Проект грунтовой и бетонной плотин

Перечень чертежей:

1. Чертеж гидроузла - плотины с разрезами, с генпланом в масштабе 1:2000 и секцией водосливной плотины, с условными обозначениями
2. Грунтовая плотина с генпланом 1:1000

Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 22 страницах, где выполнена разработка грунтовой и бетонной плотин.

         Выполнен выбор типа и профиля плотины. Грунтовый плотины – наиболее распространенный тип, потому что присутствует возможность полной механизации технологического процесса возведения плотины. Для возведения тела плотины могут использоваться любые материалы, находящиеся в ближайшем карьере. К грунтовым плотинам применяются меньшие требования по деформативности. Необходима доставка сортированного камня для устройства наслойного дренажа в нижнем бьефе и низовой перемычки.

         Определена отметка гребня, проведены: расчет крепления верхового откоса, расчет фильтрации через ядро и основание грунтовой плотины. Результаты расчетов занесены в таблицу:

            Для определения запаса устойчивости откоса и наибольшей опасной поверхности скольжения выполнен расчет устойчивости. Построена расчетная схема, где массив обрушения разбит на вертикальные отсеки одинаковой ширины.

         Описана разработка бетонной водосливной плотины. Выбран удельный расход на рисберме двумя способами:

• По допустимым скоростям на рисберме – 18 м³/с;
• По неразмывающим скоростям в яме разрыва – 13 м³/с*пог. м.

         Спроектирован водосливной фронт. Определены отметки порога водослива, чтобы при создаваемом напоре был возможен пропуск расчетного паводка при НПУ. Проведен расчет сопряжения потока с НБ для конечного случая. Сопряжение осуществляется в виде гидравлического прыжка.

         Поскольку раздельная глубина больше, чем глубина воды в реке, то необходимо предусмотреть водобойные устройства. Водобойный колодец не нужен.

         Спроектированы элементы крепления русла:

• Длина водобойной плиты назначается по длине гидравлического прыжка – 27 м;
• Глубина ковша по глубине возможной ямы размыва – 12 м. На дне склад из камней для уменьшения глубины ковша;
• Общая длина рисбермы принята равной 3-4 длины прыжка – 124,08 м.

         Выполнено конструирование профиля водослива. Для построения профиля необходимо умножить координаты Офицерова-Кригера на значение напора на пороге водослива. Назначен радиус сопряжения – 12 м, поверхности водобоя с профилем. В данном проекте рабочий и аварийно-ремонтный затворы расположены на водосливном пороге. Обычно подошва сооружения на одном уровне с подошвой водобойной плиты. Ширина фундамента должна быть больше или равна высоте плотины – 21 м. Отметка верха быков такая же, как отметка гребня грунтовой плотины. Их ширина на гребне выбрана так, чтобы разместить балки для путей козлового крана и мост для дороги. Когда через гидроузел проходят транспортные коммуникации необходимо сна быках создать место для пролетного строения их мостов.

         Спроектирован подземный контур, включающий в себя: флютбет плотины, дренаж, вертикальные противофильтрационные преграды (завесы, зубья, шпунты, стены в грунте) и горизонтальные противофильтрационные элементы (понуры).

Длина понуров – 17,5 м. Дренаж – наиболее действенная меря по уменьшению фильтрационного противодавления на сооружение. Применение дренажной системы забора воды требует устройства в плотине потерны для размещения насосного оборудования размерами не менее 3х3,5 м.

         Выполнена проверка фильтрационной прочности и определено фильтрационное противодавление на подземный контур, методом сопряженной контурной линии, основанного на предположении, что движение воды вдоль всего подземного контура происходит с одинаковой скоростью. Рассчитан полный фильтрационный расход под подошвой плотины – 0,022 м³/с.

         Проведены статистические расчеты секций водосливной плотины. Учитывают следующие виды нагрузок:

• Вес бетона пролетов водосливной плотины и быков;
• Вес воды на водосливе;
• Активное давление грунта;
• Гидростатическое давление на верхнем и нижнем бьефах;
• Взвешивающее и фильтрационное противодавление на подошву плотины.

         По отношению расчетной силы предельного сопротивления сдвигу и сдвигающей силы сделан вывод, что запас устойчивости обеспечен.

         В ходе выполнения проекта было рассмотрено построение грунтовой плотины, где был выбран профиль плотины и проведены расчеты крепления верхнего откоса и фильтрационных расходов через ядро и основание плотины.

         Рассмотрено построение бетонной водосливной плотины. Спроектированы ее основные узлы: водосливной фронт, водобойная плита, ковш, рисберма, фундаментальная плита, водосливной порог и другое. Выполнены расчеты фильтрационной прочности и статистические расчеты.

В программе: AutoCAD