по ГТС (стр. 3 из 12)

(2.1)

де	Ñн.кр	-	відмітка нижньої межі кріплення верхового укосу, м;
ÑРМО	-	відмітка рівня мертвого об'єму, м;
h_1%	-	висота хвилі 1%-ої забезпеченості при ÑРМО, м.

В курсовому проекті, за відсутністю даних для визначення h_1% при РМО, за розрахункову величину приймають товщину крижаного покрову, яку можна прийняти 0,5-0,7 м.

При розрахунку відмітки берми може виникнути випадок, коли вона повинна розташовуватися поблизу поверхні землі або навіть нижче її. Цей випадок має місце при низькому стоянні рівня мертвого об'єму (РМО). Тоді кріплення проектують по усьому верховому укосі, доводячи його по всій довжині греблі до поверхні землі, берму не влаштовують, а упор розташовують по підошві верхового укосу.

3.Визначення відмітки гребня греблі

3.1. Загальні положення

Гребінь греблі розташовують на відмітці, що виключає можливість переливу води через нього. Відповідно до вимог [9, п.2.12] перевищення гребня греблі слід визначати для двох випадків стояння рівня води у верхньому б'єфі:

а) при нормальному підпірному рівні (НПР) або при більш високому рівні, що відповідає пропусканню максимального паводка, що входить в основне сполучення навантажень і впливів (рис.Д.3.1, а)

б) при форсованому підпірному рівні (ФПР), при пропусканні максимального паводка, що відноситься до особих сполучень навантажень і впливів (рис.Д.3.1, б).

Перевищення гребня гребліh_sв обох випадках визначається за формулою:

(3.1)

де		-	вітровий нагін води у верхньому б'єфі, м;
	-	висота накату вітрових хвиль забезпеченістю 1%, м;
a	-	запас перевищення гребня греблі; варто приймати не менше 0,5 м.

При визначенні перших двох складових формули (3.1) швидкість вітру при основному сполученні навантажень і впливів (при НПР) треба приймати забезпеченістю 2% для споруд I, II класів і забезпеченістю 4% - для III, IV класів [9, с.30] , а при особому сполученні навантажень і впливів (при ФПР) розрахункова швидкість вітру приймається забезпеченістю, для споруд I-II класів 20%, для III класу – 30 %, для IV- 50%.

З двох отриманих результатів розрахунку вибирають більш високу відмітку гребня греблі.

3.2. Висота вітрового нагону

Висота вітрового нагону Dh_set, м, припускається визначати [7, с.31] за формулою

(3.2)

де		-	розрахункова швидкість вітру на висоті 10 м над водосховищем, м/с;
	-	довжина розгону хвилі, м;
	-	кут між подовжньою віссю водоймища і напрямком вітру , град;
	-	коефіцієнт, що приймається в залежності від швидкості вітру, який можна прийняти як *(-10⁷)

3.3. Висота накату хвиль на укіс

Для визначення висоти накату хвиліh_run1_% на верховий укіс необхідно визначити висоту хвилі розрахункової забезпеченості h_1%іїї елементи: довжину хвилі (d_іперіод хвилі Т(рис.Д.3.2). Всі зазначені розміри визначаються за СНиП 2.06.04-82* [7, с.33].

Розрахунки в курсовому проекті ведуться для глибоководної зони, тобто в припущенні d>0,5l_d.За значеннями безрозмірних величин gt/V_wіgL/V²_wі верхньої огинаючої кривої визначають значення gh_d/V²_wі gT/V_w і за меншими їхніми значеннями приймають середню висоту і середній період хвиль (рис.Д.3.5). У цих виразах: g- прискорення вільного падіння, м/с²; t- безупинна тривалість дії вітру , с; V_w- розрахункова швидкість вітру , м/с; L - довжина розгону вітрової хвилі по напрямку вітру, м.

Довжина розгону хвилі - це максимальна відстань по прямої між урізом води і створом греблі. Тобто кожному рівню відповідає своє положення урізу води, а довжину розгону хвилі L знаходять і для НПР, і для ФПР. Для цього на топографічну зйомку ложа водоймища, що проектується наносять розрахункові рівні НПР і ФПР і знаходять довжину розгону при цих рівнях. У дійсному курсовому проекті Lзадана у вихідних даних.

При відсутності відомостей про тривалість дії вітру допускається для попередніх розрахунків приймати t= 6 год.

Середню довжину (м) хвилі l_d при відомому значенніТ визначають за формулою

(3.3)

Висоту хвиліi %-ї забезпеченості визначають за формулою

(3.4)

Коефіцієнтk_i, визначається за графіком (рис.Д.3.3). Для цього безрозмірну величину gL/V²_wвідкладають на горизонтальній шкалі графіка. По ній і розрахунковій забезпеченості (1%) на вертикальній шкалі знаходять значення коефіцієнта k_i. Аналогічно знаходяться значення k_iдля іншої забезпеченості.

Висота накату хвилі на укіс забезпеченістю 1% при глибині перед греблею d ≥ 2h_1% визначається [7, с.6] за формулою

(3.5)

де	k_rта k_p	-	коефіцієнти шорсткості і проникності укосу, приймаються за табл. 3.6;
k_sp	-	коефіцієнт, що приймається за табл. 3.7;
k_run	-	коефіцієнт, що визначається за графіками на рис.П.3.4 у залежності від пологостіхвиліl_d / h_d1% на глибокій воді;
k_a	-	коефіцієнт, що враховує кут підходу фронту хвилі до споруди приймається за табл. 3.8;
h_1%	-	висота хвилі забезпеченістю 1%, м.

Таблиця 3.2

Коефіцієнти k_rіk_p

Конструкція кріплення укосу	Відносна шорсткість r / h _1%	k_r	k_p
Бетонними (з/б) плитами	1	0,9
Гравійно-галечникове,	Менше 0,002	1	0,9
або кріплення бетонними	0,005-0,01	0,95	0,85
(залізобетонними) блоками	0,02	0,9	0,8
0,05	0,8	0,7
0,1	0,75	0,6
0,2	0,7	0,5

Примітка. Характерний розмір шорсткостіr (м), належить приймати рівним середньому діаметру зерен матеріалу кріплення укосу .

Для знаходження k_runпопередньо необхідно визначити пологість хвилі l_d/ h_1%, де l_d- середня довжина вітрової хвилі. При глибині перед греблею d<2h_1% коефіцієнт k_runнеобхідно приймати для значень пологості хвиль, зазначених на рис.П.3.4 в дужках.

Таблиця 3.3

Коефіцієнт k_s_p

Значение ctg j	1-2	3-5	> 5
Коефіцієнтk_s_p при швидкості вітруV_w, м/с: 20 та більше	1,4	1,5	1,6
10	1,1	1,1	1,2
5 та менше	1	0,8	0,6

Примітка. j -кут нахилу укоса до горизонту.

Таблиця 3.4

Коефіцієнт k_a

Кут a, град	0	10	20	30	40	50	60
Коеф.k_a	1	0,98	0,96	0,92	0,87	0,82	0,76

Знаючи величиниk_r, k_p, k_sp, k_run, h_1%, k_a находять висоту накату хвилі на укісh_run1% за формулою (3.5).

3.4. Призначення відмітки гребня греблі

Знаючи значення h_run1%,Dh_set, підраховані для двох розрахункових рівнів НПР та ФПР визначають перевищення гребня греблі над НПР

;

(3.6)

та над ФПР

(3.7)

Потім варто визначити відмітку гребня греблі

для двох випадків, що розглядуються. Відмітка гребня при розрахунковому рівні НПР дорівнює

;

(3.8)

при розрахунковому рівні ФПР