Однородная плотина без дренажа

Плотина в основном состоит из суглинистого грунта. Максимальная высота плотины 10м, средняя высота плотины 6 м. Заложения откосов плотины от 1: 5 до 1:3. Расчетная схема однородной плотины без дренажа изображена на рис. 2.1.

Рис. 2.1 - Расчетная схема однородной плотины без дренажа.

1 Высота выхода депрессионной кривой на низовой откос:

где Lp =∆L+L =2,58+50=52,58 (м) - ширина эквивалентного профиля плотины по основанию;

L = m,d +d_rp+m₂(Hl+d)= 3*1,5 +8+5(6+1,5)= 50 (м);

∆L = (βН,= 0,43 * б = 2,58 (м);

H₁ = 6 м, глубина воды в верхнем бьефе;

Н₂ = 4 м- глубины воды в нижнем бьефе;

mi =3, m2 = 5 - коэффициенты заложения верхового и низового откосов;

d = 1,5 м - превышение гребня плотины над уровнем воды в верхнем бьефе;

b_гр = 8 м - ширина плотины по гребню.

2.1.3 Удельный расход фильтрационного потока через тело плотины:

где k_T - коэффициент фильтрации тела плотины;

h₁ - высота выхода депрессионной кривой на низовой откос.

2.1.4 Ординаты кривой депрессии:

4 Скорость фильтрации при выходе фильтрационного потока на низовой откос:

где градиент напора при выходе на низовой откос;

Удельный фильтрационный расход в основании плотины:

где k_о = 0,5 - коэффициент фильтрации грунта основания;

Т = 25 м - мощность водопроницаемого основания;

L₀ = b_гр + (H₁ + d)(m₁ + m₂) = 8 + (6 +1,5)(3 + 5) = 68.

Общий удельный фильтрационный расход тела и основания плотины:

q = q_т + q₀ = 0,15 + 0,28 = 0,43 (м³/с).

Проверяем условие общей фильтрационной прочности тела плотины (по СНиП 2.06.05-84 / 3 /):

где I_{est m} - действующий средний градиент напора;

I_cr,m⁼ 1,5 - критический средний градиент напора для суглинков (принимаем по СНиП 2.06.05-84/3 /);

γ_п= 1,25 - коэффициент надежности для плотины I класса капитальности.

Действующий средний градиент напора тела плотины (по Р. Р. Чугаеву

где L_ур = m₁d + b_гр +(Н, + d)m₁ -H₂m₂ = 3*15 + 8 + (6 + 1,5)*3-4*5 = 15 (м).

Проверяем условие местной фильтрационной прочности грунта тела плотины при выходе потока на низовой откос:

где I_est - местный градиент напора;

I_сг= 0,30 - местный критический градиент напора при выходе на откос;