Курсовая работа: Проектирование бетонной водосливной плотины на нескальном основании

1. Тема курсового проекта: «Проектирование бетонной водосливной плотины на нескальном основании»

1. Исходные данные к курсовому проекту:

Карта №17, отметка дна – 107 м. НПУ – 124 м, УМО – 117,5 м. Виды грунтов основания: ПС (песок средний), Г2 (глина), глубина верхнего слоя – 6 м. Расходы реки: поверочный – 1570 м³/с, расчётный эксплуатационный – 1470 м³/с, ГЭС – 112 м³/с, минимальный – 60 м³/с. Глубина реки при расчётном эксплуатационном расходе – 7,1 м.

1. Содержание текстовой части (перечень подлежащих разработке вопросов):

Гидравлические расчёты водосливной плотины (выбор удельного расхода водосливной плотины, количества и ширины водосливных пролётов, определение отметки порога водослива, выбор водобойных устройств, обоснование конструкции крепления русла в нижнем бьефе, пропуск строительных расходов). Фильтрационные расчёты подземного контура водосливной плотины (проверка фильтрационной прочности грунтов основания, расчёт фильтрационного противодавления, расчёт фильтрационного расхода). Статические расчёты секции водосливной плотины (сбор нагрузок, определение контактных напряжений по подошве сооружения, расчёт устойчивости плотины на сдвиг).

4. Перечень графического материала (с указанием обязательных материалов):

Генплан гидроузла, конструкция сооружений гидроузла в разрезе по створу плотины, продольный разрез и план бетонной плотины.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение. 5

1. Исходные данные проектирования. 5

2. Гидравлические расчёты бетонной водосливной плотины.. 8

2.1 Выбор удельного расхода водосливной плотины.. 8

2.2 Проектирование водосливного фронта. 9

2.2.1 Разбивка плотины на секции. Выбор ширины пролетов и размеров быков. 9

2.2.2 Определение действительного расхода на рисберме. 10

2.3 Конструирование и расчёт водосливного порога. 10

2.3.1 Размещение затворов. 10

2.3.2 Определение отметки порога водослива. 11

2.4. Определение условий сопряжения бьефов при маневрировании затворами. 17

2.4.1 Принципы расчёта сопряжение бьефов. 17

2.4.2 Сопряжение бьефов по первому расчетному случаю.. 19

2.4.3 Сопряжение бьефов по второму расчетному случаю.. 21

2.4.4 Определение условий сопряжения бьефов и необходимости водобойных устройств. 22

2.5 Гидравлический расчет водобойного колодца. 23

2.6 Проектирование водобойной плиты.. 26

2.6.1 Выбор габаритных размеров водобойной плиты.. 26

2.6.2 Определение нагрузок на водобойную плиту. 27

2.6.3. Расчёт устойчивости водобоя на всплытие. 30

2.7 Конструирование рисбермы и концевого крепления. 32

2.7.1 Определение общей длины крепления русла. 32

2.7.2 Определение глубины ямы размыва. Выбор концевого крепления. 32

2.7.3 Конструирование рисбермы.. 33

2.8.1. Гидравлический расчёт пропуска поверочного расхода. 34

2.8.1. Определение ФПУ.. 34

2.8.2 Проверка условий сопряжения бьефов при пропуске поверочного расхода. 36

3. Конструирование бетонной водосливной плотины.. 36

4. Конструирование подземного контура и фильтрационные расходы.. 37

4.1 Выбор схемы подземного контура. 37

4.2 Проверка фильтрационной прочности. 38

4.3 Определение фильтрационного противодавления. 39

4.3.1 Определение расчетной глубины зоны фильтрации. 39

4.3.2 Расчет фильтрации методом удлиненной спрямлённой контурной линии. 39

4.4 Определение фильтрационного расхода. 41

5. Статические расчеты секции бетонной водосливной плотины.. 42

5.1 Сбор нагрузок на секцию бетонной водосливной плотины.. 42

5.2 Расчет контактных напряжений. 46

5.3 Расчет устойчивости плотины по схеме плоского сдвига. 47

5.4. Расчёт устойчивости плотины на сдвиг с учётом анкерного понура. 50

Заключение. 52

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.. 54

Введение

Задача данного проекта – спроектировать бетонную водосливную плотину на нескальном основании в составе средненапорного гидроузла.

Гидроузел проектируется в составе бетонной водосливной плотины, которая служит для пропуска расходов воды в строительный и эксплуатационный периоды, и грунтовой плотины.

В качестве отчётных материалов выступают:

1) пояснительная записка с расчётами по обоснованию принятых конструктивных и компоновочных решений гидроузла;

2) чертёж формата A1 с показом компоновки гидроузла на разрезе по створу и конструкции водосброса (водосливной плотины, крепления нижнего бьефа).

1. Исходные данные проектирования

Заданы следующие данные:

Максимальный (расчётный) расход реки

Минимальный расход реки

Глубина водохранилища

Максимальная глубина реки

В задании задано геологическое строение и физико-механические свойства грунтов основания.

Виды грунтов: основания – песок средний (ПС) и глина (Г2).

Глубина верхнего слоя грунта основания составляет

Задана топографическая карта района строительства и батиграфическая кривая реки (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 – Кривая зависимости УНБ от расчетного расхода

Для упрощения схемы пропуска расходов воды в период строительства, принимаем пойменную компоновку гидроузла. Бетонная водосливная плотина будет располагаться на пойме реки. От реки вода к водосливу будет подводится по подводящему каналу, а отводится – по отводящему каналу.

Топографическая карта райна строительства из задания