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.

Впл. = (в + вб)nпл.= (10+3)3 = 39 м

где в – ширина отверстия плотины в свету = 10 м

вб – ширина быка = 3 м

n – количество отверстий плотины (по заданию = 3)

Вшл. = (nшл/4)всек.= (8/4)16 = 32 м

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

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

Определение объемов земляных работ

Объемы земляных работ определяются по графикам (приложение 1) в зависимости от Впл и Вшл :

Wпл = 13000 м3

Wшл = 4000 м3

Определение объемов бетонных работ

Объемы бетонных работ также определяются в зависимости от Впл и Вшл. 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·nпл W = 17·3 = 51

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

Определение сроков основных работ по гидроузлу

Учитывая, что объем земляных работ значительно менее 1 млн. м3, продолжительность строительства гидроузла Тстр 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 tогр ≈0,5 мес;

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

- работы завершающего периода tзав ≈ 1,0 мес.

Продолжительность основных работ Тосн, таким образом, составит:

Тосн = Тстр – tпод – tогр – tмонт – tзав = 12-2-0,5-0,5-1,0=8 мес

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

tб = tзем = 0,5·Тосн = 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 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

Q2 = 75 м3

Q3 = 85 м3

 

 

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.