Водохранилищный узел сооружений в Боградском районе на реке БольшаяЕрба

                    У=√Н²-2×gт/Кф×х₆

                  от  х₁=(ЕН+d)m₁=14,37

                   от  х₂=L-m₂h₁=36,51

 

7. По полученным данным на поперечном профиле грунтовой плотины строим кривую депрессии с соблюдением.
8. Соблюдение требований ЕСКД и ГОСТов.

 

2.4. Водосбросное сооружение

2.4.1. Выбор типа и конструкции  водосбросного сооружения

       Водосбросное сооружение при  грунтовой плотине служит для  сброса лишних паводковых вод  в нижний бьеф. Сброс лишних  паводковых вод может производиться  при помощи естественных водосбросов,  искусственных водосбросных каналов,  устраиваемых в одном из берегов  в обход плотины, траншейных, трубчатых,  сифонных, шахтных и башенных  водосбросов.

        Водосбросы при земляных плотинах  бывают двух типов: береговые  и в теле плотины.

        Береговые водосбросы состоят  из основных частей: подводящий  канал, водосливного порога, сопрягающего  сооружения и отводящего канала.

 

 

   Тип водосбросного сооружения  зависит:

а) от рельефа  местности; если к плотине примыкает  естественное понижение местности, то может быть принят естественный водосброс;

б) от величины водосбросного расхода; для пропуска больших расходов более приемлемыми  являются траншейные и трубчатые  водосбросы;

в) от высоты плотины; при высоких плотинах устройство открытых водосбросов не рационально;

г) от грунта берегов балки; если при высоких  плотинах берега балки сложены прочными скальными породами, то применяется  шахтный водосброс;

д) от климатических  условий; в районах с суровым  климатом применение сифонных водосбросов  нерационально;

е) от возможности  повышения уровня воды выше отметки  НПУ; если по каким либо причинам нельзя повышать уровень воды выше НПУ, то проектом необходимо предусматривать  водосброс с затворами;

ж) от удобства эксплуатации; водосбросы автоматического  действия выгоднее водосбросов с  затворами.

      Вывод: Согласно рельефу местности,  величины водосбросного расхода,  высоты плотины и климатических  условий выбираем тип водосбросного  сооружения - открытый береговой водосброс.

 

 

 

 

 

 

 

   2.4.2. Гидравлический  расчет водосброса

 

Цель гидравлического  расчета является определение основных размеров водосбросного сооружения при пропуске через него максимального  расчетного расхода принятой обеспеченности.

1.На плане  в горизонталях в масштабе 1:1000 проектируем плотину.

2.На плане  проектируем продольные профили  по оси водосброса.

3.Производим  гидравлический расчет подводящего  канала водосброса. Для граничных  сечений, т.е в начале и в  конце подводящего канала вычисляем  гидравлические элементы:

1)находим  площадь поперечного сечения  канала:

    ὠ=Q_1%/V_р ,м²   V_р=0,7м/с

 

              ὠ=6,4/0,3=21,3м²

2)Определяем  ширину канала по дну:

b₁=ὠ/h₁-m×h₁=21,3/0,7-1,5×0,7=29,37м

 

b₂= ὠ/h₂-m×h₂=21,3/1,4-1,5×1,4=13,11м

3)Определяем  смоченные периметры:

              х₁= b₁+2h₁√1+m²=29,37+2×0,7√1+1,5²=31,89м

 

              х₂= b₂₊2h₂√1+m²=13,11+2×1,4√1+1,5²=18,15м

4)Определяем  гидравлические радиусы:

R₁=ὠ/x₁=21,3/31,89=0,66 м

R₂= ὠ/x₂=21,3/18,15=1.17м

R_ср= R₁₊R₂/2=0,66+1,17/2=0,91м

5)По справочнику  Киселева по коэффициенту шероховатости  и гидравлическому радиусу среднему  находим коэффициент Шези.

Сср=38,9

6)Вычисляем  средний уклон трения:

i_ср= V_р²/С_ср²× R_ср=0,3²/38,9²×0,91=0,0006м

7)Определяем  уклон дна канала:

I_k=∆h/S+i_ср=0,7/38,9+0,00065=0,01864м

8)Вычисляем  отметку дна канала во втором  сечении:

₂=∆НПУ-i_k×S=59,20-0.01864×38,9=58,47м

9)Определяем  положение дна подводящего канала

10)Намечаем  отметку дна отводящего канала:

₃=∆ТР-(1,5/2,0)=48,5м

11)Определяем  уклон местности под сооружение:

I=Z/L=9,97/126=0,083м

12)Принимаем  тип сопрягающего сооружения:

      Если i м ≥ 0,15÷0,30 ,то устраиваем сопрягающее сооружение в виде перепада.

      Если i< 0,15 , то устраиваем сопрягающее сооружение в виде быстротока.

Вывод: Так  как i = 0,105<0,15 ,то устраивается сопрягающее устройство в виде быстротока.

 

 

2.5. Водовыпуск

2.5.1. Выбор типа и конструкции

 

       Водовыпускное сооружение служит  для частичного или полного  опорожнения пруда на случай  осмотра и ремонта гидроузла,  для отмывки наносов, отложившихся в верхнем бьефе, а также для полезных попусков.                                               Они могут быть использованы и для сброса паводковых вод. Водовыпуски устраивают в теле плотины, реже в берега и располагают в пониженной части долины на материковом грунте.

       На прудах находят применение  два основных типа водовыпуска:  башенный и трубчатый.

       В данном проекте применяется  трубчатый тип водоспуска. Трубопровод  диаметром 0,3-1,0 делают чугунным  или железобетонным. Входную часть  устанавливают за пределы хвостового  откоса земляной плотины или  врезают в откос и закрепляют  в откос железобетонными откосными  плитами. Входную часть перекрывают  металлической решеткой для защиты  от крупных предметов. В конце  трубы устанавливают задвижку, чтобы  регулировать подачу воды из  водохранилища для хозяйственных  целей. Для гашения избыточной  энергии потока в конце водоспуска  устраивают водобойный колодец,  размеры которого определяются  гидравлическим расчетом. Для установления  фильтрации вдоль трубы устанавливают  железобетонные диафрагмы вокруг  стайков звеньев труб диаметром  не менее двух диаметров труб.

 

  2.5.2. Гидравлический расчет  водоспуска

     Цель: производим гидравлический  расчет водоспуска, строим кривую  зависимости расхода воды от  диаметра трубы.

1)Задается  диаметрами трубы: d1=0,5м ;d2=0,8м ;d3=1,0м.

2)Суммарный  коэффициент местных сопротивлений:

S(потери) =S^вх+S3+Sр+S^вых

S^вх- коэффициент сопротивлений при входе=0,2

S3 – коэффициент сопротивлений затвора=0,2

Sр – коэффициент решетки=1,5×(d1×d), где d- диаметр входного отверстия, он принимается больше диаметра трубы на величину 0,2м.

S^вых – коэффициент сопротивления на выходе=1

Sр1=1, 5 × (0, 5/0, 7)⁴=0,37м

Sр2=1, 5 × (0, 8/1, 0)⁴=0,61м

Sр3=1, 5 × (1, 0/1, 2)⁴=0,71м

 

 ∑ S1=0,2+0,2+0,37+1=1,77м

∑ S2=0,2+0,2+0,61+1=2,01м

∑ S3=0,2+0,2+0,71+1+2,11м

3)Определим  гидравлический радиус:

R=d1/4=0,5/4=0,12м

R=d2/4=0,8/4=0,2м

R=d3/4=1,0/4=0,25м

4)Графически  по плану определяем длину  трубы:

L=59,0м

5 )Определяем  коэффициент расхода:

        ∑ S1- суммарный коэффициент

  £- коэффициент  сопротивления по длине трубы=0,025

М1=1/√1+∑  S1+£×l÷4×R1

М1=1√1+1,77+0,025×59,0/4×0,12=0,41

М2=1/√1+2,01+0,025×59,0/4×0,2=0,45

М3=1/√1+2,11+0,025×59,0/4×0,25=0,46

       6)Определим расход, который пропустит  принятый диаметр трубы:

Q1=M1×Пd1²×√3,14×0,25/4,0=1,06м³/с