Файл: Дисциплина Гидротехнические сооружения Расчетнографическая работа проектирование водохранилищного гидроузла (.docx

.



Для случая НПУ



Для случая ФПУ



Высоту наката ветровых волн обеспеченностью 1% следует определять по формуле



Высоту наката ветровых волн 1 %-ной вероятности превышения определяют в такой последовательности.
Вычисляют безразмерные комплексы

и ,

где t– продолжительность действия ветра, принимаемая при отсутствии фактических данных 6 ч = 21600 с.
Для случая НПУ

70,46;

Для случая ФПУ

.

По графику (рис. 2.2) для каждого из найденных комплексов определяют значения относительных параметров и , соответственно для случаев НПУ и ФПУ.

Из найденных двух пар значений параметров выбирают наименьшие и из них устанавливают среднюю высоту волны и средний период волны



Рисунок 2.2  График для определения элементов ветровых волн в глубоководной зоне

Для случая НПУ
1,22 с;

0,012 0,64 м.

Для случая ФПУ

1,22 2,83 с;

0,021

---

0,54 м.
Вычисляем среднюю длину волны по формуле



Для случая НПУ

12,78 м

Для случая ФПУ

12,58 м;

Высоту волны 1 %-ной вероятности превышения определяют по формуле



где – коэффициент, устанавливаемый по графику (рис. 2.3) при
1 % - ной вероятности превышения в зависимости от значения безразмерного комплекса .



Рисунок 2.3  График значений коэффициента

Для НПУ значение

Для ФПУ значение

Для случая НПУ высота волны составит



Для случая ФПУ


Коэффициенты и зависят от типа и относительной шероховатости крепления откоса (r/h1%), их принимают по таблице 2.5.

Характерный размер шероховатости r следует принимать равным среднему диаметру камня при каменной наброске или среднему размеру бетонных, железобетонных блоков. При креплении откоса каменной наброской средний диаметр камня предварительно принимают в пределах 0,2…0,3 м. После выполнения расчета крепления откоса при необходимости значения и уточняют по принятому расчетному размеру камня.

Таблица 2.3 – Значения коэффициентов и

Конструкция крепления откоса	Относительная шероховатость r/h1%	Коэффициент	Коэффициент
Бетонными (железобетонными) плитами	-	1	0,9
Гравийно-галечниковое, каменное или крепление бетонными (железобетонными) блоками	Менее 0,002	1	0,9
	0,005-0,01	0,95	0,85
	0,02	0,9	0,8
	0,05	0,8	0,7
	0,1	0,75	0,6
	Более 0,2	0,7	0,5
Примечание. Характерный размер шероховатости r, м, следует принимать равным среднему диаметру зерен материала крепления откоса или среднему размеру бетонных (железобетонных) блоков.

---

Предварительно принимаем средний диаметр каменной наброски равный 0,25 м. Соответственно величина отношения

При 0,19;

При 0,22.

Оба значения отношения лежат в одном диапазоне размеров

Соответственно, в том и другом случае значения коэффициентов будут равными.

Значения коэффициента определяется по таблице 2.4 в зависимости от скорости ветра и коэффициента заложения верхового откоса m1.
Таблица 2.4 – Значения коэффициента

Заложение верхового откоса m1	1-3	3-5	Более 5
Коэффициент при скорости ветра , м/с:
20 и более	1,4	1,5	1,6
10	1,1	1,1	1,2
5 и менее	1	0,8	0,6

Поскольку и коэффициенты находятся в одном диапазоне м/с.

При

При

При подходе фронта волны к сооружению под углом β, со стороны открытой акватории значение наката волн на откос уменьшается умножением на коэффициент

---

(β – определяется с плана гидроузла и составляет 250 ):


Значение коэффициента определяют по графикам (рис. 2.4). Для пользования ими предварительно устанавливают значение пологости волны . В нашем случае m1=2,5отношение :

При 9,58;

При 11,09

При

При



Рисунок 2.4  График значений коэффициента

Подставляем полученные значения коэффициентов в формулу определения высоты наката ветровых волн обеспеченностью 1%



При НПУ:

= 1

При ФПУ:

= 1

При





При





Возвышение гребня плотины

---

, в обоих случаях определяется по формуле (2.1):



,

При

;

При



Из двух полученных результатов расчета (при НПУ и ФПУ) выбирается более высокая отметка гребня.



где – высота плотины;

– глубина воды в верхнем бьефе при НПУ (ФПУ);

– превышение гребня плотины над расчетным уровнем воды в водохранилище.

Таким образом, высота гребня плотины составит:

При


При



Итак, учитывая, что максимальное значение принимаем значение высоту плотины с округлением равной

Ширина основания плотины составит:



где bгр – ширина гребня плотины, м;

– заложение верхового и низового откоса.

Для нашего случая

2.2.4. Крепление откосов

Для защиты верхового откоса земляной плотины от разрушительного действия волн, льда, течения воды, атмосферных осадков и других факторов СНиП 2.06.05-84^* рекомендует крепление следующих видов:

- каменные (насыпные);

- бетонные монолитные, железобетонные сборные и монолитные с обычной и предварительно напряженной арматурой;

- асфальтобетонные;

- биологические;

- с габионовыми конструкциями;

- грунтоцементные, из камня, залитого литым асфальтом, и др.

Крепление верхового откоса делится на основное и облегченное. Верхней границей основного крепления обычно служит гребень плотины. Нижнюю границу основного крепления принимают на глубине

---