Водохранилищный гидроузел с грунтовой плотиной

     В_пл = 46,75 м

     В_пл /Т = 46,75/7,2 = 6,49, n=1,18

     q₀ = 0,02×7,2(5/1,18×46,75) = 0,013 м²/сут

     q_т= 0,011 м³/сут

     q_I-I = 0,013+0,011=0,024 м²/сут 

Для сечения III-III

     K_o = 3,5 м/сут

     Т = 14,6 м

     Н = 8,55 м, Н₁ = 6,2 м, Н₂ =0

     В_пл = 52,75 м

     В_пл /Т = 52,75/14,6 = 3,61, n=1,27

     q₀ = 3,5×14,6(6,2/1,27×52,75) = 4,73 м²/сут

     q_т= 0,017 м³/сут

     q_I-I = 4,73+0,017=4,75 м²/сут 

     Определим общий фильтрационный расход: 

                        Q = , м³/сут      (17) 

      где L_i-j – расстояния между сечениями;

 м³/сут

      Годовой объем фильтрации составит:

V_год = 181,6×365,25 = 66 331,23 м³.

      Объем водохранилища составляет 2 млн. м³. Объем фильтрующейся воды в год гораздо меньше допустимого значения (38982,8 << 100000). Делаем вывод – противофильтрационных устройств не требуется. 

      3.2.5. Оценка фильтрационной прочности

      Фильтрационная прочность – способность грунта сопротивляться фильтрационным деформациям. Фильтрационная прочность оценивается путем сравнения действительного градиента напора с допустимым. В данном курсовом проекте оценивается только общая фильтрационная прочность грунта тела плотны. 

                              J_ср ≤ J _кр^ср/К_н     (18) 

      где  J_ср – осредненный градиент напора в расчетной области

           фильтрации;

     J_кр^ср – осредненный критический градиент напора для грунта.

     К_н – коэффициент надежности сооружения. К_н = 1,1. 

Для суглинка J_кр^ср = 4…1,5, примем 2,5. Тогда J _кр^ср/К_н = 2,5/1,1 = 2,27.

      Определим осредненный градиент напора в сечениях: 

Сечение I-I

      J_ср = = = 0,15 ≤ 2,27Þ фильтрационных деформаций

                                                не наблюдается. 
 

Сечение II-II

      J_ср = = = 0,135 ≤ 2,27 Þ фильтрационных деформаций

      не наблюдается.

Сечение III-III

      J_ср = = = 0,185 ≤ 2,27 Þ фильтрационных деформаций

      не наблюдается. 

     Условие (18) по всем сечениям выполняется, следовательно, фильтрационная прочность грунта тела плотины обеспеченна. 

     3.3 Расчет устойчивости откоса 

      3.3.1 Расчетные случаи и методы расчета 

      Различают три расчетных случая:

- 1 основной  расчетный случай. Когда в верхнем бьефе НПУ, а нижнем – 0.

- 2 основной расчетный случай. Когда в верхнем бьефе ФПУ₁ , а нижнем бьефе УНБ (при основном расходе водосброса).

- Поверочный. Когда в верхнем бьефе ФПУ₂ , а в нижнем - УНБ (при 1% расходе для сооружения IV класса)

      Так как курсовой проект учебный, то ограничиваемся одним расчетным случаем: 1 основным.

      Метод расчета относится к группе графоаналитических методов и носит название – метод круглоцилиндрических поверхностей сдвига.

      Расчеты ведутся только для руслового сечения, так как здесь самые неблагоприятные условия. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ПРИЛОЖЕНИЕ  А 

Фильтрационный  расчет однородных земляных плотин

на горизонтальном водоупоре 

СЕЧЕНИЕ I-I 

Исходные данные: 

      - Высота плотины в сечении: 12,93 м.

     - Глубина воды в верхнем бьефе: 10,58 м.

      - Расстояние от оси Y до дренажа: 45,96 м.

      - Коэффициент фильтрации тела  плотины: 0,02 м/сут.

     - Удельный расход в сечении  равен 0,024 м³/сут. 

      Высота  кривой депрессии в начале дренажа h = q_т/К_ф = 0,024/0,02 = 1,2 м. 

      Таблица А.1 – Координаты кривой депрессии в теле плотины (м)

 
 
 
 
 

ПРИЛОЖЕНИЕ  Б 

Фильтрационный  расчет однородных земляных плотин

на горизонтальном водоупоре 

СЕЧЕНИЕ II-II 
 

Исходные данные: 

      - Высота плотины в сечении: 7,35 м.

     - Глубина воды в верхнем бьефе: 5,0 м.

      - Расстояние от оси Y до дренажа: 22,52 м.

      - Коэффициент фильтрации тела  плотины: 0,02 м/сут.

     - Удельный расход в сечении  равен 0,011 м³/сут. 

      Высота  кривой депрессии в начале дренажа  h = q_т/К_ф = 0,011/0,02 = 0,55 м. 

      Таблица Б.1 – Координаты кривой депрессии в теле плотины (м)

 
 
 
 
 
 
 

ПРИЛОЖЕНИЕ  В 

Фильтрационный  расчет однородных земляных плотин

на горизонтальном водоупоре 

СЕЧЕНИЕ III-III

Исходные данные: 

      - Высота плотины в сечении: 8,55 м.

     - Глубина воды в верхнем бьефе: 6,2 м.

      - Расстояние от оси Y до дренажа: 22,18 м.

      - Коэффициент фильтрации тела  плотины: 0,02 м/сут.

     - Удельный расход в сечении  равен 0,017 м³/сут. 

      Высота  кривой депрессии в начале дренажа  h = q_т/К_ф = 0,017/0,02 = 0,85 м. 

      Таблица В.1 – Координаты кривой депрессии в теле плотины (м)

 
 
 
 
 
 

СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 

1. Водосбросы  трубчатые с шахтным оголовком на расход воды до 110м³/с при перепадах от 7 до 15 м / Типовой проект 820-222 / Разработан институтом «Укргипроводхоз» - 1978 – Альбом I.
2. Гидротехнические сооружения / Волков И.М., Кононенко П.Ф., Федичкин И.К. – М., Колос, 1968.
3. Лапшенков В.С. / Курсовое и дипломное проектирование по гидротехническим сооружениям – М., Агропромиздат, 1989.
4. Розанов Н.П. / Гидротехнические сооружения – М., Агропромиздат, 1985.
5. Справочник по гидравлическим расчетам / под редакцией П.Г. Киселева, М., 1972.