Файл: татьяна.doc

Рис. 5 Поперечный профиль плотины м 1:200

Ядро представляет собой стенку из мятой глины, устраиваемую в теле плотины для снижения водопроницаемости плотины. Ядро служит для предотвращения фильтрации через тело плотины. Ядро должно быть выше НПУ на 0.7...0.8 м и ниже гребня на 1.0...1.2 м. Ширина ядра по верху – 0.3…1.0 м, по низу – 2.0...2.5 м.

Замок устраивается из глины в том случае, если под плотиной лежат водопроницаемые грунты. Он служит для сокращения фильтрации под телом плотины. Замок является как бы продолжением ядра. Ширина его по дну - 1/3 ширины плотины по верху, но не менее 1.5 м. Замок делается на всю глубину водопроницаемого слоя и еще на 0.5...0.8 м заглубляется в водоупорный слой. Замок делается по всей длине плотины от одного берега балки до другого, врезаясь в берега.

Если грунт тела плотины способен разжижаться, вместо ядра устраивают водонепроницаемый пластичный экран, который представ­ляет собой наклонную стенку из глины (или других материалов), уложенную параллельно мокрому откосу. Верхняя часть экрана имеет толщину 0.7...0.8 м, нижняя – 3.5...4.0 м. Нижняя часть экрана называется зубом и устраивается аналогично замку.

---

2.2. Составление поперечного и продольного профилей плотины

Поперечный профиль составляется на миллиметровой бумаге в масштабе 1:100 или 1:200. Кроме элементов будущей плотины (ядра, замка, дренажной призмы), здесь указываются линии горизонтов воды: УМО, НПУ, ФПУ (Рис. 5).

Продольный профиль вычерчивается в двух масштабах: горизонтальном 1:1000 или 1:2500, и вертикальном 1:100.

Порядок работы. С плана водохранилища (1:5000) по горизонта­ли переносится гребень плотины (в масштабе 1:1000 он получится в пять раз длиннее, чем на плане).

Через промежутки, равные расстоянию между горизонталями, в соответствующем масштабе отмечаются сечения и выписываются от­метки земли в этих сечениях. По вертикали откладываются отметки горизонталей. Соединив полученные точки, получают продольный профиль плотины. На нем отмечают гребень плотины и гребень дренажной призмы (Рис. 6).

Рис. 6. Продольный профиль плотины

2.3. Составление плана основания плотины

План основания плотины располагается точно под продольным профилем и вычерчивается в том же масштабе. Сначала проводится линия - ось плотины, от нее в обе стороны откладывается по по­ловине ширины гребня и проводятся две параллельные линии − бров­ки гребня.

Далее для каждого сечения определяется ширина основания плотины. По продольному профилю в каждой точке определяется вы­сота плотины (разница отметок гребня и дна пруда). Умножая вы­соту плотины на коэффициенты заложения откосов, получают длину отрезков горизонтального заложения откосов. От верхней бровки в каждом сечении откладывают отрезки, равные заложению мокрого откоса, а от нижней бровки - отрезки, соответствующие заложению низового откоса.

Полученные точки соединяют ломаными линиями и получают план основания плотины. Он необходим для разбивки плотины на местноcти и для подсчета объема земляных работ при возведении тела пло­тины. (Рис. 7).

Рис. 7. План основания плотины

---

2.4. Определение объема земляных работ.

Приближенно объем земляных работ можно вычислить по формуле:

V_пл = 0.2 ·£ · Н_пл · (в + В), м³

где: V_пл - количество м³ земли для засыпки те­ла плотины и ядра;

£ - длина плотины, м;

Н_пл - высота плотины, м;

в и В - ширина плотины по низу и по верху, м.

Объем ядра:

V_ядра = 0.2 · £_ядра · Н_ядра · (в_ядра + В_ядра), м³

Объем работ по устройству замка:

V_замка = ω · £

где: ω - площадь поперечного сечения замка;.

£ - длина плотины, м.

Объем земляных работ по устройству дренажной призмы определяется как произведение площади поперечного сечения дренажной призмы на ее длину, деленное на два.

При подсчете необходимо учесть увеличение объема земли за счет осадки грунта (2...4% от объема земли на возведение тела плотины).

Необходимо компенсировать снятый растительный слой, который перед возведением плотины под ее основанием снимается на глуби­ну 0.3...0.4 м. Объем земляных работ по снятию растительного слоя равен произведению площади основания плотины на глубину снятия слоя.

Итак, требуемое количество глины (V_ядра + V_замка), щебня (V_{дрен.призмы}) и земли (V_пл + V_{раст.слоя} + V_осадки + V_ядра.).

В нашем примере:

V_пл = 0.2 · 450 · 8.5 · (5 + 49.6) = 41769 м³

V_ядра = 0.2 · 387 · 7.5 · (2 + 2.5) = 2612 м³

V_замка = м³

V_{др.призмы} = м³

S_осн = 12290 м² (по плану основания плотины. рис. 7)

V_{раст.слоя} = 12290 · 0.3 = 3687 м³

V_осадки = 0.03 · 41769 = 1253 м³

Итого требуется: глины 4682 м³

---

щебня 694 м³

земли 46709 м³

ЗАДАНИЕ: Рассчитать высоту плотины, ширину в основании вычертить поперечный и продольный профили плотины, составить план основания плотины. Рассчитать объемы земляных работ и потребность в грунте и щебне. Все расчеты привести в курсовом проекте.

---

3. Расчет водосбросов

Водосбросные сооружения предназначаются для сброса воды, поступающей в пруд после его заполнения до НПУ.

Согласно СНиП П-И 3-62 (Сооружения мелиоративных систем. Нормы проектирования) плотины прудов на местном стоке рассчитываются на пропуск весеннего половодья 1%-й вероятности превышения, то есть на паводок, который бывает раз в 100 лет.

Водосброс при плотине проектируется, как правило, в виде водосбросного канала. Кроме того, водосброс может быть в виде трубы, проложенной под плотиной.

Прежде чем приступить к проектированию водосброса, необходимо рассчитать максимальный объем воды весеннего снеготаяния, который необходимо пропустить.

Он рассчитывается по уже известной формуле:

W_1% = 1000 · h_с · F, м³

где: h_с - максимальный (1%-ный) слой стока (h_1%)

h_1% = ·К_1%

где: - норма стока (из задания);

К_1% - модульный коэффициент (приложение 4).

Максимальный расход воды весеннего снеготаяния:

Q_1% = 0.278 · F · А₀, м³/с

где: А₀ - элементарный максимальный сток (для Самарс­кой области А₀ = 2 мм/час);

F - площадь водосбора, км²;

0.278- коэффициент перевода мм/час и км² в м³/с.

Расчетный расход водосброса (Q_расч) с учетом регулирующего влияния водоема:

Q_расч = Q_1% ·(1 - , м³/с

где: Q_1% - максимальный расход весеннего паводка 1%-ный веро­ятности превышения, м³/с;

W_1% - объем стока 1%-ой обеспеченности, м³;

W_РАБ - рабочий объем пруда, м³;

W_РЕГ - объем регулирующей призмы (т.е. объем воды, заклю­ченный между ФПУ и НПУ).

В нашем примере W_РЕГ = 560000 м³ - 420000 м³ = 140000 м³

---