Гидротехнические сооружения
.pdfаа) |
|
|
|
|
8 |
7 |
|
|
|
|
НПУ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
1 |
|
|
10 |
|
m2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
УНБ |
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
4 |
|
бб) |
|
6 |
|
|
9 |
|
|
|
У |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
11 |
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
m1 |
|
|
|
|
m2 |
|
Т |
||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
7 |
|
|
|
<12° |
|
|
Н |
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
8 |
|
|
Б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 4.1. Схема бетонной водосливной плот ны на нескальном основании: |
||||||||||
а – продольный разрез; б – план: 1 – водослйв; 2 – водобой; 3 – рисберма; |
||||||||||
4 – предохранительный ковш; 5 – |
; 6 – шпунт; 7 – сопрягающие устои; |
|||||||||
8 – быки; 9 – земляная пл тина; 10 –изатво ы; 11 – монтажная площадка |
||||||||||
4.3.2. Профили бе |
|
понур |
|
|
|
|
||||
нных водосбросных плотин |
||||||||||
с поверхностнымиоводосливными отверстиями |
||||||||||
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
Поперечный проф ль водосливной плотины образуется из сле- |
||||||||||
дующих |
|
( |
. 4.2): |
|
|
|
|
|
|
|
|
рис |
|
|
|
|
|
|
|
||
вертикальн й или наклонной грани АВ с консолью (рис. 4.2, в) |
||||||||||
|
з |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
или без нее (рис. 4.2, б); |
|
|
|
|
|
|
|
|||
криволинейного участка ВС, который строится по координа- |
||||||||||
|
элементов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
там Криг ра–Офицерова для безвакуумных водосливов практиче- |
||||||||||
скогопрофиля (табл. П 5.1) или по координатам Н.П. Розанова для |
||||||||||
вакуумных водосливов практического профиля (табл. П 5.2); |
|
|||||||||
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
прямолинейного участка СD, наклоненного к горизонту под |
||||||||||
углом, величина которого определяется в основном принятым зна- |
||||||||||
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
чением ширины подошвы плотины bпл (см. главу 3); |
|
|
||||||||
дуги окружности DЕ, описанной радиусом R и сопрягающей |
||||||||||
участок СD с поверхностью водобоя (табл. П 5.3). |
|
|
80
|
аа) |
|
НПУ |
|
Hпр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
пр |
|
|
x |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
Н |
B |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D |
R |
Р |
|
У |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
E |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
bпл |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
бб) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
НПУ |
|
Hпр |
|
горизонтальная вставка |
|
Т |
|||||||
|
|
|
|
|
пр |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
Н |
|
0 B' |
C' |
|
x |
|
|
Н |
|
||
|
|
|
|
|
|
B |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
|
|
|
D |
R |
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
й E |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
bпл |
|
|
|
|
|
|
|
в) |
|
НПУ |
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
||||
|
в |
|
|
|
Hпр |
|
|
г ризонтальная вставка |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
пр |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
Н |
о |
|
x |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
0 |
B' |
C' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
B |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
|
|
||
|
|
|
з |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
Р |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
о |
|
|
|
A |
|
|
|
|
D |
E |
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
е |
|
|
|
|
|
|
bпл |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
ис. 4.2. Проектирование поперечного профиля водосливных плотин: |
|||||||||||||||
а – с наклонной напорной гранью (без горизонтальной вставки на гребне); |
||||||||||||||||
Р |
– с вертикальной напорной гранью (с горизонтальной вставкой на гребне); |
|||||||||||||||
б |
||||||||||||||||
|
в – с вертикальной напорной гранью и консолью (с горизонтальной |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
вставкой на гребне) |
|
|
|
|
|
81
Если на гребне водослива предусматриваются плоские затворы, то |
|||||||||||
на нем в случае безвакуумного профиля часто устраивают горизон- |
|||||||||||
тальную вставку В'C' (см. рис. 4.2, б, в) для более удобного размещения |
|||||||||||
рабочих и ремонтных затворов. В этом случае профиль по координа- |
|||||||||||
там Кригера–Офицерова строится до наивысшей точки на гребне, по- |
|||||||||||
сле которой ко всем значениям абсцисс х добавляется величина гори- |
|||||||||||
зонтальной вставки В'C' . При вакуумных профилях горизонтальная |
|||||||||||
вставка не устраивается, так как в этом случае, как правило, применя- |
|||||||||||
ются затворы, не требующие пазов, например сегментные (наличие |
|||||||||||
пазов в быках может привести к срыву вакуума). Радиус дуги окружУ- |
|||||||||||
ности, по которой водосливная поверхность сопрягается с поверхно- |
|||||||||||
стью водобоя, принимается по табл. П 5.3. Напорная граньТможет быть |
|||||||||||
вертикальной (см. рис. 4.2, б, в) или наклонной (см. рис. 4.2, а). Выбор |
|||||||||||
очертания напорной грани, |
а также наличие консоли обусловлены |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
главным образом шириной подошвы плотины, принимаемой в зависи- |
|||||||||||
мостиот грунтовоснования (см. п. 3.2). |
|
Б |
|||||||||
Низконапорные плотины на нескальных основаниях выполняют- |
|||||||||||
ся в виде водосливов с широким порогом (р с. 4.3). |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
й |
|
|
НПУ |
|
|
|
|
|
|
и |
УНБ |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
H |
|
о |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
т |
гребень плотины |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
P |
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
з |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
п |
Рис. 4.3. Схема плотины с широким порогом |
|||||||||
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р |
4.3.3. Конструкции быков и береговых устоев |
||||||||||
|
– это элементы водосливных плотин, разделяющие общий |
||||||||||
Быки |
|||||||||||
водосливный фронт на отдельные отверстия. Быки выполняют сле- |
|||||||||||
дующие основные функции: |
|
|
|
|
|
82
воспринимают давление воды, передаваемое на них затворами при закрытом водосливном отверстии;
поддерживают затворы в поднятом состоянии (при частичном или полном открытии отверстия);
служат опорами стационарных подъемных механизмов для маневрирования затворами для служебных и транспортных мостов.
По конструктивному признаку быки подразделяются на разрез-
ные и неразрезные. |
Т |
|
|
У разрезных быков деформационный шов проходит по продоль- |
|
ной оси быка. Каждая половина такого быка с примыкающейУча- |
|
стью водосливной плотины составляет единую монолитную кон- |
струкцию. Разрезные быки устраиваются, как правило, в случае |
||||||||||
мягких грунтов оснований, более подверженных неравномерным |
||||||||||
осадкам. Неравномерная осадка в таком случае не приводитНк пере- |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
й |
|
косам соседних быков и заклиниванию затворов. Неразрезной бык |
||||||||||
представляет собой конструкцию, отделеннуюБдеформационными |
||||||||||
швами от тела плотины. Такие конструкц |
, как правило, применя- |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
ются в случае скальных основан й. |
|
|
|
|||||||
Очертание быка в плане со сто оны верхнего бьефа должно |
||||||||||
случае пропуска через |
водосброс |
льда – криволинейно-заострен- |
||||||||
обеспечивать плавный вход в водосливноеи |
отверстие и минималь- |
|||||||||
ное боковое сжатие пот ка. Исх дя из этого условия верховая грань |
||||||||||
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
быка выполняется полукругл й, ин гда в виде двугранного угла, а в |
||||||||||
|
|
|
углами |
|
|
|
|
|||
ной. Низовая грань чаще всего делается полукруглой или плоской с |
||||||||||
|
|
з |
|
(р с. 4.4). |
|
|
|
|||
закругленными |
|
|
|
|
|
|
||||
|
лжно |
|
|
|
|
|
|
|
||
В быках устраиваются пазы для размещения в них опорно- |
||||||||||
ходовых частей ремонтных и рабочих затворов, расстояние между |
||||||||||
которыми д |
|
|
быть не менее 1,5 м, чтобы обеспечить удобную |
|||||||
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
работу ерсоналу для осмотра и ремонта затвора непосредственно в |
||||||||||
водосливном |
ролете. Пазы для ремонтных затворов устраиваются |
|||||||||
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
со стороныпверхнего бьефа, а когда уровни воды в нижнем бьефе
могут быть выше гребня водослива – и со стороны нижнего бьефа. азмеры пазов в плане определяются конструкцией и размерами опорно-ходовых частей затвора. Толщина суженного перешейка быка d0 (или полубыка, в случае если он разрезной) должна быть не менее 0,8 м.
83
аа) |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
l б |
|
|
|
|
У |
||
|
НПУ h hб |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
1 |
|
|
|
5 |
|
|
|
бб) |
|
|
|
|
|
0 |
d0 |
й |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
d |
|
|
|
d |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
и |
|
d |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
d |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
d0 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
6 |
|
р |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
2 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|||
вв) |
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
и |
|
|
0 |
d0 |
|
|
|
d d |
|
||
|
|
|
|
d |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
з |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Рис. 4.4. Конструкции быков: |
|
|
|
|||||||
а – вид |
|
; б – план разрезного быка; в – план неразрезного быка: |
||||||||||||
сбоку |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1 – азы рабочего затвора; 2 – пазы ремонтного затвора; 3 – козловой кран; |
||||||||||||||
п |
|
|
4 – мост; 5 – шов; 6 – уплотнение шва |
|
|
|
||||||||
еНекоторые типы затворов (например, сегментный затвор) не тре- |
||||||||||||||
буют устройства пазов в быках. В этом случае толщина быка будет |
||||||||||||||
Ропределяться размерами пазов ремонтных затворов и может быть |
||||||||||||||
уменьшена до 1,5–2,0 м. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Отметку гребня (верха) быков назначают с учетом отметки греб- |
||||||||||||||
ня глухой плотины, типа затворов, условий маневрирования ими, |
84
типа подъемных механизмов, наличия мостового перехода и его габаритов по высоте. В случае плоских колесных затворов высота быка должна быть такой, чтобы при полностью открытом отверстии верхнее колесо затвора не выходило из паза. Исходя из вышеперечисленных условий высота быка над гребнем водослива, в случае подъемных затворов, может приниматься:
при стационарных механизмах подъема
|
|
hб = hф |
+ hз + (1–2), м; |
|
|
У |
|
при передвижном кране |
|
|
|
|
|||
|
|
|
Т |
||||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
hб = hф + 0,6 hз, |
|
Н |
|
||
|
|
|
|
|
|
||
где hф – глубина воды на водосливе при форсированном уровне во- |
|||||||
ды в верхнем бьефе; |
|
|
Б |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||
hз – высота затвора. |
|
|
|
|
|
||
Отметка гребня быка по его дл не йможет быть переменной. По |
|||||||
виду сбоку различают быки без уступа (с постоянной отметкой |
|||||||
|
|
|
и |
|
|
|
|
гребня), с одним уступом (см. ис. 4.4, а), с двумя или тремя усту- |
|||||||
пами. По уступам прокладывают транзитные (автодорожные или |
|||||||
|
|
|
р |
|
|
|
|
железнодорожные) служебные мосты. Эти уступы назначают по |
|||||||
условию незатоплен я гребняобыков и минимального объема бе- |
|||||||
тонной кладки. |
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Длина быка lб на начается из условия размещения ремонтных и |
|||||||
рабочих затв р винеобходимого расстояния между ними, служеб- |
|||||||
ного моста, механизмов подъема затворов и транспортного моста. |
|||||||
По отн шению к гребню водосливной плотины быки располагают |
|||||||
так, чтобыосьрабочих затворов (линия опирания затворов на гребень |
|||||||
водослива) роходила по наивысшим отметкам водосливной поверх- |
|||||||
|
п |
|
|
|
|
|
|
ности. В связи с этим для размещения ремонтных затворов иногда |
|||||||
приходится выдвигать бык за напорную грань плотины в сторону |
|||||||
е |
|
|
|
|
|
|
|
верхнего бьефа, что целесообразно с гидравлической точки зрения, а |
|||||||
при вакуумных оголовках – обязательно, так как пазы ремонтных за- |
|||||||
Р |
|
|
|
|
|
|
|
творов не должны попадать в зону вакуума во избежание засасывания через них воздуха и срыва вакуума. В этом случае выдвинутая часть быка выполняется в виде консольноговыступа (см. рис. 4.4).
85
Сопряжение бетонной водосливной плотины с другими бетонными сооружениями, входящими в состав гидроузла (здание ГЭС, судоходный шлюз и т. д.), осуществляется с помощью устоя, представляющего собой разделительную стенку, выступающую в сторону верхнего бьефа обычно не более чем на длину понура и в сторону нижнего бьефа – на длину водобоя. Устой разделяет сооружения с различными гидравлическими режимами, тем самым предотвра-
щая образование сбойных течений в нижнем бьефе. Конструкция |
||||||
устоя в том случае, когда она выполняет только разделительную |
||||||
функцию, выполняется тонкой бетонной или железобетоннойУмо- |
||||||
нолитной прямоугольного сечения. Иногда в устоях размещают ры- |
||||||
бопропускные сооружения. |
|
Т |
||||
Сопряжение водосливной плотины с земляной плотиной или с |
||||||
берегом осуществляется с помощью береговых устоев. |
||||||
|
|
|
|
|
|
Н |
Береговые устои предназначены для защиты земляной плотины |
||||||
или берега от действия воды, сливающе Бся через водосброс, |
||||||
направления воды в отверстие плот ны обеспечения плавного ее |
||||||
растекания в нижнем бьефе, а также для предотвращения опасного |
||||||
|
|
|
|
|
|
й |
воздействия фильтрационного потока в зоне примыкания водослива |
||||||
к берегу или плотине. Кроме того, |
|
служат опорами затворов и |
||||
|
|
|
|
|
устои |
|
мостов, в связи с чем лицевая г ань устоев в пределах водослива |
||||||
делается аналогично бок вымграням |
быков. Береговой устой со- |
|||||
стоит из трех основных |
элементов: вертикальной продольной стен- |
|||||
ки, верховой сопрягающей с енки и низовой сопрягающей стенки |
||||||
|
|
|
т |
|
|
|
(см. рис. 4.1). Верховая |
низовая сопрягающие стенки называются |
|||||
открылками. Верт кальная продольная стенка устраивается в пре- |
||||||
|
|
и |
|
|
||
делах в д слива и выполняет все функции быков водосливной пло- |
||||||
|
з |
|
|
|
|
|
тины. На нее |
т затворов передается давление воды, а, кроме того, |
|||||
на вертикальную стенку действует давление грунта со стороны зем- |
||||||
|
о |
|
|
|
|
|
ляной лотины или берега. Учитывая разный характер нагрузок, |
||||||
д йствующихп |
на водосливную плотину и устой, и возможные раз- |
|||||
их д формации, во избежание заклинивания затворов вертикаль- |
||||||
ные |
|
|
|
|
|
|
ную продольную стенку следует объединять с водосливной плоти- |
||||||
ной в единую конструкцию (рис. 4.5, а). Отметка верха вертикаль- |
||||||
Рной продольной стенки устраивается на одной отметке с верхом |
быков и имеет аналогичную конструкцию. Толщина ее обычно равна половине толщины быка, но иногда она увеличивается для размещения в ней спусков в галереи, служебных помещений и т. д.
86
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 4.5. Конструкция берегового устоя: |
|
|
У |
||||||||
|
|
а – поперечный разрез по вертикальной продольной стенке; |
|
|||||||||||||
|
|
|
б – поперечный разрез по сопрягающему открылку |
Т |
||||||||||||
Участок земляной плотины или берега, |
примыкающий к про- |
|||||||||||||||
дольной стенке, выполняется в виде |
|
|
|
Н |
которая |
|||||||||||
|
|
площадки, |
||||||||||||||
называется монтажной (см. рис. 4.1), чтобы обеспечить выезд на нее |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
||
крана с плотины и производства монтажных и ремонтных работ по |
||||||||||||||||
затворам. Длина монтажной площадки назначается в пределах |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
уширенной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
lпл = (1,5–2,5)b, |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
где b – ширина водосливн |
|
тве стия плотины. |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|||
В пределах мон ажн й пл щадки обычно размещают затворо- |
||||||||||||||||
хранилище. |
|
|
|
|
го |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Верховой сопрягающ й о крылок в плане может иметь прямо- |
||||||||||||||||
линейную (прямой |
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
тупой угол) или криволинейную форму, |
|||||||||||||||
очерченную |
|
дуге окружности, эллипсу и т. д. Прямолинейное |
||||||||||||||
очертание |
|
|
ли |
|
|
|
|
|
|
|
|
криволиней- |
||||
|
ще с точки зрения производства работ, |
|||||||||||||||
|
|
|
|
з |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ное лучше с гидравлической точки зрения, поэтому криволинейные |
||||||||||||||||
|
|
открылки применяются только в низконапорных плоти- |
||||||||||||||
|
|
по |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
нах, где скорости течения воды на входе в водосливное отверстие |
||||||||||||||||
|
пр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
значит льны и плавность входа потока влияет на пропускную спо- |
||||||||||||||||
собность водослива. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
верховые |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В плане прямолинейный открылок может выполняться в одной |
||||||||||||||||
плоскости с вертикальной продольной стенкой, а может отклонять- |
||||||||||||||||
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ся от ее продольной оси на угол 5–12 , образуя постепенное плав- |
||||||||||||||||
ное сужение потока на входе в водосливные отверстия. |
|
|
87
В вертикальной плоскости верховой открылок может иметь постоянную высоту с отметкой верха на отметке гребня вертикальной продольной стенки. Такая конструкция лучше как с гидравлической точки зрения, так и с точки зрения обходной фильтрации. Однако расход бетона в этом случае будет значительным, особенно для плотин среднего напора. В этом случае открылок устраивают ныряющим (то есть переменной высоты), повторяющим очертание верхового откоса земляной плотины (см. рис. 4.1).
В поперечном сечении верховой и низовой открылки могут вы- |
||||||
полняться в виде массивной продольной стенки (см. рис. 4.5),Уоб- |
||||||
|
|
|
|
|
Н |
|
легченных железобетонных, контрфорсных или ячеистых кон- |
||||||
струкций. Минимальная толщина открылков поверху 0,5–1Тм. От |
||||||
|
|
|
|
|
Б |
|
вертикальной стенки открылки отрезаются деформационными шва- |
||||||
ми и по длине разрезаются швами на секции длиной 10–25 м. Водо- |
||||||
|
|
|
|
й |
|
|
непроницаемость швов обеспечивается устройством уплотнений. |
||||||
|
|
|
|
и |
|
|
4.3.4. Определение размеров поверхностных |
|
|||||
|
водосливных отверстий |
|
||||
Гидравлический расчет |
|
вной плотины состоит в опреде- |
||||
|
|
водосл |
|
|
|
|
лении размеров (ширины и выс ты) водосливных отверстий, их ко- |
||||||
|
Расчет |
|
|
0 |
|
|
личества и проверки пр пускнрй способности принятых размеров |
||||||
водосливных отверс . |
|
выполняется по формуле |
|
|||
о |
Q = п m B 2g H 3/2 , |
(4.1) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
где п – к эффициентийподтопления водослива; |
|
|||||
п |
|
|
|
|
|
|
– к эффициентзбокового сжатия; |
|
|
||||
m – к эффициент расхода водослива; |
|
|
||||
B – ширина водосливного фронта: |
|
|
||||
гдеn – число пролетов; |
B = nb, |
|
|
|||
|
|
|
|
|
||
b – ширина одного пролета. |
|
|
|
|
||
РСледует иметь в виду, что ширины отдельных пролетов могут |
быть различными. Расчетная схема представлена на рис. 4.6; g – ускорение свободного падения;
H0 – напор на водосливе с учетом скорости подхода.
88
|
|
аа) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
v0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
бб) |
1–1 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
У |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
Т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
b |
d |
b |
d |
b |
Н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
|
Рис. 4.6. Схема к определению размеров поверхностных водосливных отверстий: |
||||||||||||
|
|
|
|
|
а – разрез по оси; б – йазрез 1–1 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
Порядок расчета может быть следующим. В первом приближении |
||||||||||||
принимают: п |
= 1,0; = 1,0; к эффициент расхода для водослива с |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
широким порогом m = 0,32–0,38, для безвакуумного водослива |
||||||||||||
практического проф ля mо= 0,47–0,49, для вакуумного m = 0,57; |
||||||||||||
H0 = H. Величиной H задаются в пределах 2–5 м в зависимости от рас- |
||||||||||||
хода в соответств |
со стандартными размерами отверстий (табл. 4.2). |
|||||||||||
Подставляя в ф рмулуи(4.1) ориентировочные значения п, , m и H, |
||||||||||||
определяют величинузB. По найденной величине В в соответствии со |
||||||||||||
стандартными размерами отверстий (табл. 4.3) и учитывая, что по |
||||||||||||
условиямоэкс луатации количество водосливных отверстий жела- |
||||||||||||
т льно |
ринимать не менее трех, |
назначают ширину водосливных |
||||||||||
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
отв рстий b и их количество n. |
|
|
|
|
|
|||||||
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4.2 |
|||
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Высота водосливных отверстий |
|
|
|
|||||
Высота |
|
|
0,6; 0,8; 1; 1,25; 1,5; 1,75; 2; 2,5; 3; 3,5; 4; 4,5; 5; 5,5; |
|||||||||
отверстий H, м 6; 7; 8; 9; 10; 12; 14; 16; 18; 20 |
|
|
|
89