ФГПУ ВПО ОмГАУ

Кафедра гидротехнических мелиораций

Факультет водохозяйственного строительства 
 
 
 
 
 
 

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

по дисциплине “Гидротехнические сооружения комплексного и отраслевого назначения” 

ВОДОХРАНИЛИЩНЫЙ ГИДРОУЗЕЛ

С ГРУНТОВОЙ  ПЛОТИНОЙ 
 
 
 

Выполнил: Александрова Н. В.

               51 группа,

заочное отделение

                   Проверил: Петров  Е.Ф.

                 
 
 

Омск 2009 

СОДЕРЖАНИЕ 
 
 

Продолжение содержания

 
 
 
 
 
 

Паспорт водохранилищного гидроузла на реке ТУРА 

 
 
 
 
 
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ 

     Целью данной расчетно-графической работы является проектирование водохранилищного гидроузла с грунтовой плотиной.

     Общий комплекс гидротехнических сооружений, объединенных по расположению и условиям их совместной работы, называется гидроузлом. В зависимости от назначения различают виды гидроузлов: водозаборные, воднотранспортные, энергетические, ирригационные и другие. Гидроузлы бывают комплексные. Речные гидроузлы называются напорными (или плотинными), если они создают подпор на реке и безнапорными, если подпор отсутствует.

     Если  имеется совокупность гидротехнических сооружений и гидроузлов, объединенных территориально и служащих общим водохозяйственным целям, то эта совокупность называется гидротехнической системой.

       Неотъемлемой частью водохранилищного  гидроузла является плотина. Простота конструкции, широкое использование местных строительных материалов, возможность постройки почти на любых основаниях обусловили широкое распространение земляных плотин во всех странах. Земляные плотины подразделяются по множеству признаков. Так по способу возведения они бывают: насыпные, намывные, полунамывные. По конструкции поперечного профиля земляные плотины делятся: из одного грунта, с вертикальным ядром или диафрагмой, с экраном, из разнородных грунтов.

     Для возведения земляных плотин применяют  различные грунты, имеющиеся на территории постройки плотины. Лучшими грунтами для однородной плотины считаются суглинки и супеси. Вполне пригодными является песчаные и песчано-гравелистые грунты, но в этом случае необходимо применять противофильтрационные устройства: экраны, ядра и понуры. Для противофильтрационных элементов плотины применяются связные, пластичные малопроницаемые грунты: глины, суглинки, а также торф при степени разложения не менее 50%.

     При достаточном количестве в районе строительства относительно водонепроницаемых грунтов строят плотину из однородного грунта. Их преимущества – простота и быстрота возведения, возможность применения комплексной механизации, что значительно снижает стоимость работ по сравнению с другими типами плотин.

     При недостаточном количестве малопроницаемых грунтов плотину насыпают из имеющихся на месте песчаных грунтов, супесей или других проницаемых материалов. Для предупреждения фильтрации воды через тело плотины применяют противофильтрационные устройства.

     Основные  элементы профиля плотины приведены на рисунке 1.

 
 
 

 
 
 

      Примечание:  ÑНПУ – нормальный подпертый уровень;

                        ÑГП – отметка гребня плотины;

                        1 – верховой откос;

                        2 – подошва плотины;

                        3 – берма;

                        4 – низовой откос;

                        5 – тело плотины. 

      Рисунок 1 – Элементы профиля земляной плотины. 

1 РАЙОН  СТРОИТЕЛЬСТВА, НАЗНАЧЕНИЕ ГИДРОУЗЛА

И КЛАСС  ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ 

     Район строительства находится на территории Уральского Федерального округа, в Свердловской области, на реке Каменка.

      Гидроузел на реке Каменка предназначается для сезонного регулирования для орошения сельскохозяйственных угодий.

      Для  определения класса основных гидротехнических сооружений воспользуемся двумя методиками.

      По  первой методике класс определяется в зависимости от последствий аварии, высоты плотины, материала и вида грунта основания. Для этого воспользуемся таблицей 1.1 [4]. Недостающими данными является максимальная высота: 

     H¢_max = ÑГП¢ - ÑДна, м          (1)  

      Отметку гребня плотины берем предварительную:

     ÑГП¢ = ÑНПУ + 2,5 м = 158,20 + 2,5 = 160,70 м.

      Отметка дна равна 147,62 м. Подставляем данные в формулу 1 и получаем:

     H¢_max = 160,70 – 147,62 = 13,08 м.

      Так как максимальная высота плотины  равна 13,08 м, а это меньше 25 метров, то принимаем класс основных гидротехнический сооружений – IV.

      Согласно  второй методики, класс сооружений определяется в зависимости от последствий нарушения  эксплуатации гидроузла. Для этого воспользуемся формулой: 

                        F_ор =(q_ВП /q)×1000, га     (2) 

      где  q_ВП – максимальный расход водопотребления, м³/с;

            q – расчетный гидромодуль, л/с×га.

Принимаем расчетный гидромодуль равный 0,5 л/с×га. Максимальный расход водопотребления из задания равен 1,2 м³/с. Тогда:

            F_ор =(1,2 /0,5)×1000 = 2400 га.

По этому  значению выбираем класс сооружений по таблице. Принимаем расчетный класс основных гидротехнических сооружений – IV кл.

      Коэффициент надежности К_Н сооружения равен 1,1. 
 
 

2 СТВОР  ГИДРОУЗЛА, СОСТАВ И РАЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА

КОМПОНОВКИ  СООРУЖЕНИЙ ГИДРОУЗЛА 

     2.1 Створ гидроузла 

      При выборе створа гидроузла необходимо учитывать ряд требований:

- расположение  плотины по возможности должно  быть в самом узком месте речной долины. Ось плотины должна быть перпендикулярна горизонталям местности и направлению течения реки;

- при проектировании плотины необходимо провести исследование грунтов, прилегающих к району строительства, которые могут понадобиться для возведения плотины;

- необходимо учесть размеры территории, которая понадобится для размещения постоянных и временных сооружений гидроузла;