WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


А. А. Савкин, С. В. Фёдоров. Гидрология Состав и объем работы Необходимость подготовки этого пособия обусловлена дефици- • Определение полезного объема водохранилища графоаналитом учебной литературы. По специальности «Водоснабжение и водо- тическим способом.

отведение» основной учебник «Гидрология и гидротехнические соору- • Определение «мертвого» и полного объемов водохранилища.

жения» под ред. д-ра техн. наук, проф. Г. Н. Смирнова был выпущен Построение кривых связей площадей и объемов водохранилища в 1988 г. тиражом 10 000 экз. К настоящему времени в библиотеках он и определение отметок: нормального подпорного уровня (НПУ), уровсохранился в небольших количествах. Учебники и учебные пособия ня «мертвого» объема (УМО), уровня форсировки (УФ) и объема форболее ранних изданий в библиотеках вообще единичны. При работе сировки.

над проектом студенту необходим источник информации теоретичес- Проектирование гидроузла:

кого, нормативного и методического характера. Таким источником • Выбор типа водоподпорного сооружения и отметки гребня и должно стать данное пособие. и габаритов земляной насыпной плотины.

• Конструирование поперечного сечения тела грунтовой плотиЦель курсовой работы ны и крепление откосов.

• Построение плана гидроузла, включающего плотину, берегоЦелью курсовой работы является закрепление и пополнение вой водосброс, водоспуск.

теоретических знаний, а также приобретение некоторых навыков • Расчеты ширины порога водослива и параметров отводящего расчетов и конструирования при проектировании гидроузла для нужд канала водосброса.

водоснабжения. • Расчеты диаметров и конструирование водоспуска.

Работа по своему составу является комплексной, так как включает Для учебно-исследовательской работы студентов (УИРС) дополв себя гидрологические, водохозяйственные и конструктивные расчеты нительно могут выполняться фильтрационные расчеты, конструироваэлементов грунтовой плотины. При выполнении курсовой работы, кроме ние дренажей и расчеты элементов водосбросного тракта.

данного учебного пособия, рекомендуется использовать нормативную Отчетный материал представляют в виде пояснительной записки и справочную литературу. объемом 25–30 листов формата А4 и графического материала – листов формата А1 (А2).

Состав и объем работы В пояснительной записке представляют все расчеты, описание и обоснование принятых конструктивных решений. Графический маГидрологические расчеты: териал должен включать продольный разрез плотины с геологией • Определение нормы стока. Мг 1:5000, Мв 1:500, план гидроузла М 1:5000, два конструктивных • Определение расходов и объемов стока заданных обеспечен- поперечных разреза плотины (по оси русла реки и по водоспуску) ностей. М 1:500, поперечный разрез галереи М 1:500, конструкции крепления • Определение максимального мгновенного расхода воды поло- верхового и низового откосов М 1:100, конструкции дренажей и гребводного происхождения заданной низкой обеспеченности. ня плотины М 1:100, продольный разрез по водосбросу М 1:500, попе• Построение гидрографов маловодного года заданной обеспе- речный разрез водосброса М 1:1000 (1:500).

ченности. Весь материал оформляется с соблюдением требований ЕСКД Водохозяйственные расчеты: (ГОСТа).

• Установление расчетных значений расхода и объема годового водопотребления.

• Заключение о необходимом виде регулирования.

А. А. Савкин, С. В. Фёдоров. Гидрология Глава 3. Проектирование гидроузла а) б) Глава 3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГИДРОУЗЛА В курсовой работе проектирование гидроузла предусматривает:

• выбор типа водоподпорного сооружения и установление отг) в) метки его гребня и габаритов;

• конструирование профиля плотины и крепления откосов;

• конструирование дренажей, а для учебно-исследовательской работы – фильтрационные и гидравлические расчеты трубчатого дред) е) нажа;

• построение плана гидроузла, включающего плотину, береговой водосброс и водоспуск;

• конструирование и гидравлические расчеты водосброса и водоспуска. з) ж) 3.1. Выбор типа водоподпорного сооружения для создания водохранилища Наиболее распространенными и древнейшими водоподпорными Рис. 6(А). Виды земляных насыпных плотин сооружениями являются земляные (грунтовые) плотины. ДостоинстваПримечание к рис. 6 (А, Б). I – плотины из одного, более или менее однородми их являются: самая низкая стоимость материала, из которого они ного, вполне удовлетворительного материала, например песка, супеси, суглинка.

сооружаются, возможность возведения в любых географических райоII – плотины из нескольких разных грунтов: из суглинка и супеси; из глинах и геологических условиях, использование местных грунтов любого ны, супеси и песка и т. п., располагаемых в известном порядке; IIа – с водонегранулометрического состава, высокий уровень механизации работ проницаемым грунтом на верховой, напорной стороне и IIб – с водонепроницаи низкие эксплуатационные и ремонтные затраты. По способу произемым грунтом в центральной части. Тип II применяется в тех случаях, когда водства работ земляные плотины бывают насыпные и намывные. В курв распоряжении строителей не имеется ни одного вполне удовлетворительного совой работе должна быть запроектирована земляная насыпная плотина.

материала в достаточном количестве.

Различают следующие виды земляных насыпных плотин: одно- III – плотины с водонепроницаемым покрытием – экраном; IIIа – с пластичным экраном, представляющим собой слой глины, суглинка или торфа; тип родные, неоднородные, с экраном из грунтовых и негрунтовых матеIIIб – с жестким экраном – из бетона и железобетона, дерева, металла; применяриалов, с грунтовым ядром, с негрунтовой диафрагмой, схемы котоются в тех случаях, когда основной материал плотины сильно водопроницаем.

рых представлены на рис. 6 (А) и 6 (Б).

IV – плотины с водонепроницаемой внутренней преградой; тип IVа – При наличии скального основания водонепроницаемая часть плос ядром, выполняемым из пластичного материала (глина, жирный суглинок); тип тины (экран, диафрагма и пр.) должна быть соединена со скалой зубом IVб – с жесткой диафрагмой, выполняемой из бетона, железобетона, металла, (рис. 6 (Б), а) или бетонной шпонкой (рис. 6 (Б), б). В случае сильной дерева и т. п. Этот тип применяется при наличии грунта, как и тип III.

трещиноватости в скале под зубом или диафрагмой устраивается цеV – плотины каменно-земляные – выполняются из земли и камня, в которых, ментационная или битумная завеса. однако, преобладает земля и лишь меньшая, низовая, часть выполнена из камня.

26 А. А. Савкин, С. В. Фёдоров. Гидрология Глава 3. Проектирование гидроузла таточного объема слабопроницаемых грунтовых материалов, таких как б) а) суглинки, супеси, мелкозернистые пески. Неоднородные плотины возводятся всегда, когда в районе строительства имеются различные грунтовые материалы (глины, суглинки, супеси, различные пески, гравийно-галечниковые грунты), но в ограниченных объемах. В тех случаях, когда местными грунтами являются средне- и крупнозернистые пески, в) г) гравийно-галечниковые грунты и их достаточно для устройства однородной плотины, в теле плотины нужно предусматривать противофильтрационные устройства в виде экрана, ядра или диафрагмы.

На скальном основании выбор вида плотины в основном определяется наличием местных строительных материалов; ядра и экраны д) е) могут выполняться из грунтовых и негрунтовых материалов.

На нескальном основании целесообразнее устраивать однородные плотины либо плотины с ядром или экраном из грунтовых материалов.

Если основание плотины складывают из водопроницаемых грунтов, то необходимо предусматривать противофильтрационные элеменж) з) ты – понур, зуб, инъекционную завесу, диафрагму, шпунтовый ряд.

Схемы плотин с такими устройствами приведены на рис. 6(А) и 6(Б).

В курсовую работу входит задание сделать выбор вида плотины, ориентируясь на геологический разрез речной долины и прилегающей территории. На разрезе, кроме характеристик грунтов, дана шкала геодезических отметок, по которым можно судить о мощности пластов.

Рис. 6(Б). Конструкции противофильтрационных устройств Как правило, для строительства плотин рассыпным методом грунт бев основании плотин рется из верхних пластов.

При использовании грунтовых материалов можно руководствоПри наличии нескального основания, если водонепроницаемый ваться следующими общими рекомендациями.

грунт (глина, скала и т. п.) расположен на приемлемой глубине, плотину Глины применяются в качестве составляющей тела плотины в версопрягают с водоупором зубом (глиняным, бетонным) (рис. 6 (Б), г, д) ховой или центральной частях, а также для устройства противофильтили шпунтовой стенкой (рис. 6 (Б), в, е), идущими соответственно рационных элементов (ядер, экранов, понуров, зубьев, замкв).

от ядра, экрана или диафрагмы плотины. Суглинки применяются для устройства тела насыпных плотин всех При глубоком залегании водонепроницаемого пласта и его отсут- видов, а также для противофильтрационных элементов (ядер, экранов, ствии устраивается понур (рис. 6 (Б), ж), являющийся продолжением понуров, зубьев, замков).

экрана и удлиняющий пути фильтрации в основании. Вместо понура Супеси применяются для устройства тела насыпных плотин всех при устройстве в теле плотины ядра или диафрагмы под последними видов и могут служить материалом для противофильтрационных элеопускается «висячий» зуб или шпунтовая стенка (рис. 6 (Б), з). ментов.

При выборе вида земляной насыпной плотины нужно исходить Пески и песчано-гравелистые грунты применяются для устройиз следующего. Однородные плотины устраиваются при наличии дос- ства тела насыпных плотин, для подготовки покрытий откосов и греб28 А. А. Савкин, С. В. Фёдоров. Гидрология Глава 3. Проектирование гидроузла Монолитное железобетонное крепление выполняется секциями Материал покрытия укладывается от подошвы откоса до гребня с длиной от 5 до 45 м, и вверх их размер назначается 0,4 ( – расчет- со смещением швов разных слоев. Число швов должно быть минимальная длина волны). Монолитное покрытие рекомендуется принимать при ным и определяется технологическими условиями укладки.

высоте волн более 2 м. Толщина монолитного железобетонного покры- Конструкция крепления низового откоса до отметок воздействия тия должна быть не менее 0,1 волны 1 % обеспеченности. волновых нагрузок аналогична конструкции верхового откоса.

Крепление из плит должно иметь в нижней части упоры, предот- Защитное покрытие низовых откосов в зонах с умеренным кливращающие сползание. Упоры могут быть массивными бетонными матом выполняется в виде одерновки или посева многолетних трав по из монолитных железобетонных плит или блоков толщиной 0,4–0,5 м растительному слою грунта толщиной 0,2–0,3 м. При ограниченных и шириной 1,5–2,0 м. Длина определяется местными условиями. Под возможностях получения растительного грунта, дерна или семян пожесткими упорами должна быть щебеночная или гравийная подготов- сев трав производится в клети из дерна, заполненные растительным ка толщиной 0,15 м. грунтом, толщиной 0,15–0,2 м. В северных широтах и в районах с суАсфальтобетонное покрытие поддается высокой механизации, хим жарким климатом защитная одежда низового откоса может выобладает водонепроницаемостью, выполняя одновременно роль экра- полняться из слоя уплотненного щебня или гравийно-галечникового на плотины и основания (рис. 15). В качестве основного материала ис- грунта толщиной 0,15–0,2 м.

пользуется гидротехнический асфальтобетон или полимерасфальтобе- Защита от водно-ветровой эрозии низового откоса хорошо обестон толщиной 0,10–0,12 м, армированный геосеткой или металличес- печивается укладкой поверх растительного грунта 0,2 м геоматов дрекой сеткой. нажных или композитных с посевом по ним трав. Преимущество такого крепления в том, что оно обеспечивает защиту откоса сразу после укладки, а просто посев многолетних трав скрепляет почву корневой системой лишь через несколько вегетативных сезонов.

3.5. Противофильтрационные устройства Принципиально вопрос о необходимости противофильтрационных устройств рассмотрен ранее в разделе 3.1. Курсовая работа ориентирована на использование в качестве противофильтрационных материалов местных грунтов (глины, суглинки), однако в основании плотины могут использоваться шпунтовые завесы, диафрагмы (стена в грунте), инъекционные завесы.

Рис. 15. Асфальтобетонное крепление Вид противофильтрационного устройства в теле плотины (экран верхового откоса плотины:

или ядро) выбирают с учетом следующих предпосылок. Экран снижа1 – асфальтовая мастика; 2 – второй слой асет градиенты напора фильтрационного потока во всем теле плотины, фальтобетона; 3 – геосетка; 4 – первый слой а ядро – лишь в половине ее. При использовании для тела плотины асфальтобетона; 5 – асфальтовый связующий суффозионных грунтов (пылеватых песков и супесей) предпочтительслой 8–10 см; 6 – битуминизированный выравнивающий слой разнозернистого песка 12–15 см;

нее предусматривать экран, так как при ядре возможны подвижки вер7 – тело плотины хового откоса и разрушение его креплений. Экран следует выбирать в тех случаях, когда есть ограничения в организации производства ра42 А. А. Савкин, С. В. Фёдоров. Гидрология Приложения 94 Приложение Окончание прил. i Значения модульных коэффициентов K А. А. Савкин, С. В. Фёдоров. Гидрология ДЛЯ ЗАПИСЕЙ Учебное издание Савкин Анатолий Афанасьевич, Фёдоров Святослав Викторович ГИДРОЛОГИЯ Учебное пособие Редактор В. А. Басова Корректоры А. А. Стешко, М. А. Котова Компьютерная верстка И. А. Яблоковой Подписано к печати 28.12.10. Формат 6084 1/16. Бум. офсетная.

Усл. печ. л. 5,8. Тираж 300 экз. Заказ 171. «С» 143.

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет.

190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., д. 4.

Отпечатано на ризографе. 190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., д. 5.

98











© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.