Визначається перевищення 
відмітки гребню греблі над дном річки. Далі визначається перевищення 
гребню греблі над відміткою горизонталі яка розглядається і визначається горизонтальне положення. Для інших горизонталей знаходження точок зовнішнього контуру проводиться аналогічно. Сполучивши одержані точки прямими одержуємо планове окреслення греблі у верхньому б’єфі.
4.7. Фільтраційні розрахунки земляних гребель
При фільтраційних розрахунках належить визначити параметри фільтраційного потоку (положення кривої депресії, фільтраційну витрату, напори або градієнт напору), які необхідні для обгрунтування розмірів і конструкції греблі, визначення коефіцієнтів стійкості укосів, фільтраційної міцності і т. ін.
Фільтраційні розрахунки виконуються для декількох перерізів.
4.7.1. Розрахунок фільтрації через неоднорідну греблю на водонепроникній основі (русловий переріз)
Грунт, який необхідно вибрати для екрану і понура, повинен мати коефіцієнт фільтрації у 50-100 разів менше ніж тіло греблі.
Вибравши розміри ядра у верхній 
і нижній 
частинах визначаєтьсб його середня товщина:
м,
а далі по способу віртуальних довжин по залежності:
м/доба.
Гребля приводитьсб до однорідної. Складається розрахункова схема(рис.4.4) і подальший розрахунок проводиться за залежностями:
, 
Приймаємо 
.
Криву депресії будуємо по залежності:
Значення координат кривої депресії зводимо в таблицю 4.2.
Таблиця 4.2.
Координати кривої депресії
| х, м | 0 | 5 | 10 | 40 | 45 | 50 | 55 | 60 | 64 |
| h, м | 8,68 | 8,35 | 8,00 | 5,52 | 4,99 | 4,39 | 3,70 | 2,84 | 1,90 |
4.8. Розрахунок фільтраційної міцності земляних гребель
Перевірка фільтраційної міцності тіла греблі проводиться для перерізу, для якого виконано фільтраційні розрахунки. Щоб оцінити фільтраційну міцность тіла греблі, необхідно перевірити умову:
,
де 
- діючий середній градієнт напору, 
- критичний градієнт, який для попередніх розрахунків вибирається по таблиці.
Для суглинка = 8,0; γн
= 1,1.
= 
= 7,27, 
1,50 ≤ 17,27 - умова виконується.
4.9. Розрахунок стійкості низового укосу
Мета розрахунку – знаходження із можливих поверхонь зсуву найбільш небезпечної, яка характеризується мінімальним відношенням узагальнених граничних сил опору до активних зсуваючих сил.
Критерієм стійкості є збереження для найбільш небезпечної призми обвалення нерівності 
, де 
- коефіцієнти відповідно надійності споруди, поєднання навантажень і умов роботи, значення коефіцієнта стійкості знаходиться за формулою 
.
Одержаний в результаті розрахунку мінімальний коефіцієнт стійкості kc не повинен перевищувати значень, які рекомендуються, для IVкласу kc =1,05.
Таблиця 4.3
Фізико - механічні властивості ґрунтів
| Ґрунт | ρпр , т/м3 | ρs , т/м3 | n | Природна вологість | Повне насичення | ||
| С,кПа | φ˚ | С,кПа | φ˚ | ||||
| Дрібні пісоки | 1,98 | 2,66 | 0,29 | 30 | 21 | ||
| Супісок | 1,74 | 2,70 | 0,40 | 8,0 | 35 | 3,5 | 20 |
| Суглинок | 1,80 | 2,71 | 0,39 | 20,0 | 35 | 10,0 | 19 |
Значення радіусів 
та 
знаходимо за формулами:
RB = k 1 . H гр ; RH = k 2 . H гр ,
де k 1 іk 2 – коефіцієнти значення яких залежить від середнього коефіцієнта закладання укосу mср , для нашого випадку k 1 =1,60 іk 2 =2,80.
R В = 1,60 × 10,30 = 16,35 м ; R Н = 2,80 × 10,30 = 28,62 м
Значення R 1 знаходимо по залежності:
м
Для подальших розрахунків складаємо таблицю (таблиця 4.5.) і запишемо для пронумерованих відсіків значення sin
і cos з урахуванням знаків.
Приведені значення висоти відсіку hпр знаходимо по залежності:
;
, 
, 
- частини висот відсіку, насичені водою;
,
,
, - щільність грунтів відсіків, насичених водою;
- щільність грунту.
; 
,
де n- пористість грунту;
- щільність твердих частинок грунту;
- густина води;
е – коефіцієнт пористості.
; 
;
.
Таблиця 4.4
Характеристики грунтів
| Грунт | е | rнас | rнас /rпр |
| Крупні пісоки | 0,41 | 1,18 | 0,66 |
| Середні піски | 0,64 | 1,04 | 0,58 |
| Суглинок | 0,27 | 1,37 | 0,65 |
Площа масиву обвалення яка обмежена кривою депресії , частиною кривої ковзання і вертикаллю, яка проходить через точку перетину кривої депресії з внутрішнім укосом дренажу:
А1 = 130,11м2 .
В межах тіла обвалення АВСДА на частину насипу діє гідродинамічна сила Ф , значення якої визначається за залежністю:
=
кН
і — середній градієнт площі (похил кривої депресії):
і=
Віддаль по нормалі до напрямку дії сили Ф від центру ковзання – це плече сили, яке дорівнює r = 19,15 м .
Знайдемо коефіцієнт стійкості по залежності:
=
Одержане значення kc = 1,48 більше нормативного k н =1,05 для споруд IVкласу.
Отже, умова фільтраційної міцності виконується.
Схема до розрахунку стійкості низового укосу греблі зображена на рис. 4.5.
V . Водоскидна споруда
5.1 Баштовий водоскид
Для скидання повеневих витрат із водосховищ влаштовують баштові водоскиди автоматичної дії (рис. 5.1.). Спорожнення водосховища передбачається через донний водовипуск в башті, забір води може бути здійснений за допомогою труб, розташованих вище ↓РМО на 0,5м. Місце розташування водоскиду вибирається виходячи із таких умов: споруда повинна бути розташована на корінній основі; відмітка дна водовипускної і водопропускної труб споруди повинна бути прямолінійною в плані.Споруда розташовується в пониженій частині водосховища в тілі земляної греблі. Баштовий водоскид складається з таких елементів: башти (1), донного водопспуска (2), камери затворів (3), водовідної труби (4), водобійного колодязя (5), рисберми (6), відвідного каналу (7), службового мосту (8).
Приймальною частиною водоскиду є башта, яка може бути прямокутного, круглого або овального окреслення в плані і розташовується в тілі греблі.
Рис.5.1 Повздовжній розріз баштового водоскиду
5.1.1 Гідравлічний розрахунок водоскиду
Пропускна спроможність башти визначається по залежності:
Q р — розрахункова витрата, м3 /с
m — коеф. витрати, що вибирається в межах 0,38...0,40. m=0,40;
l — довжина водозливного фронту, м
, 
↓ФПР - ↓НПР
0,7м; при vo
<0,5 м/с швидкість не враховується : vo
=0.
Ho
=
0,7м.
З даної формули визначаємоl :
м
Приймаємо овальну форму окреслення башти з розмірами: довжина – 7м, радіус - 3 м.
5. 1.2 . Водовідвідні труби
Водовідвідні труби приймаємо круглого поперечного перерізу, пропускна здатність яких визначається за формулою:
де n- кількість труб з площею поперечного перерізу 
;
- різниця рівнів води усередині башти і нижньому б’єфі споруди, яка визначається за формулою:
zтр = ↓РВБ - ↓РНБ = 425,42 – 418,60 = 6,82 м,
↓РВБ = ↓НПР – 0,35 = 425,77 - 0,35 = 425,42 м
- коефіцієнт витрати, приймаємо μ = 0,6.
м2
Ширина вихідного фронту труб:
м
де 
= 0,5м – відстань між трубами;
= 0,12м – товщина стінки труби.
5.2. Водобійний колодязь
Колодязь виконується у вигляді розтрубу, що розширюється в плані від ширини вихідного фронту труб b тр до ширини каналу вк .
Рис. 5.2. Схема до розрахунку водобійного колодязя
Глибина води на виході з труби
h1
=
м
h1 — перша спряжена глибина.
Визначаємо радіус r1 , який відповідає першій спряженій глибині:
,
де 
– кут розширення стінок колодязя в плані, 
=25о
м
Визначаємо ступінь бурхливості потоку (число Фруда): 
м ; 
Оскільки число Фруда 
>1, тобто потік знаходиться в бурхливому стані, тому потрібно запроєктувати водобійний колодязь. Для визначення розмірів водобійного колодязя визначаємо довжину стрибка:
Тоді,
де 
м
Довжина водобійного колодязя
, 
= 5,42 м
Приймаємо 
м.
Радіус, який відповідає другій спряженій глибині:
м
Значення другої спряженої глибини 
визначається шляхом підбору за залежністю:
Знайдемо значення лівої частини при h1 =1,21 м. Приймаємо h2 =0,66м.
Визначаємо значення глибини водобійного колодязя:
м
Приймаємо конструктивно
м. Визначаємо довжину рисберми:
м.
5.3. Відвідний канал
Рис.5. 3 . Поперечний переріз відвідного каналу
Відвідний канал спряжує кінцеву частину споруди і відвідне русло річки. Глибина води в каналі h приймається такою, як і глибина води в річці при пропусканні Qp .
Для розрахунку ширини каналу по дну використаємо формулу:
m- коефіцієнт укосів канала.
- допустима нерозмивна швидкість, = 0,5 м/с; m= 1,25.
Так як в цьому випадку ширина каналу дуже значна, то дно і укоси каналу закріплюємо бетонними плитами. При цьому допустима швидкість 
м/с
.
м
Приймаємо ширину відвідного каналу bk = 7м.
Список використаної літератури
1.Волков И.М., Кононенко П.Ф., Фединчик И.К. Гидротехнические сооружения. М.: “Колос”, 1968.
2.Замарин Е.А., Фадеев В.В. Гидротехнические сооружения. М.: “Колос”, 1965.
3.Кириенко И.И., Химерик Ю.А. Гидротехнические сооружения. Проектирование и расчет. К.: “Вища школа”, 1987.
4.Розанов Н.П. и др. Гидротехнические сооружения.. М.: Стройиздат. 1978.
5.Чугаев Р.Р. Гидротехнические сооружения. Глухие плотины. М.: Высшая школа. 1975.
6.Справочник по гидравлике. Под ред. Большакова В.А.К.:“Вища школа”. 1977.
7. Справочник по гидравлическим расчетам. Под ред. Киселева П.Г. М.: Энергия. 1975.
8.Перечень единиц физических величин, подлежащих применению в строительстве. М.: Стройиздат. 1987.
9.Руководство по определению нагрузок и воздействий на ГТС II 58 - 76. Л.: ВНИИГ. Энергия. 1977.
10.Строительные нормы и правила. Определение расчетных гидрологических характеристик. СНиП 2.01.14-83. М.: 1984.
11.Строительные нормы и правила. ГТС. Основные положения проектирования. СНиП 2.06.01-86. М.: Госстрой СССР. 1989.
12. СНиП. Нагрузки и воздействия на ГТС. СНиП 2.06.04-82. М.: Госстрой СССР. 1989.
13. Строительные нормы и правила. Плотины из грунтовых материалов. СНиП 2.06.05-84. М.: Госстрой СССР. 1985.
14.СНиП 2.06.03-86. Мелиоративные системы и сооружения. М.: Стройиздат. 1987.
15. СНиП 2.06.02-85. Автомобильные дороги. М.: Стройиздат. 1986.
29-04-2015, 00:35