Высота подтопления h_п = h_НБ –d_в.ст. =5,1–2,43=2,67 м, коэффициент подтопления: σ_п =0,9

Напор на гребне водобойной стенки во втором приближении:

Высота водобойной стенки во втором приближении: d_в.ст. =h''-H''=5,5–3,2=2,3 м.

При расчете водобойной стенки требуется выяснить условие сопряжения бьефов за ней.

Глубина воды в сжатом сечении находится по зависимости: h_c =1,3 м.

Критическая глубина: .

Вторая сопряженная глубина:

– прыжок затоплен.

2.3 Определение длины крепления русла за водосбросной плотиной

Во избежание разрушения дна русла за плотиной, дно и берега русла покрываются специальным креплением, которое состоит из водобоя и рисбермы.

Общая длина крепления при сопряжении бьефов в донном режиме определяется по формуле:

Длина рисбермы:

Ширина рисбермы:

За горизонтальным участком рисбермы для защиты ее от подмыва устраивается концевое крепление в виде ковша. Глубина ковша отсчитывается от уровня воды в НБ при пропуске расчетного расхода и определяется по зависимости:

– удельный расход;

V₀₁ =2 м/с – допускаемая неразмывающая скорость для засыпки ковша (галька крупностью 30÷100 мм);

χ=1,2 – коэффициент неравномерности распределения удельного расхода;

k_р =1,1 – коэффициент, зависящий от условий схода потока с рисбермы.

3. Конструирование тела плотины и ее элементов

3.1 Определение глубины заложения и ширины подошвы плотины

Для надежного сопряжения плотины с основанием и предотвращения контактной фильтрации подошва плотины выполняется с верховым и низовым подплотинными зубьями. Глубина зубьев – 3,6 м. Ширина зуба по низу – 4 м. Ширина подошвы плотины определяется по зависимости:

b_n =(1,75÷2) Z=2·8=16 м Z – разность уровней в ВБ и НБ.

3.2 Проектирование поперечного профиля плотины

Поперечный профиль плотины состоит из следующих элементов:

1. Вертикальной напорной грани с консолью;

2. Криволинейного участка (дуга окружности радиусом r₁ =3 м);

3. Прямолинейного участка;

4. Дуги окружности, описанной радиусом R и сопрягающей поверхность водобоя с прямолинейным участком.

3.3 Конструкция гравитационной плотины

Во избежание появления трещин при температурных деформациях или при неравномерной осадке плотина разрезается на отдельные секции по оси быков.

Для предотвращения фильтрации воды через тело плотины вдоль ее напорной грани устраивается дренаж в виде системы вертикальных дрен круглого сечения, которые располагаются на расстоянии . Дрены имеют диаметр 20 см и располагаются с шагом 2 м.