - 576 с.

3. Карловский В.Ф. Влияние мелиорации земель на окружающую среду. В кн. Мелиорация и охрана окружающей среды. Сборник научных трудов. - Минск: БелНИИМиВХ, 1989. 212 с.

4. «Курсовое и дипломное проектирование по гидротехническим сооружениям». В.С. Лапшенков. Москва: «Агропромиздат», 1989.

5. Ляпичев Ю.П. Гидротехнические сооружения: Учебн. пособие - М.: РУДН, 2008. - 302 с.

6. Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов: Статистич.сборник, М.:1991

7. Постановление Правительства РФ от 31.12.1995г. №1310 «О взимании платы за сброс сточных вод и загрязняющих веществ в системы канализации населённых пунктов».

8. Рассказов Л.Н., Орехов В.Г., Анискин Н.А. Гидротехнические сооружения (речные) В 2 частях. - Учебник для вузов. - М.: Изд-во АСВ, 2008.

9. СНиП 2.06.01-86 Гидротехнические сооружения.

10. Учебное пособие «Проектирование сооружений гидроузла с грунтовой плотиной». В.И. Волков, А.Г. Журавлёва, О.Н. Черных. Москва, 2007г.

11. Учебник «Природоохранные сооружения», М.А. Попов, И.С. Румянцев. Москва: Колосс, 2005.

12. Черкинский С.Н. Санитарные условия спуска сточных вод в водоёмы, М.:Стройиздат,1977. 224с.

Размещено на Allbest.ru