6 Компановка и сооружения гидроузла

6.1 Определение класса сооружений

Определяем класс гидротехнических сооружений в зависимости от их высоты и типа грунта оснований, установленной мощности, количества населения, которые находятся в нижнем бьефе в соответствии с [7].

1. В зависимости от высоты и типа грунта основания:

Грунт-скальный. Высота бетонной плотины 29 м при отметке НПУ. Класс сооружения – ΙΙΙ.

2. В зависимости от их назначения и условий эксплуатации:

Установленная мощность 147 МВт. Класс сооружения – ΙΙΙ

3. В зависимости от последствий возможных гидродинамических аварий:

Рядом со створом в радиусе 30 км не имеется населенных пунктов. Класс сооружения – Ⅳ.

Таким образом выбираем класс гидротехнического сооружения, относящийся к наиболее ответственному классу – ΙΙΙ класс.

6.2 Проектирование сооружений напорного фронта

6.2.1 Определение отметки гребня плотины

За отметку гребня грунтовой плотины принимается:

(6.1)

где – превышение гребня плотины над расчетным уровнем в верхнем бьефе.

(6.2)

где – высота наката волн на напорной грани;

– высота ветрового нагона;

– величина запаса, для ΙΙΙ класса сооружения принимается равной 0,4 м.

Высота ветрового нагона рассчитывается по формуле:

(6.3)

где =15 м/с – расчетная максимальная скорость ветра в районе проектирования Хемчинской ГЭС;

– коэффициент, зависящий от скорости ветра, принимаемый по СНиП [10, Приложение 1, табл. 2];

– длина разгона волны принимается равной 1249 м;

– угол между продольной осью водохранилища и направлением волны ( ;

– условная расчетная глубина воды в водохранилище:

(6.4)

Вычисляются безразмерные комплексы:

(6.5)

(6.6)

где – период действия ветра на водохранилище

Из графика [10, Приложение 1, рис. 1] по верхней огибающей кривой для глубоководной зоны по и определяют параметры и . Результаты приведены в таблице 6.1.

Таблица 6.1 – Определение параметров и

	1,35	4,1
	0,014	0,085

Принимаются наименьшие значения и и определяются параметры волны.

Средний период волны:

(6.7)

Средняя высота волны:

(6.8)

Средняя длина волны:

(6.9)

Необходимо проверить условие на глубоководность:

(6.10)

условие выполняется, значит зона глубоководная.

Определяем высоту волны 1 % обеспеченности:

(6.11)

где – коэффициент, определяемый по графику [7, Приложение 1, рис. 2] в зависимости от значения (для глубоководной зоны).

Высота наката волны 1% обеспеченности на откос грунтовой плотины определяется по формуле:

(6.12)

где и – коэффициенты шероховатости и проницаемости откоса, определяемые по [10, Приложение Д, табл. Д1];

– коэффициент, определяемый по [6, таблица 7];

– коэффициент, определяемый по [10, Приложение Д, табл. Д1] в зависимости от пологости волны, которая определяется по формуле:

(6.13)

Превышение гребня плотины над расчетным уровнем в верхнем бьефе:

(6.14)

Отметка гребня грунтовой плотины составляет:

(6.15)