Выбор удельного расхода на рисберме. Расчет глубины воды в яме размыва

Удельный расход, т.е. расход, проходящий через 1 м ширины водопропускного фронта сооружения, является важнейшей характеристикой пропускной способности сооружения, а выбор его значения во многом определяет конструкцию водопропускного сооружения, режимы сопряжения бьефов и как следствие, технико-экономические показатели всего гидроузла.

Изменяя удельный расход, можно получить различные варианты конструктивного решения водопропускного сооружения и крепления верхнего и нижнего бьефов. При этом увеличение удельного расхода ведет к уменьшению ширины водопропускного сооружения и снижению его стоимости, но к увеличению затрат на крепление нижнего бьефа и его заглублении в основание.

На предварительных стадиях проектирования для выбора оптимального значения удельного расхода в нижнем бьефе водосливных плотин можно воспользоваться следующим способом:

По допустимым скоростям на рисберме:

Задаемся допустимой средней скоростью на рисберме в зависимости от вида грунта, на котором располагается рисберма:

- для песчаных грунтов: ;

- для глинистых грунтов: .

Принимаем допускаемую не размывающую скорость , т.к. основание – супесь.

Принимаем отметку поверхности воды на рисберме, равной отметке поверхности воды в реке в естественных условиях. И по кривой  находим отметку уровня воды в нижнем бьефе при расчетном расходе. Расчетный расход равен , отметка нижнего бьефа равна . Зная отметку дна реки , находим глубину потока на рисберме:

Определяем удельный расход:

После схода потока с бетонного крепления рисбермы происходит размыв русла – образуется яма размыва. Задаваясь глубиной, при которой произойдет стабилизация ямы размыва, можно определить соответствую-щую предельную величину удельного расхода:

где  - неразмывающая скорость на дне ямы размыва;

 - глубина воды в яме размыва;

 - коэффициент, учитывающий неравномерности распределения удельно-го расхода по ширине водосливного фронта ( ).

В данном курсовом проекте глубина ямы размыва принимается равной:

где  - коэффициент размывающей способности. Определяется из графики Кушина (1,05 – 1,1);

 - диаметр частиц, меньше которых по кривой гранулометрического состава 50%.

В случаи связных грунтов, неразмывающая скорость зависит главным образом от удельного сцепления, коэффициента пористости  и эквивалентного диаметра .

По таблице 4.4 эквивалентный диаметр для глинистых грунтов принимаю равный 10 мм.

Не выполняется условие, значит меняет значение q_рисб=25м²/с. Пересчитываю значения h_я.р.:

Определяем примерную ширину рисбермы плотины вдоль напорного фронта:

где  - расчетный сбросной расход водослива.

2.2 Разрезка водосливной плотины на секции. Определение числа пролетов и В_рисб за водосливом

Необходимо определить требуемое количество водосливных пролетов, их ширину, а также разбить конструкцию водосливной плотины на секции и определить толщину быков. При этом общая конструкция должна примерно соответствовать требуемой ширине . Ширина рисбермы соответствует расстоянию между двумя устоями (крайние быки).

Рекомендуется проводить разрезку плотины осадочными швами по быкам. В этом случае в секцию входят и водосбросные пролеты и быки.

При наличии глинистых грунтов в основании чаще всего швом разрезается каждый бык. Толщину быков назначают в зависимости от ширины пролета, высота и типа затвора, а также от разрезки его осадоч-ным швом.

В данном курсовом проекте принимаю три секции с тремя пролетами по , разрезной бык – .

После определения количества пролетов, их ширины и назначения толщины быков необходимо проверить соответствие удельного расхода принятого ранее.

Откладываю на генплане канал шириной

,

где