2.Построение депрессионной кривой

Рис.2.Расчетные схемы однородных плотин

В ходе выполнения расчетов определяют положение депрессионной кривой, фильтрационный расход воды через тело плотины и ее основание, скорости и градиенты напора фильтрационного потока в теле плотины, основании. Для ответственных сооружений положение депрессионной поверхности и другие параметры определяют также и в берегах – в зоне движения обходного фильтрационного потока( устанавливают специальными лабораторными исследованиями).

Способы и схемы фильтрационных расчетов с большой надежностью разработаны для плотин, расположенных на водонепроницаемом основании. Под водонепроницаемым основанием понимают такое основание, коэффициент фильтрации которого по сравнению с коэффициентом фильтрации плотины настолько мал, что может быть приравнен к нулю.

где: β – коэффициент, учитывающий крутизну верхового откоса,определяемый по формуле Г.К. Михайлова: ,m₁-заложение верхового откоса. При m1 ≥ 2 значение β ≈ 0,4.

H₁-высота воды в водохранилище,м ( НПУ- ОСН)

L-определяется по масштабу,

Расход фильтрационного потока через тело плотины определяется по зависимости

Где = -коэффициент фильтрации тела плотины.

Кривая депрессии строится по уравнению задаваясь значениями x в диапазоне от x= до x=

X	10	30	55
Y	14,63	11,66	6

Построенная депрессионная кривая представлена в (приложении Б).

3.Расчет отверстия водосброса

Рис.3.Отверстия водосброса

При полностью открытых затворах расход воды через отверстия определяют по формуле:

, м³/с

где: Q_1% – расход 1 %-ной обеспеченности, Q_1%=94 м³/с;

m – коэффициент расхода водослива практического профиля (m=0,49);

b – ширина отверстия водосбора без учета бокового сжатия;

Н₀ – напор на пороге водослива с учетом скорости подхода, Н₀= 3м.

, м

где: с₁ – ширина опоры,с₁=2м;

n₁ – число опор,n₁=1.

Для определения в_П находят коэффициент:

где: n – число боковых сжатий (2 окна 4);

– коэффициент формы промежуточной опоры (0,7).

=

=

4.Крепление откосов

Для защиты верхового откоса земляной плотины от разрушающего воздействия ветровых волн, льда, течения воды, атмосферных осадков и других факторов рекомендуются крепления следующих видов: каменное, бетонное и железо – бетонное, асфальтобетонное, биологическое.

При соответствующем обосновании допускают применение других облегченных конструкций крепления (торообразные, ящикообразные, грунтоцементные конструкции и др.), а также устройство уположенного верхового откоса с заданным сроком размыва, предусматривая эксплуатационные ремонты.

Крепление верхового откоса делится на основное и облегченное. Верхней границей основного крепления обычно служит гребень плотины. Нижнюю границу основного крепления принимают на глубине h = 2h1%, считая от наинизшего уровня воды в водохранилище (обычно УМО). В то же время эта граница должна быть не выше наинизшего уровня, уменьшенного на 1,5t, где t – расчетная толщина льда в водохранилище. Нижняя граница облегченного крепления определяется условиями неразмываемости грунта плотины течением или волнами.

Задавшись типом крепления, определяют его границы, основные параметры (размеры камня, плит и др.) и подбирают состав подготовки под покрытие.

Рис.4.Крепления откоса камнем

При креплении откосов каменной наброской массу отдельных камней Q находят из условия устойчивости против размывающего действия волн в зоне их обрушения по формуле:

где: – плотность воды, 1 т /м3;

-плотность камня, =1,9 т /м3;

–длина волны, м;

h – высота волны,м

m1 – коэффициент заложения верхового откоса.

Зная массу камня, его диаметр, приведенный к диаметру шара, можно определить следующим образом:

= =0,86 м

Толщину крепления откоса камнем принимают не менее 3D_ш,85 , где D_ш,85 –крупность камня (меньше которой содержится 85% по массе), приведенная по его объему к шару.

Под креплением из каменной наброски предусматривают однослойную подготовку из щебенистого материала с коэффициентом неоднородности η = 5...20. Толщину подготовки принимают в зависимости от высоты волны, но не менее 35 см.

Низовой откос крепится посевом трав по растительному слою грунта толщиной 0,2…0,3 м или отсыпкой гравия(щебня) слоем толщиной 0,2м. В случаях, когда в нижнем бьефе возможны волнообразование и воздействие льда, нижняя часть откоса крепится до высоты наката волны так же, как и верховой откос.