Выбор створа гидроузла и компоновка его сооружений. Определение отметки гребня плотины и его конструкции. Проектирование поперечного профиля плотины. Статический расчёт низового откоса. Фильтрационный расчет плотины. Проектирование и расчет водосброса.
Аннотация к работе
Курсовой проект по дисциплине «Гидротехнические сооружения»Гидротехническими сооружениями называют инженерные сооружения, предназначенные для использования природных водных ресурсов (грунтовых вод, рек, озер, морей) или для предотвращения вредного воздействия воды на окружающую среду (размыв берегов, наводнения). При помощи гидротехнических сооружений можно непосредственно управлять водотоками и водоемами в соответствии с требованиями потребителей (регулировать уровень расхода воды, режим наносов, изменять направление водного потока, осуществлять пропуск льда и т.д.). Створ земляной плотины располагаем в наиболее узкой части поймы реки, перпендикулярно направлению горизонталей местности, что снижает объемы земляных работ и улучшает сопряжение тела плотины с основанием.На положение створа плотины оказывают влияние следующие основные факторы: 1) топографические, определяющие длину плотины и ее высоту. При прочих равных условиях створ плотины располагают в наиболее узкой части водотока, нормально к горизонталям, что обеспечивает наименьший объем земляных работ; Нужно подчеркнуть, что инженерно-геологическое строение грунтов, слагающих чашу водохранилища, и основания плотины нередко является решающим для выбора створа плотины; Особое внимание необходимо уделять геологическому строению участка, изменению бытовых гидрологических и гидрогеологических условий при создании подпора и, в частности, изменению режима потока в верхнем и нижнем бьефах, заилению наносами водохранилища и переформированию русла реки и берегов в подходах к гидроузлу, подтоплению и заболачиванию территории, сохранению возможности разработки природных ресурсов в случае их затопления или подтопления, устойчивости береговых склонов в верхнем и нижнем бьефах, условиям судоходства и лесосплава, рыбоводству и рыболовству, санитарной обстановке в зоне влияния гидроузла, возможным нарушениям работы систем водоснабжения и мелиорации, влиянию подпора на транспортные связи между берегами в районе гидроузла и водохранилища и возможности их улучшения. Генеральный план гидроузла следует увязывать с проектом развития района, в котором располагаются гидроузел, промышленные объекты, поселки строителей и эксплуатационников и новые жилые образования, с учетом магистралей, соединяющих этот комплекс с населенными пунктами, железнодорожными станциями и портами, предусматривая возможность расширения промышленных и жилых образований, возникающих в районе гидроузла.При проектировании плотины необходимо соблюсти следующие основные требования: - заложение откосов плотины должно обеспечивать устойчивость сооружения и его основания при всех возможных условиях строительства и эксплуатации; откосы и гребень плотины должны иметь покрытия, защищающие их от волновых, ледовых и атмосферных воздействий; строительные и эксплуатационные деформации плотины, ее отдельных элементов и основания не должны вызывать нарушения нормальной работы сооружения.Превышение отметки гребня плотины над уровнем воды в водохранилище определяется по расчетной формуле: (2.1) где: ?hset - ветровой нагон в верхнем бьефе, - высота наката ветровых волн обеспеченностью 1%, a - конструктивный запас по высоте плотины (принимаем равным 0,5 м). Для двух расчетных случаев определяем высоту наката и нагона волны, окончательную отметку гребня плотины выбираем максимальную из двух случаев. Высоту нагона волны определяем по формуле: (2.3) где: KW - коэффициент принимаемый в зависимости от скорости ветра (принимаем равным 2,1 10-6 м.), Vw - расчетная скорость ветра (по условию 16 м/с), L - длина разгона волны (по условию 4000 м), g - ускорение свободного падения (9,81 м/с2), H1 - глубина воды в верхнем бьефе (7,3 м), ? - угол направления господствующих ветров (по условию 15о) Высоту наката волны определяем по формуле: (2.4) где: Kr, Kp - коэффициенты, определяемые по таблице 6 [1], равные 1 и 0,9 соответственно; Высоту нагона волны определяем по формуле: где: KW - коэффициент, принимаемый в зависимости от скорости ветра (принимаем равным 2,1 10-6 м.), V - расчетная скорость ветра (по условию 12 м/с), L - длина разгона волны (по условию 4000 м), g - ускорение свободного падения (9,81 м/с2), ? - угол направления господствующих ветров (по условию 15о)Для предотвращения разрушения откосов применяют различные защитные покрытия, наибольшее распространение получили каменные, бетонные и железобетонные, реже применяют асфальтовые и биологические. Для возможности проведения надзора за состоянием плотины, покрытия и ремонта, а также для увеличения ширины плотины по основанию в целях удлинения пути фильтрации устраивают бермы. Дренажи в земляных плотинах служат для понижения депрессионной кривой, предотвращения выхода фильтрационного потока на откос и отвода профильтровавшейся через тело плотины воды в нижний бьеф.
План
Содержание
Введение
1. Выбор створа гидроузла и компоновка его сооружений
2. Проектирование плотины из местных материалов
2.1 Определение отметки гребня плотины и его конструкции
2.2 Проектирование поперечного профиля плотины
2.3 Фильтрационный расчет плотины
2.4 Статический расчет низового откоса плотины
3.Проектирование и расчет водозабора
4.Проектирование и расчет водосброса
4.1 Гидравлический расчет водоотводящего канала
4.2 Конструктивный и гидравлический расчет водосброса