Курсовая работа: Головной гидроузел с каменно-земляной плотиной и водосбросным сооружением

Возвышение гребня плотины в этом случае назначают на 0,3 м над НПУ или на отметке ФПУ, причем принимают наибольшую из них. Парапет уменьшает объем насыпи (Рис.1, б ),но появляются затраты на железобетон парапета.

Высота ветрового нагона определяется по формуле:

Dh_set = K_w V_w ² cos a_w / gH = 0,00000282х28² х3000хcos0°/9,81х58,5=0,011 м (6.4)

где a_w - угол между направлением господствующего (расчетного) ветра и продольной осью водохранилища, град.; L - длина разгона волны по направлению господствующих ветров, м; V_w - расчетная скорость ветра на высоте 10 м над НПУ, м/с; H - условная расчетная глубина воды в водохранилище, м; g = 9,81 м/с² ; K - безразмерный коэффициент, зависящий от скорости ветра V_w по формуле:

K = 3 (1+0,3 V_w ) 10⁷ =0,00000282 (3)

При определении элементов ветровых волн водоемы делят на отдельные зоны. В ВБ обычно имеют место глубоководная зона (), где дно не влияет на основные характеристики волн, или мелководная зона ( ), в которой дно оказывает влияние на развитие волн и их основные характеристики (H ₁ - расчетная глубина воды; - средняя длина волны в глубоководной зоне; Н_кр - критическая глубина воды, при которой происходит первое обрушение волн).

Высоту наката на откос волн обеспеченностью 1% по накату (h_{run 1%} , м) для волн 1% обеспеченности (h _1% ) при глубине воды перед сооружением H ₁ 2 h _1% определяют по формуле:

=0,72х0,55х1,6х2,02х1х2,29=2,93 (4)

где значения высоты бегущей волны обеспеченностью 1% (h _1% ) и коэффициентов К _r , К _p , K_sp и K_run определяются либо по номограммам и таблицам СНиП 2.06.04-82* [2] с погрешностью до 10%, либо точнее по нижеследующим зависимостям, полученным на основе обработки этих номограмм и таблиц. Это позволяет избежать ошибок при интерполяции данных номограмм и таблиц и проанализировать влияние отдельных факторов на высоту наката.

Для нахождения высоты волны обеспеченностью 1% (h _1% ) следует знать среднюю высоту , средний период Т и среднюю длину волн в глубоководной или мелководной зоне.

В глубоководной зоне указанные параметры волн находятся по следующим новым расчетным зависимостям:

средняя высота волны. (h_d , м)

(5)

где находится по зависимости:

(6)

в которой параметр А равен меньшему значению из величин (L / V_w ) или (0,5 t ); V_w - расчетная скорость ветра, м/с; g - ускорение свободного падения, м/с² ; L - расчетная длина разгона волн, м; t - продолжительность действия ветра, принимаемая для предварительных расчетов t = 21600 с. Средний период волны (Т , с)

(7),

где = (8)

средняя длина волны (, м)

(9)

В расчетах устойчивостии прочности креплений откосов из бетонных плит и каменной наброски расчетная обеспеченность i % высоты волн равна, соответственно, 1 и 2%, а при определении наката волн i = 1%.

Высота волны 1% обеспеченности в глубоководной зоне равна:

(10)

где К _i - коэффициент, определяемый по следующей формуле:

(11)

в которой i - принятая обеспеченность, %; L - длина разгона волны, м; а - показатель степени равный:

приi 1 а = 0,14 (1 + 0,01i ); (12)

приi <1 a =0,14i ^0.25; (13)

Высота волны 1% обеспеченности в глубоководной зоне (h_{d 1%} ) будет равна: