Водохраніліщного гідровузол

Курсовий проект студента Осокіна Євгенія, ГТФ гр 5016 / 2

Санкт-Петербурзький Державний Технічний Університет

Гідротехнічний факультет, Кафедра гідротехнічних споруд

Санкт-Петербург

1998

Зміст:

Частина I. Загальні дані

1.1. Склад гідровузла, вибір створу і призначення основних споруд

1.2. Розрахункові витрати та рівні верхнього б'єфу

1.3.Характерние особливості географії, рельєфу і геології району будівництва

Частина II. Глуха гребля

Частина III. Експлуатаційні водоскид

3.1. Вхідна частина шахтного водоскиду

3.2. Вертикальна шахта

3.3.Отводящій тунель

Частина IV. Споруди для пропуску витрат у будівельний період

4.1. Будівельний водоскид

4.2. Перемички

4.3. Вибір діаметра будівельного водоскиду і розмірів перемички

Частина V. Водоприймачів

Частина I. Загальні дані.

Склад гідровузла, вибір створу і призначення основних споруд.

Метою даної роботи є проектування водохраніліщного гідровузла. Гідровузол включає в себе греблю, водоскидні споруди, водоприймач, споруди для пропуску будівельних витрат. Клас основних споруд I.

Призначення глухий греблі полягає у підвищенні рівня верхнього б'єфу щодо природного рівня і створення водосховища.

Створ гідровузла вибраний з міркувань мінімуму довжини греблі. Таким чином, створ греблі узятий по планшету в місці, де горизонталі, відмітки яких рівні позначці гребеня греблі, розташовані найближче один до одного. Цим досягається зниження обсягу греблі, а значить і її вартості. Також по карті місцевості видно, що при такому розташуванні глуху греблю "заклинює". Положення всіх основних споруд більшою мірою зручністю їх експлуатації.

Водоскидних споруда служить для скидів надлишків води з верхнього б'єфа, які виходять у зв'язку з тим, що річка повністю не зарегульована. Водоскидних отвір обладнано затвором. Досвід будівництва гідровузлів і відповідні розрахунки показали, що така конструкція отворів призводить до більш економічним рішенням (зменшується довжина водозливного фронту і знижується затоплення земель у верхньому б'єфі).

Водоприймачів служить для безпосереднього прийому води з водосховища. Він забезпечує надходження необхідних витрат води в водоводи, припинення надходження води під час огляду або ремонту споруди або обладнання, а також захист водоводів від проникнення в них донних наносів, плаваючих тіл, великого сміття і льоду.

Будівельний водоскид існує для пропуску води в будівельний період. Він використовується в комплексі з перемичками - земляними спорудами, що перешкоджають проникненню води у котлован.

Розрахункові витрати та рівні верхнього б'єфу.

Розрахунковий витрата з основною ймовірністю Qосн = 750 м3/сек. Він використовується при визначенні величини витрати, що скидається через водоскид.

Розрахунковий витрата водоспуску Qз = 690 м3/сек. Він використовується при розрахунку розмірів експлуатаційного водоскиду.

Розрахунковий будівельний максимальна витрата Qстр = 400 м3/сек. Він використовується при розрахунку діаметра будівельного водоскиду.

Розрахунковий будівельний витрата при перекритті русла Qпер = 50 м3/сек. Він використовується при розрахунку розмірів перемичок і будівельного водоскиду.

Розрахунковий витрата деривації Qд = 60 м3/сек. Він використовується при розрахунку діаметра водоводу водоприймача та визначення розмірів сороудержівающей решітки.

Підпірні рівні складають:

нормальний підпірний рівень (НПУ) - 140,0 м,

форсований підпірний рівень (ФПУ) - 140,25 м,

рівень мертвого обсягу (УМО) - 125 м.

Крива зв'язку витрат і рівнів показана в додатку 2.

Характерні особливості географії, рельєфу і геології району будівництва.

Географічний район проектованого споруди - Західний Урал.

Ділянка будівництва характеризується великими перепадами висот. Рельєф місцевості - горбистий, що переходить у рівнинний.

Глибина залягання корінних порід (алювій) в руслі річки становить 4 м. Таким чином споруди гідровузла зводяться на скельних породах.

Частина II. Глуха гребля.

У проекті розглядається варіант глухий неоднорідною земляної греблі з ядром. Для будівництва тіла греблі, кріплення укосів тіла греблі і зворотних фільтрів використовуються місцеві матеріали.

Відмітка гребеня греблі складає 147,4 м. Ширина греблі по гребеню дорівнює 10 м. Ширина греблі по підошві дорівнює 345 м. Товщина кріплення верхнього укосу становить 600 мм. Товщина зворотного фільтра "тіло греблі - ядро" складає 3 м, зворотного фільтра "тіло греблі - банкет" становить 6 м.

Коефіцієнт закладання верхнього укосу становить 3,42, нижнього схилу - 3,25. Ширина берм дорівнює 3 м. Берми розташовуються через кожні 10 м по верхового укосу і 15 м - за низовому схилу.

З боку нижнього б'єфу розташований банкет. Відмітка гребеня банкету становить 107,0 м. Ширина гребеня банкету дорівнює 6 м.

Загальний обсяг тіла греблі складає 89 565 м, 3

Основною перевагою розглянутого варіанту греблі є те, що гребля створюється з місцевих матеріалів. Завдяки цьому витрати на транспортні перевезення знижуються. Фактором, що знижує вартість греблі, також є те, що її довжина по підошві прийнята мінімальної, що забезпечує економію будівельних матеріалів.

Частина III. Експлуатаційні водоскид.

Розглядається варіант закритого водоскиду з вертикальною шахтою. Вхідна частина шахтного водоскиду має воронку гранично мінімального радіуса (у плані) з кільцевим затвором.

Водоскид розташовується на деякій відстані від дамби. Його розташування обумовлено місцевими умовами рельєфу, зручністю експлуатації і допустимим мінімальним відстанню до тіла греблі.

3.1. Вхідна частина шахтного водоскиду.

Вхідна воронка гранично мінімального радіуса має такі елементи вхідної частини водоскиду: кільцевої затвор радіусом R = 8,8 м і висотою Н = 3,5 м, бик, підхідний канал (підхідному виїмка), камера тиску (затворна камера), труба-випуск води з камери, воронка. Відмітка гребеня водозливу становить 136,8 м.

3.2. Вертикальна шахта.

Шахта круглого поперечного перерізу запроектована так, що в ній відбувається вільне падіння води. Діаметр шахти складає D = 7 м. оброблення шахти робиться такий же, як і обдєлка відвідного тунелю (бетон).

3.3.Отводящій тунель.

Тунель в плані запроектований прямолінійним, з діаметром 7 м. Шахта з тунелем сполучається у вертикальній площині криволінійної вставкою радіусом R = 35,5 м. Після закінчення будівельних робіт експлуатаційну частину тунелю відокремлюють від будівельної бетонної пробкою, довжиною 4 м. Під час скидання води з водосховища тунель працює як безнапірний. Поверхня тунелю покривається бетонної обробленням.

Частина IV. Споруди для пропуску витрат у будівельний період.

Комплекс споруд для пропуску витрат у будівельний період включає в себе будівельний водоскид і верхової і низової перемички.

4.1. Будівельний водоскид.

Будівельним водоскидом називається тимчасова споруда для пропуску будівельних витрат до моменту наповнення водосховища і зведення експлуатаційного водоскиду.

У проекті розглядається будівельний водоскид - тунель. Він призначений для відведення води в будівельний період з верхнього б'єфу в нижній і осушення котловану. Наповнення води в тунелі становить 0,7 D = 4,9 м. Рух води - рівномірний, режим - безнапірний.

Розташування водоскиду вибрано з умови мінімуму його довжини і прямолінійності в плані. Поперечний перетин прийнято круглим. Поверхня водоскиду облицьована бетоном.

Водоскид включає в себе вхідний портал, вихідний портал і власне водоскид.

Вхідний портал складається з підвідного каналу з незначним зворотним ухилом, порога і перехідного ділянки. Відмітка дна на початку підвідного каналу прийнята рівною 99 м. Довжина каналу складає 550 м, поріг порталу розташований на позначці 99,5 м. Його довжина становить 15 м. Зміна позначки порога щодо позначки почала дна підвідного каналу дозволяє зберегти на вхідному порталі рівномірний рух води , незважаючи на зміну поперечного перерізу (трапецієподібно в каналі, кругле у водоскиду). Дно перехідного ділянки є криволінійним, а сам перехідною ділянку виконує ті ж функції, що і перехідний ділянка експлуатаційного водоскиду.

На порозі розташований бик шириною 3 м. По верху порталу йде автомобільна дорога. У тілі бика є пази для затворів. Затвори служать для осушення проточної частини водоскиду під час бетонування пробки.

Вихідний портал включає в себе поріг і відвідний канал. Довжина порога дорівнює 10 м. Відмітка порога становить 94 м. Довжина каналу дорівнює 30 м. На порозі розташований бик шириною 3 м. По верху порталу йде автомобільна дорога.

Довжина водоскиду між порталами складає 500 м. Діаметр водоскиду дорівнює 7 м.

4.2. Перемички.

Для запобігання води до місця будівництва греблі влаштовуємо верхової і низової перемички. Вони являють собою насипу трапеціїдальной перетину.

Відмітка гребеня верхової перемички збігається з відміткою другій знизу берми глухий греблі 113,0 м.

Закладення верхової межі перемичок одно закладення верхової межі дамби (3,42). Закладення низова межі перемичок одно закладення низової межі дамби (3,25).

4.3. Вибір діаметра будівельного водоскиду і розмірів перемички.

Вибір діаметра будівельного водоскиду і розмірів перемичок відбувається на підставі техніко-економічного розрахунку, поданого в додатку. Умовами вибору діаметра водоскиду є умова мінімуму сумарної вартості цієї споруди і перемичок і умова zпер = 2-3 м. Приймаю діаметр D = 7 м при zпер = 2,5 м з мінімальної вартості будівництва.

Частина V. Водоприймач.

У проекті розглядається берегової напірний дериваційний водоприймач глибинного типу. Він примикає безпосередньо до берегового схилу.

Заглиблення забральной стінки по УМО одно 3,0 м для виключення попадання повітря і плаваючих тіл у водовід. На вході в водоприймач розташовується сороудержівающая решітка розмірами 8,6 '7, 0 м. Вона служить для затримування плаваючих тіл, наносів, крижин і для зменшення швидкостей води при проході в водоприймач. Далі розташований ремонтний затвор, що піднімається і опускається мостовим краном. Він служить для осушення проточного тракту під час ремонту. Далі розташовується аварійний затвор. Він піднімається і опускається гідропідйомником. Діаметр водоводу становить 5,0 м. Розрахунок представлений у додатку.

Перед входом у водоприймач є підхідному розчищення. Її відмітка складає 113,0 м.

Додаток 4. Залежність площі дзеркала водосховища від УВВБ.

Додаток № 6