Міністерство освіти і науки України
Національний університет
водного господарства та природокористування
Кафедра гідротехнічних споруд
Пояснювальна записка до курсового проекту:
„Водозливна гребля на
нескельній основі”
Виконав:
ст. 4-го курсу ФГТБ та ГЕ
групи ГТБ – 1
Перевірив:
Шинкарук Л.А.
Рівне – 2007 р
Зміст 1. Аналіз вихідних даних і компоновка гідровузла..............................................4 1.1. Природні умови району гідровузла.............................................................4 1.1.1. Гідрологічні умови...............................................................................4 1.1.2. Топографічні умови..............................................................................4 1.1.3. Інженерно-геологічні умови................................................................4 1.2. Компоновка гідровузла.................................................................................5 1.2.1. Вибір і обґрунтування місця знаходження споруд гідровузла..........5 1.2.2. Вибір схеми пропуску будівельних витрат.........................................7 2. Гідравлічний розрахунок водозливної греблі....................................................7 2.1. Визначення розмірів водозливних отворів (прогонів)...............................7 2.2. Побудова профілю водозливної поверхні..................................................9 2.3. Розрахунок гасника енергії: суцільної водобійної стінки.......................12 2.4. Визначення розмірів горизонтального кріплення дна в НБ і крупності каменю..........................................................................................................14 2.5. Визначення розмірів варіанту кріплення дна в НБ з влаштуванням ковша.............................................................................................................15 3. Конструювання водозливної греблі.................................................................17 3.1. Профіль греблі.............................................................................................17 3.2. Пристрої НБ.................................................................................................17 3.2.1. Водобійна плита.................................................................................17 3.2.2. Гасителі енергії..................................................................................17 3.2.3. Рисберма і кінцеве кріплення...........................................................17 3.3. Елементи підземного контуру...................................................................18 3.3.1. Понур..................................................................................................18 3.3.2. Шпунти і бетонні виступи (зуби).....................................................18 3.3.3. Дренаж основи...................................................................................19 3.4. Бики..............................................................................................................19 3.5. Оглядові галереї та дренаж тіла греблі.....................................................19 3.6. Шви греблі та їх ущільнення.....................................................................21 3.7. Спрягаючі споруди.....................................................................................21 3.8. Затвори, мости, підйомні механізми, монтажна площадка....................21 4. Фільтраційний розрахунок підземного контуру.............................................22 4.1. Встановлення розрахункової схеми і розрахунок положення водоупору………………………………….…..22 4.2. Визначення числових значень коефіцієнтів опору..................................23 4.3. Фільтраційні розрахунки за методом коефіцієнтів опору......................24 5. Статичний розрахунок греблі...........................................................................26 5.1. Визначення розрахункових навантажень на греблю..............................26 5.1.1. Власна вага греблі..............................................................................26 5.1.2. Сила фільтраційного тиску, зваженого тиску, гідростатичного тиску і тиску хвиль............................................................................26 5.1.3. Сили тиску наносів і грунту.............................................................28 5.1.4. Вага затворів, підйомних механізмів і мостів.................................30 5.2. Визначення контактних напружень по підошві греблі...........................31 5.3. Розрахунок стійкості водозливної греблі..................................................32 5.4. Визначення товщини водозливної плити.................................................33 Список використаних джерел...................................................................35 |
1. Аналіз вихідних даних і компоновка гідровузла
1.1. Природні умови району гідровузла
1.1.1. Гідрологічні умови
Гідрологічні умови пов’язані з вирішенням питання про наповнення водосховища і витрати, які будуть скидатися в нижній б’єф в період повені а також характерні рівні води для водосховища.
Таблиця 1.1.
Основні розрахункові витрати і рівні води в річці
Витрати, м |
h, м |
Відмітка води в НБ, м |
|
|
5246,0 |
9,5 |
405,5 |
|
5734,0 |
9,7 |
405,7 |
|
1586,0 |
7,0 |
403,0 |
|
2318,0 |
8,2 |
404,2 |
|
1708,0 |
7,2 |
403,2 |
|
732,0 |
4,8 |
400,8 |
/с
Рис.1.1. Крива залежності Q=f(h)
1.1.2. Топографічні умови
Топографічні умови впливають на визначення довжини греблі і її висоти. Як правило, при всіх інших умовах перевага надається створу, що розміщується в найбільш вузькій частині річкової долини і розташований нормально до горизонталей. При цьому об’єм робіт буде мінімальним.
Лівий берег крутіший за правий.
1.1.3. Інженерно-геологічні умови
Інженерно-геологічні умови оцінюються міцнісними властивостями ґрунтів, їх розташуванням і водонепроникністю. Велике значення має також водонепроникність ґрунтів, які складають чашу водосховища, їх взаємне розташування і падіння пластів.
Для визначення виду ґрунтів в основі греблі будуємо геологічний профіль долини річки в створі гідровузла, використовуючи при цьому план місцевості з нанесеним на нього створом (див. рис.1.2).
Аналізуючи ґрунти на геологічному
профілі, приходимо до висновку, що ґрунти
в основі греблі представлені піском,
який відносяться до нескельних ґрунтів.
Їх фізико-механічні характеристики
наступні: кут внутрішнього тертя ґрунту
основи, насиченого водою
= 31 град, щільність ґрунту основи,
насиченого водою
=
2,09
,
коефіцієнт тертя бетону по основі f
= 0,48.
1.2. Компоновка гідровузла
1.2.1. Вибір і обґрунтування місця знаходження споруд гідровузла
Створ греблі, що входить до складу гідровузла, вибираємо на основі техніко-економічного порівняння варіантів в залежності від топографічних, гідрологічних, інженерно-геологічних умов майданчика будівництва і вимог охорони природного середовища. Компонування вузла встановлюється із врахуванням забезпечення найбільш повного використання створеного водосховища, розвитку зрошення, обводнення, водопостачання, повного використання місцевих будівельних матеріалів, тобто найкращого вирішення народногосподарських та технічних задач. При виборі компоновки, при однаковій надійності, перевага надається тому варіанту, який забезпечує найкраще охорону навколишнього середовища, зручність експлуатації, монтажу і ремонту обладнання, мінімальні витрати дефіцитних матеріалів. Компоновка споруд представлена на плані (див. план).
В залежності від вище зазначених умов і у відповідності з нижче обраною схемою пропуску будівельних витрат назначаємо руслову компоновку гідровузла.
До складу нашого гідровузла входять наступні споруди: земляна гребля, будівля ГЕС та водозливна бетонна гребля.
