2.2.2 Гребень плотины

Гребень плотины, если по нему не предусмотрен проезд, принимают шириной не менее 4 м. Если же по плотине предусмотрен проезд авто-мобильного транспорта, гребень выполняют как дорогу в насыпи и ширину его принимают а зависимости от категории дороги [5], п.2.5.2.

Возвышение h₂ гребня земляной плотины над расчетным статическим уровнем в водохранилище (рис.2.1) определяется по формуле:

,м (2.1)

где Δh – высота ветрового нагона волны;

h_H – высота наката ветровой волны на откос;

d – запас, принимаемый не менее 0,5 м.

Если в водохранилище предусмотрена форсировка нормального подпор-ного уровня, т.е. задано значение форсированного подпорного уровня (ФПУ), то расчет по формуле (2.1) проводят для двух расчетных случаев:

1. уровень воды на отметке НПУ;

2. уровень воды на отметке ФПУ расчетной обеспеченности.

Проектную отметку гребня плотины назначают по наиболее неблагопри-ятному расчетному случаю.

Высоту ветрового нагона волны и высоту наката ветровой волны опреде-ляют по нормативным документам.

При выполнении данного курсового проекта, в виду заданных небольших размеров водохранилища, величиной ветрового нагона волны Δh можно пре-небречь, а величину наката ветровой волны допускается определять по фор-муле проф. Н.Н.Джунковского:

(2.2)

где h_B – высота волны;

k – коэффициент, учитывающий конструкцию крепления откоса и равный 1,0 для гладкого крепления (бетонные плиты, каменное мощение) и 0,77 для откоса, крепленного ребристыми плитами, каменной наброской;

tgα – тангенс угла наклона откоса ( )

Высота волны h_B зависит от ряда факторов (силы и длительности ветра, длины разгона волны, топографии дна водоема и др.). В практике получила распространение формула В.Г.Андреянова, позволяющая определить высоту волны с достаточно приемлемой точностью:

(2.3)

где U – скорость ветра в м/с;

L – длина разгона волны в км.

Высоту волны по этой формуле получают в метрах. После подсчета вели-чины возвышения гребня плотины над статическим уровнем воды в верхнем бьефе определяют отметку гребня, прибавив к отметке статического уровня величину возвышения.

При известной отметке гребня необходимо уточнить максимальную вы-соту плотины, которая равна разности отметок гребня плотины и дна реки.

2.3 Установление класса капитальности плотины

Все постоянные гидротехнические сооружения согласно СНиП 33-01-2003 подразделяются на 4 класса по капитальности. В зависимости от класса капитальности сооружения назначается расчетная обеспеченность макси-мального расхода, назначаются коэффициенты запаса в статических расче-тах, принимается вид и качество строительных материалов в строительных конструкциях и т.п.

Класс капитальности плотины назначается в зависимости от материала тела плотины, вида грунта основания и наибольшей высоты сооружения (табл.2.2).

Материал тела плотины и основания устанавливают по заданию на проектирование.

В зависимости от класса капитальности плотины назначается расчетная ежегодная вероятность превышения максимальных расходов выбранной обеспеченности (табл.1.1).

Таблица 2.2

Классы водоподпорных гидротехнических сооружений

Водоподпорные сооружения	Грунты основания	Высота сооружения, м, определяющая классы
		I	II	III	IV
Плотины из грунтовых материалов	Скальные	>80	50-80	20-50	<20
	Песчаные, крупнообломочные, глинистые в твердом и полутвердом состоянии	>65	35-65	15-35	<15
	Глинистые водо-насыщенные в пластичном состоянии	>50	25-50	15-25	<15

По результатам выполненных гидравлических расчетов устанавливают величину максимального расчетного расхода выбранной обеспеченности.