Курсовая работа по ГТС

  б) якщо    

  Активна зона фільтрації для розпластаного  підземного контуру 

 

  У випадку коли коефіцієнт фільтрації підвалини не дорівнює коефіцієнту  фільтрації тіла греблі k_т ¹ k_о користуються другим  віртуальним способом: замінюють в уяві  дійсну  підвалину на  фіктивну з k_т =k_о з розрахунковою поверхнею водоупору

 

8.4.  Розрахунок   однорідної    греблі 

 

  Для побудови депресійної кривої у тілі однорідної греблі і визначення фільтраційної  витрати необхідно:

  1. Користуючись поняттям  активної  зони   фільтрації, встановити розрахункове положення водоупору.

  2. Користуючись поняттям приведеної  зони фільтрації, привести грунт  підвалини греблі до коефіцієнта  фільтрації тіла греблі, при цьому  встановлюємо приведене положення  водоупору, яким надалі і користуємося.

  3. Отриманий профіль  греблі  розбивають вертикалями W₁W₁ і W₂W₂ на три фрагмента (рис.Д.8.5) .  Вертикаль W₁W₁ проводять через точку А урізу води верхнього б'єфа.  Вертикаль W₂W₂ проводять: 

  а) у випадку греблі з наслонним дренажем (рис.Д.8.3) або греблі  без дренажу - через точку В виходу кривої депресії на низовий укіс;

  б) у випадку греблі з трубчастим  дренажем (рис.Д.8.4)  або  дренажним  банкетом  через внутрішній край дренажних пристроїв.

  4. отриманий профіль греблі заміняють на розрахунковий прямокутний  профіль, обрис якого показано на (рис.Д.8.6) жирними лініями.  Як очевидно, верхова вертикальна грань 4-3 розрахункового    профілю,    що    доходить   до приведеного водоупору, розташовується на відстані l_в=0,4_*h₁ від вертикалі W₁W₁;  горизонтальне дно верхнього б'єфа знаходиться на рівні поверхні приведеного водоупору; горизонтальне дно нижнього б'єфа - на рівні дійсного дна нижнього б'єфа (рис.Д.8.6, а), або на рівні підошви дренажу (рис.Д.8.6, б). У останньому  випадку коли  нижній  б'єф  у дійсності  сухий, рівень води нижнього б'єфа розташовують на рівні дійсного дна нижнього б'єфа.  Низова вертикальна межа розрахункового профілю проходить по вертикалі W₂W₂.

  5. Обчислюють висоту D зовнішнього проміжку просочування:

  а) у випадку схеми (рис.Д.8.6,а) - за формулою (8.4);

  б) у випадку схеми (рис.Д.8.6,б) - за формулою (8.7);

  Вертикаль W₂W₂ для схеми на (рис.Д.8.6, а) (на відміну від рис.Д.8.6, б) можна  намітити тільки після обчислення значення D, і потім, користуючись ним,  установлюють місце  розташування  точки В виходу кривої депресії на укіс.

  6. Знаючи висотне положення точки В, знаходять глибину (див. рис.П.8.6)

  7. За формулою Дюпюї визначають кінцеве (для схеми на рис.Д.8.6,б) значення витрати

 

1. для схеми на (рис.Д.8.6,a)

  б)   для схеми на (рис.П.8.6, б)

де  L_о  -   горизонтальна відстань  від урізу верхнього б'єфа до вертикалі W₂W₂.

   Для схеми (рис.Д.8.6, а) за отриманою витратою уточнюють D за формулою (8.4), далі знаходять уточнене значення  глибини   і знову визначають q.

  8) Знаючи витрату, будують криву  депресії АВ за формулою Дюпюї, що можна переписати у видгляді

 
 

  9. Маючи криву депресії АВ, коректують початкову ділянку: замінюючи криву аb (рис.Д.8.6), отриману розрахунком, кривою Аb, що проводиться візуально так, щоб ця крива в точці А дійсного урізу води була нормальна до лінії укосу дійсного профілю греблі.  Для схеми на (рис.Д.8.6,б) обчислену криву депресії необхідно візуально коректувати і на низовому її кінці, рахуючи що точка С розташовується від вертикалі W₂W₂ на відстані 0,1*L_o.

8.5.  Розрахунок греблі з екраном, розташованої на  водонепроникній підвалині

 

  Для простоти розглядають греблю, що має  схематизований дренаж низового клина (рис.Д.8.7), коли висотою проміжку просочування  можна знехтувати.  Вважаючи що в розрахунковій схемі греблі товщина екрана є постійної по висоті (рівній деякій середній товщині дійсного екрана) , будемо мати поперечний профіль греблі.  Фільтрація води через екран характеризується наявністю внутрішнього похилого проміжку просочування  ab. Уздовж лінії ab напір змінюється по лінійному законі.  У області грунту abc рух води не суцільний; тут вода окремими краплями падає на поверхню кривої депресії be.

  Для визначення фільтраційної витрати і побудови кривої депресії в даному випадку зручніше усього використовувати віртуальний спосіб, що запропонований М.М. Павловским.  Відповідно до цього способу від похилої осі екрана W^/W^/ відкладають по горизонталі вліво (рис.Д.8.7) віртуальну товщину

 
 

  Причому для розрахунку дійсного профілю  греблі з екраном (профіль 1-2-3-4) заміняють  віртуальним профілем 1'-2'-3-4 виконаним  однорідним грунтом, що має коефіцієнт фільтрації k_т. Отриманий вертикальний профіль 1'-2'-3-4 розраховують,  як однорідну греблю.

  Фільтраційну витрату, знайдену для цього профілю, вважають рівною дійсній фільтраційній витраті. Низова ділянка bef кривої депресії b'bef, побудована для віртуального профілю, являє собою шукану криву депресії для дійсного профілю ( у межах греблі).  Ділянка a_оa депресійної кривої у межах екрана проводять у виді прямої лінії, нормальної до укосу греблі.  

8.6.  Розрахунок   греблі   з   екраном розташованої  на  водопроникній підвалині  

  При  наявності водопроникної підвалини  екран греблі завжди доповнюється або  понуром, або зубом (висячим або що доходить до водоупору).

  У випадку екрана, що має понур , для  побудови кривої депресії і для визначення фільтраційної витрати поступають так (рис.Д.8.8):

  1. Використовуючи поняття активної зони фільтрації  призначають розрахункову поверхню водоупору, якою далі і користуються при розрахунку (k_о¹ k_т);

  2. Припускають на початку, що горизонтальна лінія AB, що відокремлює тіло греблі від підвалини, є лінією току;

  3. Користуючись віртуальним способом  М.М. Павловского, будують криву депресії в припущенні, що лінія АВ, є поверхнею водоупору.  Цю криву називають умовно лімітною кривою  депресії I (див. рис.Д.8.8);

  4. Заміняють заданий водопроникний понур, що має довжину l_п, абсолютно водонепроникним понуром довжиною l_о , і одержують точку A’ - початок водонепроникного понуру. Рекомендується в курсовому проекті взяти  l_п = 2l_о ;

  5. Розглядаючи лінію А'В як підошву уявлюваного плоского (незаглибленого) флютбету, будують по способу подовженої контурної лінії п'єзометричну лінію для підошви А'В цього флютбету (див. п'єзометричну лінію ab).  У якості лімітної депресійної лінії II приймають ділянку п'єзометричної лінії cb, що лежить у межах тіла греблі;

  6. Шукану криву депресії проводять візуально так, щоб вона розміщалася приблизно в середині між I та II лімітними депресійними лініями .

  Даний спосіб можна вважати цілком прийнятним у тому випадку , коли відстань між I і II лімітними лініями невелика.  У цьому випадку фільтраційна витрата через тіло греблі q_т може бути знайдена тим же способом, що і для греблі з екраном на водонепроникній підвалині.  Фільтраційна витрата через підвалину греблі q_п визначається за методом подовженої контурної лінії за формулою