Курсовая работа: Гидроузел с плотиной из грунтовых материалов

6. Желательно, особенно для регулируемого водосброса, чтобы ось дороги по гребню грунтовой плотины была перпендикулярна оси водосбросного тракта.

7. Трасса водосброса не должна пересекать формы рельефа с проявлением эрозионных явлений (балки, овраги) и участки с оползнями, а проходить вблизи их. Иногда для уменьшения длины водосброса можно смотреть сброс воды в существующие лощины, балки или овраги.

3.3 Проверка возможности выполнения нерегулируемого варианта водосброса

Так как более надежным с точки зрения эксплуатации является нерегулируемый водосброс (отсутствие затворов и подъемников, независимость от человеческого фактора), то в начале проверяется возможность устройства нерегулируемого входного оголовка водосброса с неподтопленным водосливным порогом на отметке НПУ (см. расчетную схему на рис. 12). Для этого устанавливается длина (ширина) водосливного фронта (L), необходимая для пропуска поверочного расчетного расхода  (колонка 1 таблицы пункта 2 задания на проектирование) при форсированной отметке верхнего бьефа (ФПУ).

 – максимальный расход водослива; .

т - коэффициент расхода, который зависит от типа водослива в поперечном сечении и его планового очертания; предварительно можно принимать для водослива с тонкой стенкой - 0,4;

- напор на пороге водослива с учётом скорости подхода , определяемый по формуле:

На данной стадии курсового проекта скоростью подхода  можно пренебречь, т.е. принять ;

- напор на пороге водослива. Для нерегулируемого водосброса:

Если , то окончательно принимаем входную часть в виде водосливной стенки. Если , то принимаем водосброс с регулятором во входной части. В этом случае ширина регулятора принимается равной ширине быстротока.

 - удельный допустимый расход, зависит от грунта, для супеси =4.

Т.к. , то окончательно принимаем входную часть в виде водосброса с регулятором во входной части подводящего канала.

3.4 Гидравлический расчёт водосбросного сооружения

3.4.1 Назначение габаритных размеров (ширины и числа пролетов) регулятора водосброса

Проектирование элементов водосброса обычно начинают с назначения удельных расходов  за сопрягающим сооружением (предполагаем, что это будет быстроток), которые принимаются в зависимости от способности грунтов за концевым устройством водосброса сопротивляться размывающему действию потока и глубины в отводящем русле. Эти удельные расходы устанавливаются на основании опыта безопасной эксплуатации и в предположении, что , могут быть приняты в курсовом проекте .

Общая ширина водосливного фронта регулятора определяем по формуле:

Назначаем число и ширину пролётов регулятора так, чтобы примерно соблюдалось условие:

=

 - число пролётов;

- ширина одного пролёта

 - толщина быков регулятора.

Ширина пролета , число пролетов .

Толщина быков  регулятора зависит от типа затворов, ширины пролётов, высоты быков. Для наиболее распространённых плоских затворов толщина быков в указанном диапазоне пролётов может быть приближенно установлена по формуле:

 или по формуле , где

 - глубина паза

- межпазовое расстояние.

Принимаем =0,15м, =0,2м.

Следовательно, ширина регулятора и быстротока принимаем равной B=2,5м.

3.4.2 Определяем отметку порога

Отметку порога регулятора  можно определить из выражения:

где: H – напор на пороге, рассчитываемый по формуле:

 - скорость подхода потока к водосливному порогу.

Значение  определяют методом последовательных приближений.

 - коэффициент бокового сжатия, =0,95

 - коэффициент расхода водослива (как для водослива с широким порогом =0,36)

 - коэффициент подтопления (=1, предполагая, что за регулятором будет размещён быстроток)

Определив величину  устанавливают значение коэффициента бокового сжатия, например, по формуле Замарина Е.А.:

 - коэффициент, учитывающий влияние очертания входной кромки быков; при чаще всего применяемом получиркульном очертании входной кромки быков =0,11.

Оставляя первоначально принятые значения коэффициента расхода и коэффициента подтопления, можно уточнить величину  при уточнённом значении коэффициента бокового сжатия.

Затем следует определить геометрический напор на пороге водослива H.

м

После этого определяем отметку порога по формуле:

Затем следует определить высоту затвора с учётом того, что верхняя кромка затвора должна превышать НПУ не менее, чем на 0,2м. Рассчитываем высоту затвора:

3.4.3 Конструирование и расчёт подводящего канала

Для подвода воды к входному оголовку берегового водосброса устраивают короткие подводящие каналы с нулевым или обратным уклоном дна. На участках канала, где скорость потока превышает допустимую на размыв для грунта дна и откосов, каналы закрепляются одеждами из каменной наброски, щебня, габионов, бетонных плит. Традиционным для береговых водосбросов является применение обратных стенок, выполняемых с роспуском в сторону верхнего бьефа с центральным углом не более 30 градусов.

Ширина канала по дну:

 - длина роспуска обратных стенок.

Скорость воды в канале:

 - площадь живого сечения канала,

Т.к. скорость воды в канале меньше допустимой на размыв, то канал крепится только на подходе к сопрягающим элементам на длине 2…3м.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14