Проектирование бетонной водосливной и грунтовой плотин речного гидроузла

Научно-исследовательский университет "Московский Энергетический Институт"
Кафедра "Энергетические и гидротехнические сооружения"
Курсовой проект по дисциплине "Гидротехнические сооружения"
На тему "Проектирование бетонной водосливной и грунтовой плотин речного гидроузла"
Москва, 2022

Заданы следующие данные:
Максимальный (расчётный) расход реки Qmax=3200 м3⁄с
Минимальный расход реки Qmin=120 м3⁄с
Глубина водохранилища Hв=21,0 м
Максимальная глубина реки h(р,max)=7,0 м
В задании задано геологическое строение и физико-механические свойства грунтов основания.
Виды грунтов: основания – песок средний (ПС) и глина (Г1).
Глубина верхнего слоя грунта основания составляет h1=16,0 м
Задана топографическая карта района строительства и батиграфическая кривая реки

Задача данной работы – спроектировать бетонную водосливную плотину на нескальном основании в составе средненапорного гидроузла.
Гидроузел проектируется в составе бетонной водосливной плотины, которая служит для пропуска расходов воды в строительный и эксплуатационный периоды, и грунтовой плотины.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение 4
1. Исходные данные проектирования 4
2. Гидравлические расчёты бетонной водосливной плотины 7
2.1 Выбор удельного расхода водосливной плотины 7
2.2 Проектирование водосливного фронта 8
2.2.1 Разбивка плотины на секции. Выбор ширины пролетов и размеров быков 8
2.2.2 Определение действительного расхода на рисберме 9
2.3 Конструирование и расчёт водосливного порога 10
2.3.1 Размещение затворов 10
2.3.2 Определение отметки порога водослива 10
2.4. Определение условий сопряжения бьефов при маневрировании затворами 16
2.4.1 Принципы расчёта сопряжение бьефов 16
2.4.2 Сопряжение бьефов по первому расчетному случаю 18
2.4.3 Сопряжение бьефов по второму расчетному случаю 19
2.4.4 Определение условий сопряжения бьефов и необходимости водобойных устройств 20
2.5 Гидравлический расчет водобойного колодца 21
2.6 Проектирование водобойной плиты 24
2.6.1 Выбор габаритных размеров водобойной плиты 24
2.6.2 Определение нагрузок на водобойную плиту 25
2.6.3. Расчёт устойчивости водобоя на всплытие 29
2.7 Конструирование рисбермы и концевого крепления 30
2.7.1 Определение общей длины крепления русла 30
2.7.2 Определение глубины ямы размыва. Выбор концевого крепления 30
2.7.3 Конструирование рисбермы 31
2.8.1. Гидравлический расчёт пропуска поверочного расхода 33
2.8.1. Определение ФПУ 33
2.8.2 Проверка условий сопряжения бьефов при пропуске поверочного расхода 34
3. Конструирование бетонной водосливной плотины 36
4. Конструирование подземного контура и фильтрационные расходы 37
4.1 Выбор схемы подземного контура 37
4.2 Проверка фильтрационной прочности 37
4.3 Определение фильтрационного противодавления 38
4.3.1 Определение расчетной глубины зоны фильтрации 38
4.3.2 Расчет фильтрации методом удлиненной спрямлённой контурной линии 38
4.4 Определение фильтрационного расхода 40
5. Статические расчеты секции бетонной водосливной плотины 42
5.1 Сбор нагрузок на секцию бетонной водосливной плотины 42
5.2 Расчет контактных напряжений 46
5.3 Расчет устойчивости плотины по схеме плоского сдвига 47
6. Расчет фильтрации через тело земляной плотины 50
7. Расчет устойчивости низового откоса 54
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 60

Также имеется файл MS Excel для расчета устойчивости низового откоса грунтовой плотины методом круглоцилиндрических поверхностей и файл автокада с чертежом и пояснениями к данному расчету.