4. Определение параметров плотины

Геологические условия участка строительства в большой степени определяют возможную высоту грунтовой плотины.

В данной работе рассматривается грунтовая однородная плотина на супесчаном основании. Отсыпка тела плотины ведется из супесчаного грунта.

В соответствии с исходными данными, в рассматриваемых условиях возможно строительство грунтовой плотины III класса, высота которой должна быть, в соответствии со СНиП 33-01-2003,1535 м, а бетонной от 10 до 25 м.

Строительная высота плотины определяется в зависимости от отметки НПУ и ФПУ.

Выбор заложения (крутизны) откосов плотины производится на основе опыта строительства и эксплуатации аналогичных сооружений с учетом физико-механических характеристик грунтов тела плотины и основания, действующих на откосы сил, высоты плотины, методов производства работ по возведению плотины и условий ее эксплуатации. Назначенные заложения откосов затем проверяются расчетами статической устойчивости и при необходимости корректируются.

Ориентировочное значение заложений откосов грунтовой плотины из супеси, в основании залегают супеси, берутся по табл.П2.11Приложения 2.

Заложение откосов принимается равным: для верхового откоса т_в= 3,0, для низового откоса т_н= 2,5.

Ширина гребня плотины с учетом строительства автомобильной дороги IVкатегории (межмуниципальная) проектируется 10 м.

Отметку гребня плотины в соответствии с принятыми нормативами, следует назначать на основе расчета возвышения его над расчетным уровнем воды.

Для приближенных расчетов в курсовой работе отметка гребня плотины рассчитывается по формуле

Г_Р = НПУ + h_нагон + h_иакат+0,5.

Величины нагона и наката волн определяются по графикам Приложения 2,рис.П2.5, П2.6 в зависимости от уклона реки l_Ри максимальной глубины воды в водохранилище Н=14,3 м(при построении графиков принято, что расчетная скорость ветра 20 м/с, верховой откос плотины крепится бетоном). В соответствии со СНиП 33-01-2003, класс ГТС - III.

Отметка гребня плотины

Г_Р = 14,3+0,03+1,60+0,5=16,4316,50 м.

5. Расчет параметров донного водоспуска

Для обеспечения пропуска санитарных расходов проектируется донный водоспуск с затвором, рис.5.1.

Минимальный расход через водоспуск должен обеспечивать пропуск санитарного расхода 1,00 м³/с при наименьшем напоре. Наименьший напор будет при условии уровня воды на отметке УМО в верхнем бьефе 9,5 м и максимального проектного уровня в нижнем бьефе на отметке 6 м. Н_min=3,5 м.

При пропуске половодья и паводков низкой обеспеченности донный водосброс должен работать при полностью открытом затворе [17]. Максимальный проектный напор может быть при уровне воды в нижнем бьефе на отметке НПУ и минимальном уровне в нижнем бьефе 1 м.Н_max=14,3-1,0=13,3 м

Для водоспуска прямоугольной формы расход воды рассчитывается по формуле:

При =0,6, стандартной ширине b=1,0 м, минимальный расход должен быть

Q_min=1,00м³/c;

По табл.П2.13 Приложения 2 принимаются стандартные размеры отверстия с запасом 1,0х1,25 м.

Для расчета пропуска половодья и паводков низкой обеспеченности график пропускной способности донного водоспуска в зависимости от напора рассчитывается при полностью открытом затворе от минимального Н_minдо максимального напора Н_maxв табл.5.1и стоится на рис.5.2.

Таблица 5.1

Расчет пропускной способности донного водоспуска при полностью открытом затворе

H, м	3,5	8,0	13,3
Qмакс, м3/с	6,21	9,40	12,11

Пропуск минимального санитарного расхода обеспечивается в зависимости от напора при затворе, открытом на высотуh_затв.

Расчет пропускной способности донного водоспуска в зависимости от напора для пропуска санитарного расхода выполняется в табл.5.2, график строится на рис.5.3.

Таблица 5.2

Расчет высоты открытия затвора донного водоспуска для пропуска санитарного расхода 1,0м³/с в зависимости от напора

H, м	3,5	8,0	13,3
hзатв, м	0,20	0,13	0,10

Рис.5.2. График пропускной способности донного водоспуска

при полностью открытом затворе в зависимости от напора

Рис.5.3. График высоты открытия затвора при минимальном санитарном расходе в зависимости от напора