Способ возведения намывного сооружения

 

Изобретение относится к гидротехническому строительству. Цель изобретения - упрощение технологии, ускорение возведения и уменьшение затрат путем формирования незащищенных и нестабилизированных откосов с уклоном, необходимым и достаточным для переработки их волнами в гидродинамически устойчивый профиль. Намывное сооружение с начальным профилем откоса 1 и профилем откоса 2 после деформации волнами до состояния гидродинамической устойчивости возводят односторонним намывом с постоянным коэффициентом заложения незащищенного от воздействия волн откоса M. При наполненном водохранилище происходит деформация откоса до состояния гидродинамической устойчивости. 1 ил.

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (Н) А1 (51)4 Е 02 В 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

H ABTGPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4271289/29-15 (22) 05.05.87 (46) 2 . 11.89. Бюл. и 43 (71) Украинское отделение Всесоюзного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института "Гидропроект" им. С.Я. Жука и Северо-Кавказский институт Типроводхоз" (72) В.ф. Канарский, В.И.. Кондратьев, В.А. Осадчук, А.И, Падня, А.А. Бормотова и К.Н. Носов (53) 627.824,3(088.8) (56} Авторское свидетельство СССР

М 1126651, кл. Е 02 В 7/06, 1983.

Авторское свидетельство СССР

М 1234511, кл. E 02 В 7/06,— 1984. (54) СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ НАИЫВНОГО СО"

ОРУЖЕНИЯ

2 (57) Изобретение относится к гидротехническому строительству. Цель изобретения - упрощение технологии, yc" корение возведения и уменьшение .затрат путем формирования незащищенных и нестабилизированных откосов с уклоном, необходимым и достаточным для переработки их волнами в гидродинамически устойчивый профиль. Намывное сооружение с начальным профилем откоса 1 и профилем откоса 2 после деформации волнами до состояния гидродинамической устойчивости возводят односторонним намывом с постоянным коэффициентом заложения незащищенного от воздействия волн откоса m, При наполненном водохранилище происходит деформация откоса до состояния гидродинамической устойчивости. 1 ил.

1523629 где L» = ц р

- ускорение силы тяжести;

- коэффициент, отражающий шероховатость и водопроницаемость откоса в зоне заплеска и ската волн

45 (принимается по действующим нормам); — высота, длина и период волн расчетной обеспеченности

" объем воды обрушивающейся волны с параметрами расчетной обеспеченности

Ai,л ь

-- > -) °

2 % 2 55

ht ht i — глубина воды перед сооружением, м;

Изобретение относится к гидротех- ническому строительству, а именно к способам возведения из песчаных грунтов намывных сооружений типа плотин, дамб с незащищенными откосами, под5 верженных воздействию волн в период эксплуата ции.

Цель изобретения - упрощение технологии, ускорение возведения и умень- 0 шение затрат путем Формирования незащиненных и нестабилизированных откосов с уклоном, необходимым и достаточным для переработки их волнами в гидроди намичес ки устойчивый профиль i(5

На чертеже представлено намывное сооружение, поперечный разрез.

На чертеже обозначены начальный профиль 1 откоса, профиль 2 откоса после деформации волнами до состояния гидродинамической устойчивости (пунктирная линия).

Сооружение возводят односторонним намывом (с расположением пульпопро" водов на первичных дамбочках низово"

ro откоса) с постоянным коэффициентом заложения незащищенного от воздействий волн откоса ш, определяемым эа виси мост ьа ш3(йэ+Ьн»» }+ш»»(dty -Йь) 1Р в= — — — — - — "- — — — — -= — - >(t) 30 р у >1»й» 11Р где m — коэффйциент заложения отко3 са на период достижения гидродинамической устойчивости на участке обрушения, нака" та и ската волн, определяемый по зависимости Î I 5 C  Πv 5 Ñ Â O r Î r t « (2) >,бф ° С фЬ >, — Физическая крупность, мм, частиц средневзвешенного диаметра и частиц, содержащихся в наибольшем количестве, и коэффициенты гидравлической крупности доверительного гранулометрического состава песка сВД ЯВ сед;ув о,, ь, - гидра вли ч ес кая крупност ь частиц размером диаметра сеу > фВ> м с>

h„,„„высота наката волн на откос с коэффициентом заложения m>, м;

- глубина воды, м, у подошвы от коса с коэффи ци ентом заложения m .

1(К и ) h „ „ 1

Где d, „, К,„„- диаметр частиц наибольшей крупности; содержащихся в песчаном грунте не менее 10-53 и коэффициент их гидравлической крупности, м;

m„„- коэффициент заложения откоса подводного плеса на период достижения гидродинамической устойчивости, определяемый по зависимости

0 0015а -0 " i oîа ш «2. >> («) (5)

К„,а» 0,0»a где d<> — глубина воды на откосе начального профиля в месте размыва, и, определяемая по зависимости (О 045Д (K .ì dgs.м) ) ((g ) 1eo, 1 (6)

Ы. 8 Рв

Гидродинамически устойчивое состояние сооружений с пологими. незащищенными от волн откосами устанавливается в зависимости от эффективности работы водных масс обрушивающихся волн и от размеров вовлекаемых ими в работу в процессе деформации и переформирования откосов частиц всех крупностей, отложившихся в теле со15236

29 где 2" н

0н

1н н

Ротк (14) 45

50 оружения, за ис ключением мелких (d 0,10 мм) частиц, отмытых при намыве грунта. В результате формируются геоморфологичес ки е элемент ы верхового откоса, включающие участок обрушения, наката и ската волн и участок подводного плеса. При этом дли на 1 уча ст ка обрушения, наката и ската волн равна

1О

m >(d >+ h „„„) (2) где m>, d>, h „„„— коэффициенты заложения откоса, глубина воды у его 15 подошвы, м, и высота наката волн, м, на откос этого участка, определяемые соответствен-20 но по (2), (ч) и

СНиП 2,06.04-82.

В пределах размыва начального профиля откоса длина участка подводного плеса равна 25

1пк = пк(р — ) э (В) где m, d d>- коэффициент заложения откоса и глубина воды в начале З0 плеса и на откосе начального профиля в месте размыва,м.

Таким образом, суммарная длина размыва 1р откоса на период дости женив гидродинамической устойчиво" сти равна

1р 1нк и > чкп ) ш ал(р

-d ) (9) и, соответственно, высота размыва

1,= а „+ hÄÄÄ. (10) Из анализа и оценки натурных замеров указанных величин и параметров нерегулярного ветрового волнения принимаем равенство работ, совершаемых потоками водных масс при накате (Р„) и скате (Р„„) обрушивающихся волн на откос и с откоса

6 объемный вес воды, т/м-, удельный объем воды наката при обрушении волн на откос, м;

2, скорость наката воды, м/с; длина пути наката; время действия наката воды обрушивающейся волны, с1 работа, совершаемая волной объемом Я, „на пути ската воды (1,„) за время t„„:

Ро т к = 0 5 Я ю т к 0. т к 1 о т к . к t (1 3 ) где „,, U «» 1,„, t «, — удельный объем, скорость, длина. пути и время с кат ыва ни я воды с от коса .

Поскольку gQ„=ô „„, на участке

12 наката и ската волн имеем равенст во

UH1ptн 0отк 1о к t атк

В пределах подводного плеса (1„„) по данным натурных замеров на период достижения гидродинамической устойчивости известен коэффициент заложения откоса (m„„), физические и гидравлические крупности частиц, отложившихся в отмостку плеса (d;, M;), глубина воды (d, d ) и параметры скоростных волновых течений.

Используя эти данные и на основании уравнения гидравлического режима

=Лт

1 U (15) т 1 где М, - коэффициент сопротивления трению на пути движений водных масс, определяется зависимость значений параметров m„, d» d >> от действующих факторов ветрового волнения и режима перемещения частиц размываемого грунта.

Для решения поставленной задачи в условиях гидродинамической устойчивости участков 1 и 1„„использовано посто-, янство соотношения между максимальной скоростью волновых течений в приданном слое на уровне вершин частиц грунта откоса и гидравлической круп" ностью частиц, оцениваемое критерием

Рн Ротк т (п) где Рн - .работа, совершаемая волной объемом Q „на пути наката

55 воды (1„) за время t„:

Р u = 0ь5 Ян0н1н нэ (12) — 0,42, (16)

Ucp яр где U — осредненная скорость течения водных масс обрушающихся волн на рассматрива. емом участке, принимаемая равной максимальной ско"

1523629 рости (U ф 8 придонном слое на уровне вершин частиц отмостки и заменяемой в решениях задачи гидравлической крупностью частиц

5 р 1)т " О 2 = 2»5 М; (17)

»

Подставляя s полученное равенство (14) и принятую зависимость (15) натурные данные и используя известные зависимости значений отдельных параметров равенст ва (14), определяем величины параметров т, m „„, д, d р> соответственно по (27, (5), (4), (6), входящих в формулу (1), для определения коэффициента заложения

Ф незащищенного откоса начального профиля возводимого сооружения.

При наполненном водохранилище происходит деформация откоса до состояния гидродинамической устойчивости.

Величины деформаций на конечный период определяются за висимостями (9) и {10) . В результате деформаций формируются геоморфодинамичес кие элементы в виде участка наката и ската волн и подводного плеса с коэффициентом заложения откосов m > и m«, высотой наката Ь„„и глубинами воды

d> и Й > a характерных местах.

Формула и зобрет ения

Способ возведения намывного ссору- З5 жения, выполненного с не защищенным от волн откосом, вк ючающий односторонний намыв грунта с первичными дамбами обвалования со стороны низового откоса и формирование верхового откоса наполнением водохранилища, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии, ускорения возведения и уменьшения за45 трат путем Формирования нестабилизированного откоса с уклоном, необходимым и достаточным для переработки его волнами в гидродинамически устойчивый профиль» намыв грунта производят до образования верхового откоса с постоянным коэффициентом заложения, определяемым зависимостью

mp(dp+h vu n ) +m оо (d р в dp)

m »

dP9+ h чи где m — коэффициент заложения отЪ коса на период достижения гидродинамической устойчивости на участке обрушения, dcgy» d 96»

K К

ы esp <> 98 физическая крупность,мм, частиц средневзвешенного диаметра (d„9 ) и частиц, содержащихся в наибольшем количестве (d ) и соответствующие им коэфФициенты гидравлической крупности доверительного состава песка гсв9, 9о

К ьг(со9 » 96» < ь»9, — гидравлическая крупность частиц диаметром с69 4 фВ» м/с;

1 г„„- высота наката волн на откос с -коэффици" ентом заложения m,,м, d - глубина воды у подошвы откоса {m ) участУ ка за плес ка и в на чале подводного плеса,м, (о,оз о" к,» „в».. > г" 1,(К„„а„) Ьо„„ где d „и К „- диаметр частиц максимальной крупности, содержащихся в песке не менее 10-53, и коэффициент их гидравлической крупности м

m коэффициент заложения откоса подводного плеса на пери од достижения гиднаката и ската волн, определяемый зависимостью

О 25 бд" А " К d 1D4, а г

k < („ cs9)z 0»01л, где g - ускорение силы тяжести, К =К„Кр — коэФФициент, отражающий шероховатость (К г) и водопроницаемость (К ) откоса в зоне заплеска;

0 — объем воды волны с параметрами расчетной обеспеченности

7 5 3 h

e= — -(--- — )

2 о 2 где h М, с — соответственно высота,м, длина и период, с, волны расчетной обеспеченности, d — глубина воды перед сооружением, м;

1523 29

10 родинамичес кой устойчивости, определяемый по зависимости

Составитель В. Байдаков

Техреа Л.олийнык Корректор Э. Лончакоаа

Редактор Н. Гунько

» «\» + «» ««»«

Заказ 7012/29 Тираж 589 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113335, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул.Гагарина, 101

0 0075 1 Я" а. е,е пл

U ys 36

0 01ЛЙ р где d - глубина воды на откосе наРф чального профиля в месте размыва, м:

0 045/ Я 1 .,, 11=1 гэ („,d) ° ) < " где р е 1 и Ь - размеры участка (длина 1р и высота hp) деформации волнами от коса начального профиля на период достижения гидравлической устойчивости, м.