Комплексный гидроузел с грунтовой плотиной - Курсовая работа

Следует отметить, что искусственными грунтами принято считать грунты природного происхождения, закрепленные и уплотненные различными методами, насыпные и намывные грунты, смеси естественных грунтов, а также твердые отходы примышленной и хозяйственной деятельности, например отходы горно-обогатительных предприятий, шлаки металлургической промышленности и другие. Грунтовые плотины получили широкое распространение во всех областях гидротехнического строительства благодаря следующим преимуществам: · Их возведение возможно в любых географических районах не зависимо от климатических и грунтовых условий. В сейсмических условиях грунтовые плотины надежнее прочих т.к не теряют прочности и устойчивости; · В процессе эксплуатации плотины не требуют затрат на текущее, а тем более капитальный ремонты, за исключением затрат на поддержание в рабочем состояния покрытие откосов, гребня и другие. Наряду с достоинствами грунтовые плотины имеют и недостатки: · Невозможность сброса максимальных расходов через гребень плотины, · Наличие в теле плотины фильтрационного потока, потенциально создающего условия для фильтрационных деформаций;На положение створа плотины оказывают влияние различные условия: топографические, инженерно-геологические, гидрологические, строительные, трассировка водосбросного тракта, хозяйственные и др. в процессе выбора створа плотины на плане намечается ряд возможных вариантов. Окончательный выбор производиться на основании технико-экономического сопоставления вариантов с учетом компоновочных решений и эксплуатационных затрат по узлу. Учитывая, что на выбор створа плотины оказывает влияние ряд факторов, необходимо критически подойти к оценке каждого из них и принять тот вариант, при котором затраты и сроки строительства будут минимальны, а последующая эксплуатация гидроузла - наиболее проста. При рассмотрении условий , влияющих на выбор створа плотины, необходимо знать те оптимальные пределы, которые и должны быть положены в основу при оценке каждого из вариантов. Геологические условия створа плотины прежде всего требуют, чтобы грунты в основании плотины были прочны и способны принять на себя дополнительную нагрузку от сооружений.Откосы грунтовых плотин принимаются в зависимости от типа плотины, ее высоты и вида грунта, из которого она возводится, а также свойств основания. Верховой откос, который находится под воздействием волн и льда и насыщен водой почти на всю высоту, делают более пологим, низовой откос - более крутым. При большой высоте следует принимать ломаное очертание верхового и низового откосов, постепенно уменьшая их уклон от гребня к основанию. Для предварительных расчетов плотин высотой до 15…20 м коэффициент заложения верхового откоса принимают 3…3,5, низового - 2,25…2,5, высотой 20…30 м - соответственно 3…3,5 и 2,25…2,75. После выполнения фильтрационного расчета плотины нужно обязательно сделать статический расчет устойчивости откосов и уточнить коэффициент заложения.Высоту плотины назначают с превышением d над расчетным уровнем воды в водохранилище, гарантирующем отсутствие перелива воды через гребень: Н=hв d, м, где hв-расчетная глубина воды в ВБ hв= НПУ - ?осн=68 - 58 = 10,0 м d - превышение над расчетным уровнем воды в водохранилище, гарантирующим отсутствие перелива воды через гребень плотины d = ?h hн а, где ?h - высота ветрового нагона волны hн - высота наката волн на откос плотины а - конструктивный запас, равен 0,5 м Вычисляют безразмерные параметры ?= GL/ ?w 2 или ? = gt/?w, где L - длина разгона волн, т.е длина водохранилищ по направлению ветра, определяемая по плану водохранилища с учетом розы ветров, м; t - продолжительность действий ветра (при отсутствии сведений о продолжительности действия ветра допускается для предварительных расчетов принимать t = 6ч = 21600 с; g - ускорении свободного падения, м/с2; Высоту волн ? - процентной обеспеченности следует рассчитывать по зависимости h? = HK?, где K? - коэффициент, определяемый по рис.5 в зависимости от значения и расчетной обеспеченности высоты волн ?. Приближенную расчетную высоту волны hest и ее среднюю длину ?est в мелководной зоне можно определить по следующим зависимостям: hest = h??; ?est = ??, где ? и ? - коэффициенты, определяемые по рис.6. Высоту наката на откос волн обеспеченностью 1% по накату hrun1% (м) для фронтально подходящих волн (h1%) при глубине перед сооружением d ? 2h1% надлежит определять по следующей формуле [2]: hrun1% = h1%КRKPKSPKRUNK?K?,run, где h1% - высота бегущей волны обеспеченностью 1%, м; Kr и Kp - коэффициенты, учитывающие тип крепления откоса (принимают по табл.Для защиты верхового откоса рекомендует крепления следующих видов: а) каменную наброску из несортированного камня (сортированный камень допускается применять при соответствующем обосновании); б) бетонные монолитные, железобетонные с обычной и предварительно-напряженной арматурой; в) асфальтобетонные; г) биологические. Крепление камнем в виде одиночного или двойного мощения, требующее больших затрат ручного труда, в настоящее время прак

Содержание

Исходные данные при проектировании грунтовой плотины

Введение

1. Выбор створа плотины

2. Выбор основных размеров профиля плотины

2.1 Определение высоты плотины

2.2 Крепление откосов

2.3 Дренажные устройства

2.4 Фильтрационные расчеты

3. Водопропускные сооружения

3.1 Водосбросный канал

3.2 Расчет трубчатого водоспуска

Список использованной литературы плотина дренажный водосбросный фильтрационный

Исходные данные при проектировании грунтовой плотины

1. Отметка НПУ 10,5м

2. Категория дороги на гребне плотины IV

3. Крепление верхового откоса железобетонные плиты

4. Скорость ветра v, м/с 17,5 м/с

5. Угол между продольной осью водоема и направления господствующих ветров ? в градусах 30,0

6.Длина разгона волны 1500,0

7. Тип грунта плотины -суглинок

8. Уровень воды в нижнем бьефе 2,0 м

9. Расход паводковых вод сбросных вод 8 м3/с

10. Расход водоспуска 1,5 м3/с

Плотинами из грунтовых материалов называют водоподпорные сооружения, возводимые из естественных (глинистых, песчаных, крупнообломочных) или искусственных грунтов.

Следует отметить, что искусственными грунтами принято считать грунты природного происхождения, закрепленные и уплотненные различными методами, насыпные и намывные грунты, смеси естественных грунтов, а также твердые отходы примышленной и хозяйственной деятельности, например отходы горно-обогатительных предприятий, шлаки металлургической промышленности и другие.

Плотины из грунтовых материалов практически всегда бывают глухим, т.е не допускают перелива воды через гребень.

Грунтовые плотины получили широкое распространение во всех областях гидротехнического строительства благодаря следующим преимуществам: · Их возведение возможно в любых географических районах не зависимо от климатических и грунтовых условий. В сейсмических условиях грунтовые плотины надежнее прочих т.к не теряют прочности и устойчивости;

· Для возведения грунтовых плотин пригодны практически все местные грунты, находящиеся непосредственно на месте строительства;

· Затраты на материал сводятся только к его перемещению, укладки и уплотнения;

· Стоимость возведения грунтовых плотин как правило, ниже стоимости возведения плотин из других материалов за счет механизации большинства видов работ;

· Грунтовые плотины могут быть любой высоты;

· Материал тела плотины не теряет своих свойств со временем, а обобщая устойчивость грунтового сооружения только возрастает;

· В процессе эксплуатации плотины не требуют затрат на текущее, а тем более капитальный ремонты, за исключением затрат на поддержание в рабочем состояния покрытие откосов, гребня и другие. (не зависит от состояния самой плотины);

· Грунтовые плотины можно не ограничено наращивать по высоте, причем без выключения из работы водоема при старом контуре плотины.

Наряду с достоинствами грунтовые плотины имеют и недостатки: · Невозможность сброса максимальных расходов через гребень плотины, · Наличие в теле плотины фильтрационного потока, потенциально создающего условия для фильтрационных деформаций;

· Возможность больших потерь воды на фильтрацию, если тело плотины выполнено из грунтов повышенной водопроницаемости;

· Трудность укладки насыпи при значительных и продолжительных минусовых температур;

· Неравномерность осадков по поперечному профилю плотины;

· Ограничение в использовании некоторых видов грунтов для тела плотины и оснований.

По высоте различают грунтовые плотины: высокие - с максимальным напором более 50,0 метра; средней - 15…50 м; низкие - с напором менее 15м

По способу производства работ различают насыпные и намывные грунтовые плотины. Поскольку в гидромелиоративном строительстве возводят преимущественно насыпные плотины, то в даоьнейшем мы будем вести речь только о них. Насыпные плотины бывают с искусственным уплотнением и без него. Их выполняют отсыпкой в воду, отсыпкой при помощи взрыва на выброс и др.

Необходимо отметить, что грунтовые плотины классифицируют также по использованным материалам и конструкциям противофильтрационных устройств в теле и основании плотины.

При проектировании и возведении грунтовых плотин необходимо учитывать следующие основные требования: · Заложение откосов плотин должны обеспечивать устойчивость сооружения и его основания при всех возможных условиях строительства и эксплуатации;

· Откосы и гребень плотин должны иметь покрытие, защищающее их от волновых, ледовых и атмосферных воздействий;

· Дренажные устройства должны обеспечивать сбор и организованный отвод фильтрующийся воды, предотвращать фильтрационные деформации в теле и основании сооружений;

· Строительные и эксплутационные деформации плотины, ее отдельных элементов и основания не должны вызывать нарушения нормальной работы сооружения.