Определение высоты тела плотины, отметки гребня плотины
Высоту плотины назначаем с превышением dнад расчётным уровнем воды в водохранилище, гарантирующем отсутствие перелива воды через гребень и равным: d = Δh + hн + a (1) где:Δh – высота ветрового нагона волны; hн – высота наката волн на откос плотины; a – конструктивный запас, принимаемый как большее из значений 0,5 м и 0,1h0,1%; 0,1h0,1% - высота волны 1%-ной вероятности превышения. Расчёты по формуле (1) проводим для двух расчётных случаев: 1) уровень воды на отметке НПУ; 2) уровень воды на отметке ФПУ. Расчётную скорость ветра в первом случае принимаем 1%-ной вероятности превышения, наблюдаемую в течение года, а во втором – 50%-ной вероятности превышения, наблюдаемую во время форсировки уровня. При определении элементов ветровых волн и ветрового нагона согласно СНиП 2.06.04–82 следует принимать вероятность превышения шторма для сооружения III класса 4%. В качестве расчетной отметки гребня плотины принимают большую из отметок: Zгр = Zнпу + dнпу; (2) Zгр = Zфпу + dфпу, (3) где Zнпу и Zфпу– отметки нормального и форсированного подпорных уровней. Пример: Необходимо определить высоту и размер плотины. Отметка НПУ = 13 м Отметка ФПУ = 13.6 м Грунты – супесь Напор на гребне водослива бетонной плотины H = 1 м. Рассчитаем высоту ветрового нагона воды по следующей зависимости: , (4) где: W – расчётная скорость ветра на высоте 10 м над уровнем воды. При НПУ: W = 20 м/с; при ФПУ: W = 10 м/с. – коэффициент, зависящий от скорости ветра. ; – длина разгона ветровой волны. При НПУ: D = 4,5 км; при ФПУ: D = 4,7 км; – ускорение свободного падения, ; – условная расчётная глубина воды в водохранилище, Н = 13 м; - угол между продольной осью водоёма и направлением господствующих ветров . Таблица 1 Значение квадратичного коэффициента Кв в зависимости от расчётной скорости ветра
Т. к. величина Δh, стоящая в знаменателе, мала по сравнению с величиной Н, то полагаем, что Δh = 0. Таким образом, высота ветрового нагона, вычисленная по формуле (4) при уровне воды в водохранилище на отметке НПУ, равна:
То же при отметке ФПУ: м. Высоту наката волны определяют по формуле: , (5) Высоту волны 1%-ной вероятности превышения определим в следующей последовательности: 1)Вычисляем безразмерные комплексы: (график1 приложение 1) и , где t – продолжительность действия ветра, принимаемая при отсутствии фактических данных ; а) при НПУ: ; б) при ФПУ: ; 2) По графику /1/ для каждого найденного комплекса определяем значения параметров и , где - средний период волны; - средняя высота волны; при НПУ: , при ФПУ: , 3)Из найденных двух пар значений параметров выберем наименьшие и по ним установим параметры и : при НПУ: ; при ФПУ: ; 4)Вычисляем среднюю длину волны: при НПУ: при ФПУ: 5) Определяем высоту волны 1%-ной вероятности превышения: (6) где К1 - коэффициент, устанавливаемый по графику /2/ при 1%-ной вероятности превышения в зависимости от значения безразмерного комплекса при НПУ: при ФПУ: Коэффициенты КΔ и КНП зависят от типа и относительной шероховатости крепления откоса и определяются по таблице 2. Таблица 2 Значения коэффициентов КΔи Кнп
Из таблицы (2.) при креплении откоса железобетонными плитами коэффициенты КΔи Кнп принимаем равными: КΔ = 1.0; Кнп=0.9. Коэффициент Кс зависит от скорости ветра и коэффициента заложения верхового откоса (m1 = 3). определяется по таблице 3. Таблица 3 Значения коэффициента Кс
а) так как при НПУ скорость ветра W=20 м/с., то по таблице находим Кс=1.5; б)так как при ФПУ W=10 м/с, следовательно по таблице находим Кс=1.1 Значение коэффициента Кβ принимается в зависимости от угла a подхода фронта волны к плотине. Таблица 4 Значения коэффициента Кβ
Примем его равным 0,84. Коэффициент КНГ определяется по графикам. Для того чтобы его определить, рассчитаем величину : при НПУ:; , Кнг = 1.30; при ФПУ: , Кнг = 1.53. Коэффициент КHJ учитывает вероятность превышения J (%) по накату. Как уже упоминалось ранее, по СНиП для третьего класса сооружений J принимается равным 4%. Соответственно, КHJ = 0,93. Таблица 5 Значения коэффициента КHJ
Подставим все найденные коэффициенты в формулу (5) и определим высоту наката волны 4%-ной вероятности превышения: при НПУ: при отметке ФПУ: По зависимости (1) вычисляем требуемое превышение гребня плотины над расчётным уровнем: при НПУ: при ФПУ: Отметка гребня плотины соответственно должна быть равна: при НПУ: при ФПУ: В качестве расчетного значения отметка гребня плотины принимаем Zгр ср = 15,0 м. Т.к. отметка берега равна 0 м относительно Балтийской системы, можно определить расчётную высоту плотины: Нпл = 0 + 15,0 = 15,0 м. В конструктивном отношении гребень выполняют, как дорогу в насыпи, которая состоит из проезжей части, обочины, ограждения и дренажных устройств. Проезжая часть имеет основание и покрытие. На песчаную подушку укладывают покрытие в зависимости от категории дороги. Покрытие имеет двусторонний поперечный уклон. С обеих сторон дороги на расстоянии м от бровки ставят ограждения: столбики через 4…6 м, низкие стенки.
Популярное: Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (2491)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |