Курсовой проект Проектирование бетонной водосливной плотины по гидротехническим сооружениям

1.Состав и компоновка сооружений гидроузла

1.1.В состав гидроузла входит:
1.Левобережная грунтовая плотина;
2. Водосливная бетонная плотина;
3. Здание ГЭС приплотинное;
4.Правобережная грунтовая плотина;
5.Станционная часть бетонной плотины.

Проектируемый речной гидроузел имеет комплексное назначение. В его состав входят бетонная водосливная плотина, грунтовая плотина, гидроэлектростанция.

На компоновку гидроузла влияет каждое из входящих в его состав сооружений, при размещении которых должны быть обеспечены необходимые условия для их функционирования. Приступая к компоновке гидроузла, необходимо определить общее конструктивное решение и габариты сооружений.

1.2.Определение класса гидротехнического сооружения

Для начала расчётов требуется определить класс будущего гидротехнического сооружения. Согласно СНиП «Плотины бетонные и железобетонные» , назначаем класс сооружения I по объёму водохранилища. Коэффициент надёжности для сооружений I класса :

1.3. Определение отметки гребня плотины

За отметку гребня плотины принимается, вычисленная по формуле:

, (1.1)

где – превышение гребня плотины над расчетным уровнем в верхнем бьефе:

, (1.2)

где – высота наката волн на откос расчетной обеспеченностью 1%;
– высота ветрового нагона;
а – конструктивный запас, а = 1 м.
Высота ветрового нагона определяется по формуле:

где – коэффициент, принимаемый в зависимости от расчетной скорости ветра, ;

V– расчетная скорость ветра на высоте 10 м над уровнем воды, м/с;
– длина разгона волны, м;
– угол между продольной осью водохранилища и направлением господствующих ветров, ;
– условная расчетная глубина воды в водохранилище.
Условная расчетная глубина при НПУ:

Высота ветрового нагона при НПУ по формуле 1.3 :

Определим высоту волны 1% обеспеченности для основного случая.

Вычислим безразмерные комплексы:

где t – период развития волн на водохранилище, t = 6 ч.

Далее по графику с 36 СНиП 2.06.04-82 по верхней огибающей кривой (для глубоководной зоны с глубиной ) и значениям и определяются параметры и .
Используя меньшие полученные значения, вычислим средний период волны и среднюю высоту волны .



Следовательно:



-Вычислим среднюю длину волны:

(1.5)

Проверяем условие:





, т.е. условие глубоководности выполняется.
Определим высоту волны 1% обеспеченности по формуле:

(1.6)

где – коэффициент, определяемый по графику с 60 СНиП 2.06.04.82 в зависимости от значения
-высота волны 1% обеспеченности, при :



Высоту наката волн на откос 1% обеспеченности для фронтально подходящих волн при глубине перед сооружением , определим по формуле:

(1.7)

где и – коэффициенты шероховатости и проницаемости откоса, принимаемые по таблице 6 с. 10 СНиП 2.06.04-82
– коэффициент, принимаемый по таблице 7 с. 10 СНиП 2.06.04-82;
– коэффициент, принимаемый по графикам рисунок 10 СНиП 2.06.04-82 в зависимости от пологости волны , на глубокой воде. Коэффициенты принимаются для каменно-набросной плотины с креплением напорных граней бетонными плитами с заложением m=2.

Уровень гребня плотины:

(1.8)

Таким образом за отметку гребня грунтовой плотины принимаем