Классификация гидросооружений

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 16 Марта 2015 в 14:32, реферат

Краткое описание

По условиям использования гтс делятся на постоянные и временные. Постоянные сооружения используются при эксплуатации объекта неограниченное время, временные - лишь в период строительства или ремонта (перемычки, ограждающие стенки и дамбы, строительные тоннели и т.д.). Постоянные гтс подразделяются на основные и второстепенные.

Прикрепленные файлы: 1 файл

ГТС_(лекции).doc

— 2.59 Мб (Скачать документ)
  1. Условия сброса воды в н/б зависят от маневрирования затворами и уровнем воды в н/б, т.е. расход, на который необходимо рассчитывать н/б, заранее неизвестен.
  2. Пространственные условия движения воды в н/б.

При ширине н/б большей, чем ширина водосливной плотины, в н/б возникают пространственные условия движения воды, или растекание потока в плане, или сбойность течения, что вызывает местное увеличение удельного расхода  и увеличение размывающей способности потока.

  1. Аэрация потока в случае высоких плотин.

Известно, что высокоскоростной поток самоаэрируется, т.е. насыщается пузырьками воздуха через свободную поверхность, и мы получаем движение не воды, а смеси воздуховодной смеси, которая не подчиняется законам гидравлики.

  1. Деформация русла н/б.

Иногда для экономии средств не доводят русло н/б до окончательных размеров, а считают, что сам поток это сделает в первое время эксплуатации, но рассчитать окончательные размывы во времени очень сложно.

  1. Кавитационная эрозия.

Высокоскоростной поток при обтекании даже небольших выступов шероховатости может вызвать значительный вакуум на бетонной поверхности, что приведет к кавитации бетонной поверхности и в конечном счете к разрушению иных частей устройств н/б, что затрудняет проектирование гасителей энергии в н/б.

  1. Вибрация сооружений.

Высокоскоростной поток характеризуется повышенной пульсацией скоростей и давлений, которая может вызывать вибрацию отдельных частей сооружения.

При вибрации может нарушиться прочность некоторых частей сооружений, снизиться прочностные характеристики грунтов и т.д. Все эти перечисленные обстоятельства не могут быть полностью учтены теоретическими расчетами, поэтому приходится идти следующим путем:

а) прибегать к упрощенным моделям и получать приближенные решения соответствующих вопросов;

б) строить модели и подвергать их соответствующей проверке в лаборатории.

Говоря о размывах грунта в н/б, надо иметь в виду:

а) опасные размывы дна  н/б за плотиной, которые могут привести к подмыву плотины и ее разрушению;

б) безопасные местные размывы дна за плотиной, когда воронка стабилизируется, и нет опасности разрушения сооружения.

На эти размывы достаточно часто идут при проектировании сооружения н/б.

Основные элементы крепления н/б.

При сооружении таких плотин (на глинистом или песчаном основании) дно русла всегда покрывают креплением на большую или меньшую длину, которое состоит из двух частей:

  1. Водобоя, представляющего собой армированную  или неармированную плиту с длиной, равной длине прыжка;
  2. Рисбермы, располагаемой за водобоем и выполненной из отдельных плит, каменной наброски и т.д.
  3. Концевой участок в виде искусственной ямы размыва, забитого прямо за рисбермой шпунта или глубокого зуба.

Крепление должно удовлетворять следующим требованиям:

  1. Не разрушаться потоком воды;
  2. Не разрушаться льдом и другими плавающими предметами;
  3. Не нарушать режим движения воды в н/б.

При проектировании устройств н/б следует различать две задачи:

 

1. (Гидравлическая) Определение геометрических  форм и главнейших размеров  крепления, а также величины сил, действующих со стороны потока  воды на элементы крепления;

2. (Конструктивная) Разработка конструкции крепления, обеспечивающей устойчивость и прочность креплений. Гасители энергии простейшего типа (водобойные колодцы и стенки) и специальные гасители энергии (пирсы, шашки, зубья, растекатели и т.д.), которые понижают 2-ю сопряженную глубину на 20-30% за счет их реактивного действия с возможностью поднятия дна колодца. Специальные гасители выполняют троякую роль: 1) реактивную, выражающуюся в уменьшении, затопляющей глубины и поднятии поверхности водобоя; 2) диссипативную, выражающуюся в том, что при обтекании гасителей в потоке образуются водоворотные области, способствующие повышению пульсации скоростей, что ведет к увеличению касательных напряжений и уменьшению энергии потока; 3) регулирующую, что приводит к снижению волнения поверхности в н/б, уменьшению сбойности течения, более интенсивному растеканию потока, а следовательно, к уменьшению удельных расходов, поступающих в русло н/б. Тогда размеры водобойного колодца будут равны lк=(0,75–1,00)lпр., а без гасителей lк= (1,00– 1,25)lпр., где lпр.= 2,5(1,9hр–hc), а глубина колодца dк= (1/10–1/12)lк . Плиту водобоя отделяют от тела плотины деформационным швом, чтобы избежать появление трещин в этом месте. Кроме этого дефшвы разрезают водобой вдоль течения (обычно по бычкам), с расстоянием между швами не более 15-20 м. Дренаж, устроенный под водобойной плитой толщиной от 0,9 м до 0,4 м, защищает плиту от избыточного фильтрационного давления, и отвод воды из него может осуществляться через фильтрационные отверстия размером 0,2-0,4 м (засыпанные камнем) или в горизонтальном направлении через водопроницаемую рисберму.

Рисберма

Рисберму устраивают в пределах послепрыжкового участка. По ее длине размывающая способность потока  должна уменьшаться за счет снижения придонных скоростей. Конструкция рисбермы по течению потока должна облегчаться и в первом приближении она равна lр= (1,0-2,0)lк или определяться по формуле lр=lкр. – lк, где lкр.= (4–6)H – для глинистых и (6-8)H – для песчаных грунтов.

Т.к. конец рисбермы претерпевает некоторые деформации в связи с вымывом грунта из под рисбермы, поэтому конец рисбермы проектируется гибким и может следовать за деформациями. Можно считать, что рисберма состоит из жесткой, гибкой частей и концевого участка в виде ковша. Толщина жесткой части принимается от 1 до 3 м, а гибкой от 0,5-0,8 м или d=(1/6-1/7)lр.. Плиты делаются квадратными или прямоугольными размерами 2-10-20 м.

Концевой участок.

Стремясь к экономическому решению, длину рисбермы устраивают несколько короче, допуская за ней некоторый размыв, поэтому за ней и устраивают ковш (искусственную яму размыва) глубиной hк=k q/vнер., где k – некий коэффициент, зависящий от длины рисбермы = 1,3. Угол заложения верхового откоса принимается m =4-5, а низового 2,0.

В укороченной рисберме иногда устраивают шпунт на глубину, равную глубине яме размыва, а если глубина ямы размыва небольшая, до 3-5м, устраивается зуб. Для уменьшения скоростей потока рисберма устраивается расширяющаяся с углом расширения tg β= 1/8-1/10, при большем угле растекания потока может произойти отрыв потока от стен рисбермы.

Рис. 14. Схема поперечного сечения плотины на нескальном основании:

1 – понур; 2 – плотина; 3 водобой; 4 – рисберма; 5 – концевое устройство  рисбермы; 6 – воронка размыва; 7 –  послепрыжковый участок; 8 – затопленный прыжок; 9 – эпюра гидродинамического давления на водобой и рисберму в данный момент времени; 10 эпюра противодавления, действующего на водобойную плиту (со стороны дренажа); D0 – дефицит давления

 


 



Информация о работе Классификация гидросооружений