Водохранилищный гидроузел с грунтовой плотиной на реке Тура Свердловской области - Курсовая работа

Общий комплекс гидротехнических сооружений, объединенных по расположению и условиям их совместной работы, называется гидроузлом. Если имеется совокупность гидротехнических сооружений и гидроузлов, объединенных территориально и служащих общим водохозяйственным целям, то эта совокупность называется гидротехнической системой. Простота конструкции, широкое использование местных строительных материалов, возможность постройки почти на любых основаниях обусловили широкое распространение земляных плотин во всех странах. По конструкции поперечного профиля земляные плотины делятся: из одного грунта, с вертикальным ядром или диафрагмой, с экраном, из разнородных грунтов. Для возведения земляных плотин применяют различные грунты, имеющиеся на территории постройки плотины.Район строительства находится на территории Среднего Урала, в Свердловской области, на реке Тура в 220 км к северо-востоку от города Екатеринбурга. На данной реке наблюдается высокое весеннее половодье, летне-осенняя межень (с низшим уровнем воды, как правило, с августа по октябрь). Также имеют место незначительные по высоте паводки во время осенних дождей и устойчивая низкая зимняя межень, продолжающаяся в среднем 140-160 дней. Зимняя межень устанавливается во второй половине ноября, а при наличии осенних дождевых паводков - в предзимний период. По первой методике класс определяется в зависимости от последствия аварии, высоты плотины, материала и вида грунта основания.При выборе створа гидроузла необходимо учитывать ряд требований: ? расположение плотины по возможности должно быть в самом узком месте речной долины; ось плотины должна быть перпендикулярна горизонталям местности и направлению течения реки; ? необходимо учесть размеры территории, которые понадобятся для размещения постоянных и временных сооружений гидроузла; ? по возможности необходимо учесть прокладку дорожной сети, линии электропередачи и связи;В состав гидроузла входят следующие сооружения: 1. Данное сооружение необходимо для создания подпора воды и образования чащи водохранилища; Служит для пропуска избыточного количества воды в нижний бьеф во время весенних половодий либо дождевых паводков;Нужное типовое сооружение подбираем по расходу с учетом возможности применения выбранного типа к конкретным местным условиям.При компоновке необходимо учитывать ряд требований: ? гидроузел должен находиться как можно ближе к потребителям, т.е. в нашем случае - к полям орошения;По способу перекрытия плотины делятся на 2 основные группы: ? глухие плотины, пропуск воды в которых через створ осуществляется водопроницаемыми сооружениями в теле плотины, имеющие весьма малую ширину по сравнению с длиной плотины; ? водосбросные (водопропускные) плотины, по длине которых устраивают достаточно широкие водопропускные отверстия.По данному подпункту рассматривается подготовка основания плотины: ? перенос построек, расположенных вблизи места строительства плотины;Противофильтрационные устройства делятся на 2 основные группы по месту нахождения в плотине: ? противофильтрационные устройства в теле плотины; В грунтовой плотине для уменьшения фильтрационных потерь и снижения кривой депрессии в низовой части откоса в теле плотины устраивают противофильтрационные устройства.Расчет отметки гребня плотины ведется для двух случаев: ? для основного случая: NГП1 = NНПУ d1; Возвышение гребня над расчетным уровнем воды верхнего бьефа d определяется по формуле: d = hн Dh a, м, (5) где hн - высота наката ветровой волны на откос плотины, м; Dh - высота ветрового нагона волны, м; определяется по формуле: , м, (6) где Кв - коэффициент зависящий от скорости ветра; так как скорость ветра не превышает 20 м/с, то Кв = 2,1?10-6; Расчет выполнялся для двух случаев: основного и особого. Высота наката волны на откос плотины определялась по формуле: hн = h1% ? KD ? КНП ? КС ? Kb ? КНГ ? КН, м, (7) где h1% - высота волны 1% вероятности превышения, м;Заложение откоса принимается в зависимости от высоты плотины, вида грунта тела плотины и наличия дренажа в теле плотины. Принимаем следующие значения: Коэффициент заложения верхового откоса - m1 = 3 Для защиты верхового откоса от разрушающего действия атмосферных осадков, ветра, волн, льда и других факторов предусматривают крепление откосов. Верхнюю границу основного крепления принимают на отметке гребня плотины. Для крепления низового откоса с целью защиты его от атмосферных воздействий применяют биологическую защиту - посев трав толщиной 0,2-0,3 м и отсыпка щебня или гравия толщиной 0,2 м.Дренаж - это устройство для приема и ее организованного отвода воды, профильтровавшейся через тело и основание плотины и обладающее повышенной водопроводимостью. Также дренаж предназначен для предотвращения выхода фильтрационного потока на низовой откос и в зону, подверженную промерзанию. В дренажной призме внутренний откос m3 принимается равным 1,5, верховой откос - m4 = m2 = 2. Глубина заложения руслового дренажа в тело плотины определяется по формуле: , м, (13) где Ндр - высота дренажной призмы, оп

Содержание

Введение

1. Район строительства, назначение гидроузла и класс гидротехнических сооружений

2. Створ гидроузла, состав и рациональная схема компоновки сооружений гидроузла

2.1 Створ гидроузла

2.2 Состав гидроузла и назначение его сооружений

2.3 Тип водосбросного сооружения

2.4 Компоновка сооружений гидроузла

3. Грунтовая плотина

3.1 Тип и конструкция плотины

3.1.1 Тип плотины

3.1.2 Сопряжение тела плотины с основанием и берегами

3.1.3 Противофильтрационные устройства

3.1.4 Гребень плотины

3.1.5 Откосы и бермы

3.1.6 Дренажи и обратные фильтры

3.2 Фильтрационные расчеты

3.2.1 Задачи и методы расчета

3.2.2 Расчетные схемы и способ расчета

3.2.3 Депрессионная поверхность фильтрационного потока

3.2.4 Фильтрационный расход

3.2.5 Оценка фильтрационной прочности

3.3 Расчет устойчивости откоса

3.3.1 Расчетные случаи и методы расчета

3.3.2 Исходные данные

3.3.3 Коэффициент устойчивости для произвольной кривой обрушения

3.3.4 Оценка устойчивости откоса

4. Водосбросное сооружение

4.1 Трасса водосброса

4.2 Компоновка сооружений водосброса

4.3 Гидравлические расчеты

5. Водовыпуск-водоспуск

6. Водозаборное сооружение

Список использованной литературы