Расчет отметки гребня земляной плотины при основном сочетании нагрузок.

Действие ветра на водную поверхность приводит к ветровому нагону и образованию волн. Ветровой нагон представляет собой отклонение водного зеркала от горизонтального положения с уклоном в сторону, противоположную действию ветра.

Элементы ветровых волн и высота ветрового нагона определяются согласно СНиП 2.06.04-82 "Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения".[3]

Первоначально определяем класс грунтовой плотины по капитальности:

м

По приложению Б.1 СНиП 33.01.2003 "Гидротехнические сооружения. Основные положения" [4], для плотины из грунтовых материалов высотой 31,3м, для грунта типа Б, класс капитальности грунтовой плотины III.

Для сооружения III класса капитальности принимаем обеспеченность расчетной скорости для основного и особого сочетания нагрузок равными: 4% ( ) и 30% ( )

 

Высота ветрового нагона определяется как:

 

расчетная скорость ветра;

длина разгона волны;

 

Определим высоту волны 1% обеспеченности.

1) Вычислим безразмерные комплексы:

 

 

t – период развития волн на водохранилище, 6ч.

 

2) Для глубоководной зоны ( ) по найденным коэффициентам определим параметры по графику (рис 1.) СНиП 2.06.04-82 "Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения".[3] , при помощи которых вычислим средний период волны и среднюю высоту волны.

 

Принимаем наименьшее значение комплексов:

 

Определяем среднюю высоту волны:

Средний период волны:

3) Средняя длина волны:

 

 

4) Условие 13,5 м > 11,6 м, следовательно, расчет выполнен верно для глубоководной зоны.

 

5) Определим высоту волну 1% обеспеченности:

 

где коэффициент зависящий от волнообразующих факторов, принимаемый по таблице 6 для высоты волны 1% обеспеченности.

Таблица 6.

0,1 1 2 5 10
2,96 2,42 2,26 1,95 1,71

 

6) Высота наката волн на откос 1% обеспеченности:

 

 

где коэффициент шероховатости, принимаемый по [3, табл. 6];

коэффициент проницаемости откоса, принимаемый по [3, табл. 6];

коэффициент, принимаемый по [3, табл. 7];

коэффициент, принимаемый по графику [3, рис. 10] в зависимости от пологости волны на глубокой воде и заложения откосов. Заложение откосов = 3.

 

7) Превышение гребня плотины над расчетным случаем:

 

где