Гидравлические параметры реки в створе плотины

Таблица №1

Масштаб плана	Геологические условия	Темпера- турные условия	Гидрогеологические условия	Количество отверстий
русла	поймы	Режим уровней	график	плотины	Шлюза- регуля- тора
1:2000	Г-3	Г-2	К-3	В-2	Р-I-Б

Таблица №2

Механический состав грунтов поймы (Г-2)

Песок среднезернистый

Размер частиц, мм	0,005	0,005- 0,05	0,05- 0,1	0,1- 0,25	0,25- 0,5	0,5- 1,0	1,0- 2,0	2,0- 4,0	4,0- 10,0	Коэффициент фильтрации, м/сут
Процентное Содержание, %	-									20,0

Таблица №3

Механический состав грунтов русла (Г-3)

Супесь рыхлая

Размер частиц, мм	0,005	0,005- 0,05	0,05- 0,1	0,1- 0,25	0,25- 0,5	0,5- 1,0	1,0- 2,0	2,0- 4,0	4,0- 10,0	Коэффициент фильтрации, м/сут
Процентное Содержание, %									-	1,0

Таблица №4

Грунт	Земляная плотина	Карьер
Плотность насыпи тела плотины, т на 1 м3	Оптимальная влажность грунта, %	Разрушающее напряжение грунта, кгс/см2	Плотность грунта, т на 1м3	Влажность грунта, %
Песок среднезернистый	1,62			1,60
Супесь рыхлая	1,70			1,64

Определение объемов основных работ по гидроузлу

Определяем общую протяженность бетонной плотины и шлюза-регулятора.

В_пл. = (в + в_б)n_пл.= (10+3)3 = 39 м

где в – ширина отверстия плотины в свету = 10 м

в_б – ширина быка = 3 м

n – количество отверстий плотины (по заданию = 3)

В_шл. = (n_шл/4)в_сек.= (8/4)16 = 32 м

где n_шл – число отверстий шлюза-регулятора (по заданию = 8)

в_сек. – ширина четырехочковой секции шлюза регулятора = 16 м.

Определение объемов земляных работ

Объемы земляных работ определяются по графикам (приложение 1) в зависимости от В_пл и В_шл :

W_пл = 13000 м³

W_шл = 4000 м³

Определение объемов бетонных работ

Объемы бетонных работ также определяются в зависимости от В_пл и В_шл. Число конструктивных блоков подсчитывается по плану плотины и шлюза. Подсчет бетонных работ выполнены в таблице 5.

Таблица №5

Объемы бетонных работ по гидроузлу

№ п/п	Наименование конструктивных блоков	Условные обозначе- Ния	Объем одного блока, м3	Количество блоков, шт	Общий объем, м3
Бетонная плотина
	Водосливная плита с двумя полубыками (n отв.)	А
	Водобойная плита плотины (Впл /10)	Б
	Плита понура (Впл /5 *3)	В	12,5
	Служебный мост(5*кол.отв.)	г	27,5		412,5
	Подпорная стенка в нижнем бьефе	д
	Плита крепления в нижнем бьефе	е
	То же	ж
	Подпорная стенка в верхнем бьефе	з
	Плита крепления в верхнем бьефе	И
	То же	к
	Подпорная стенка между плотиной и шлюзом-регулятором	Л
Итого:	4482,5
Неучтенные объемы (5%)	224,125
Всего по плотине	4706,625
Продолжение таблицы №5
Шлюз-регулятор
	Подпорная стенка в верхнем бьефе	м
	Четырехочковая секция шлюза-регулятора (Вш /16)	н
	Водобойная плита в нижнем бьефе (Вшл /10)	п
	Плита понура (Вшл /5 *2)	б	12,5		162,5
	Подпорная стенка в нижнем бьефе	д
	Плита крепления в нижнем бьефе	е
	То же	ж
Итого:	1796,5
Неучтенные объемы (5%):	89,825
Всего по шлюзу:	1886,325
Всего по узлу:	6592,95

Определение объемов монтажных работ

объемы монтажных работ можно условно определить исходя из массы металлоконструкций затворов и приняв массу одного затвора плотины G = 17т и затвора шлюза G = 3т. тогда общая масса затворов будет равна:

для плотины – 17·n_пл W = 17·3 = 51

для шлюза-регулятора - 3·n_шл W = 3·8 =24

Определение сроков основных работ по гидроузлу

Учитывая, что объем земляных работ значительно менее 1 млн. м³, продолжительность строительства гидроузла Т_стр можно принять равной12 месяцам.

Начало работ целесообразно совместить с началом паводка. Продолжительность паводка примерно 2 месяца (см. рис. 3 методических указаний). На этот период следует запланировать подготовительные работы. В оставшиеся 10 месяцев кроме основных, земляных и бетонных будут проводится работы, продолжительность которых ориентировочно может быть принята:

- работы по ограждению котлована перемычками и первичному водоотливу из ограждающего котлована t_огр ≈0,5 мес;

- монтажные работы, не совмещенные с земляными и бетонными работами, t_монт ≈ 0,5 мес;

- работы завершающего периода t_зав ≈ 1,0 мес.

Продолжительность основных работ Т_осн, таким образом, составит:

Т_осн = Т_стр – t_под – t_огр – t_монт – t_зав = 12-2-0,5-0,5-1,0=8 мес

Предварительно можно принять, что продолжительность бетонных и земляных работ одинакова, то есть:

t_б = t_зем = 0,5·Т_осн = 0,5·8 = 4 мес.

Пропуск строительных расходов.

Гидрологические условия

В соответствии с рекомендациями нормативных документов временные сооружения для пропуска строительных расходов обычно рассчитываются на расходы 10% обеспеченности.

Таблица №6

Гидравлические параметры реки в створе плотины

Периоды	Продолжительность	Максимальный уровень м	Максимальная глубина м	Расход, м3/с	Ширина русла по урезу воды, В, м	Площадь сечения, м2	Средняя бытовая скорость, м/с
Летний	20.06-23.08	32,8	4,3			642,1	0,4
Осенне-зимний	23.08-29.02	30,0	1,5			60,0	1,3
Весенне-летний	29.02-20.06	30,5				90,7	0,9

Максимальные уровни воды снимаются с графика колебания уровней воды в реке:

∆₁ = 32,8 м

∆₂ = 31,0 м

∆₃ = 30,5 м

Отметка дна реки = 28,5 м.

Максимальная глубина определяется как:

Н₁ = ∆₁ - ∆ _{дна реки} = 32,8 – 28,5 = 4,3 м

Н₂ = 30,0 – 28,5 = 1,5 м

Н₃ = 30,5 – 28,5 = 2,0 м

Расход снимается с графика по исходным данным для максимального уровня воды в реке (таб. 3 метод. указаний).

Q₁ = 290 м³/с

Q₂ = 75 м³/с

Q₃ = 85 м³/с

Рис.1 График колебания уровней Рис.2. График зависимости расходов от

воды в створе плотины Р=19% уровней воды в створе плотины Q=f(∆)

Рис.3. Поперечный профиль реки в створе плотины.

Варианты пропуска строительных расходов.

Топографические условия, грунты и компоновка гидроузла позволяет осуществить пропуск строительных расходов одним из двух способов:

а) через временный отводной канал по правому берегу реки со строительством гидроузла в одну очередь;

б) через сжатое русло реки со строительством гидроузла в две или одну очередь.