Плотина

Плотина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ПЛОТИНА, включающая водопроницаемое засоленное основание, тело плотниы и понур, о т л и ч а roll; а я с я , что, с целью снижения стоимости строительства и увеличения срока эксплуатации, понурвьшолнен из водонепроницаемого материала, перед понуром на водопроницаемое основание уложен слой засоленного грунта переменной толщины с коэффициентом фильтрации, равным или большим коэффициента фильтрации основания, при этом длина участка водопроницаемого основания, на котором отсыпан слой засоленного грунта, определяется подбором из уравнения . 10 5 Т а минимальная толщина слоя засоленного грунта в любом сечении участка длиной 2 определяется по следующей зависимости: ,гб5. -Т. Jfc bv где минимальная толщина слоя засоленного грунта в сечении X; F функция , определяемая по графику , окоэффициент фильтрации (Л основания, м/сут; н напор на сооружение, м; t заданный срок эксплуатации сооружения, лет; Спконцентрация насыщения воды солью, кг/м; Сосодержание соли в грунте по объему, доли ед, Т мощность водопроьицаемо го засоленного основания, bD У(,- плотность соли, кг/Mj СП X - абсцисса сечения участка водопроницаемого основания f перед понуром на котором отсыпан слой засопеиного грунта О X е . 2 - длина участка водопроницаемого основания перед понуром, на котором отсыпан слой засоленного грунта.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 57 A

4(51) .Е 02 В 7 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

K HtС„ х= 5 т о Зс где b„

c„О с

Х вЂ”.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3604238/29-15 (22) 26.04.83 (46) 28.02.85. Бюл. Ф 8 (72) В.П.Недрига, Г.И..Покровский, Э.А.Демьянова, М.Я.Дидович и N.Í.Эахаров (71) Всесоюзный научно-исследователь-. ский институт водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии (53) 627.822(088.8) (56) 1. Гидротехнические сооружения.

Под ред. М.N.Гришина. "Высшая школа", M. 1979, с. 229, рис. 9,2, схемы Ш-У.

2. Рекомандации по проектированию и возведению плотин из низкопрочных и засоленных грунтов. М., Изд-во ВНИИВОДГЕО, 1981, с.53, п.3-5. (54) (57) ПЛОТИНА, включающая водопроницаемое засоленное основание, тело плотины и понур, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью снижения стоимости строительства и увеличения срока эксплуатации, понур выполнен из водонепроницаемого материала, перед понуром на водопроницаемое основание уложен слой засоленного грунта переменной толщины с коэффициентом фильтрации, равным или большим коэффициента фильтрации основания, при этом длина участка водопроницаемого основания, на котором отсыпан слой засоленного грунта, определяется подбором из уравнения

Р„

" =0.< т )10 =е

Т а минимальная толщина слоя засоленного грунта в любом сечении участка длиной 1 определяется по следующей зависимости: минимальная толщина слоя засоленного грунта в сечении Х, функция, определяемая по графику, коэффициент фильтрации основания, м/сут, напор на сооружение, м; заданный срок эксплуатации сооружения, лет, концентрация насыщения воды солью, кг/м;

1 содержание соли в грунте по объему, доли ед мощность водопроьицаемого засоленного основания, плотность соли, кг/м, абсцисса сечения участка водопроницаемого основания перед понуром на котором отсыпан слой засаленного грунта 0 (Х + 0 длина участка водопроницаемого основания перед понуром, на котором отсыпан слой засоленного грунта.

11425.79

10 жения в этом случае увеличивают длину понура, что приводит к увеличению объема и стоимости сооружения.

Известна также плотина, включающая . водопроницаемое засоленное основание, тело плотины и понур (2) .

Недостатками известной плотины являются необходимость устройства ЭО понура предельной длины с тем, чтобы весь фильтрационный расход поступал в основание через понур, что приводит к увеличению стоимости сооружения, невысокий срок эксплуатации (50 лет) в связи с увеличением коэффициента фильтрации понура по мере вьпцелачивания из него солей, что приводит к увеличению фильтрационного расхода, и следовательно, снижению 40 срока эксплуатации сооружения.

Цель изобретения — снижение стоимости с".роительства и увеличение срока эксплуатации.

Поставленная цель достигается тем, что в плотине, включающей водопроницаемое засоленное основание, тело плотины и понур, последний выполнен из водонепроницаемого материала, перед понуром уложен слой 50 засоленного грунта переменной толщины с коэффициентом фильтрации, равным или,большим коэффициента фильтрации основания, при этом длина участка ь водопроницаемого 55 основания, на котором отсыпан слой

1 засоленного грунта, определяется подбором.из уравнения

Изобретение относится к гидротехническому строительству, конкретно к строительству плотин на водопроницаемом засоленном основании, когда довольно сложно обеспечить устойчивость плотины в результате химической суффозии в основании.

Известна плотина, включающая водопроницаемое основание, тело плотины и понур (11 .

Недостатком известной плотины на водопроницаемом основании является трудность обеспечения ее устойчивости в случае наличия в основании соленосных пород, так как 15 в этом случае под действием химической суффозии происходит ухудше-ние механических свойств грунтов основания, увеличение осадков основания и фильтрационных расходов, при 20 этом сооружение может разрушиться.

Для обеспечения ус гофиивости сооруа минимальная толщина слоя засоленного грунта в любом сечении участка длиной 8 определяется по следующей зависимости: K0 H 4СоТ 3с где h — минимальная толщина слоя

Х засоленного грунта, — функция, определяемая по графику, — коэффициент фильтрации основания, м/сут, Н вЂ” напор на сооружение, м", 1 — заданный срок эксплуатации сооружения, лет, 0„— конце нтрация насьпцения воды солью, кг/м

С вЂ” содержание соли в грунте по объему, доли ед.

à — мощность водопроницаемого засоленного основания, м, — плотность соли, кг/м;

X — абсцисса сечения участка водопроницаемого основания перед понуром, на котором отсылая слой засоленного грунта 0 (Х с ь — длина участка водопроницаемого -основания перед понуром, на котором отсыпан слой, засоленного грунта.

На фиг. 1 представлен график для определения функции F, на фиг.2 предлагаемая плотина на засоленном проницаемом основании, поперечный разрез.

Плотина включает засоленное основание 1, тело 2 плотины, водонепроницаемый понур 3, слой засоленного грунта 4.

Плотина работает следующим образом.

После заполнения водохранилища формируется постоянный фильтрационный поток в основании плотины, поскольку понур является водонепро/ ницаемым,то весь фильтрационный поток поступает в основание только на длине 1, равной активной зоне фильтрации . перед понуром.

Вода, фильтрующая в этой зоне через слой засоленного грунта толщиной h» насьпцается солями до пре1 I 42579

0,35

i0, следоваF

:=1,5 т

0,035

Ожидаемый экономический эффект от использования предлагаемой плотины на Нижне-Кафирганском гидроузле составит 342,73 тыс. руб. за счет сокращения длины понура с 450 м до 200 м.

3 дела. При дальнейшем своем движении в основании плотины насыщенный фильтрационный поток не вызывает химической суффозии, в результате чего обеспечивается надежная работа пло5 тины на заданный период эксплуата" ции

Этого же эффекта — увеличения срока эксплуатации сооружения на протяжении t лет можно достичь

10 путем снижения фильтрационного расхода в основании плотины за счетувеличения длины понура, что приводит к увеличению стоимости строительства.

Пример. Каменно-земляная

° I плотина с центральным супесчаным ядром Нижне-Кафирниганского гидро- узла на р.Кафирниган возводится на проницаемом загипсованном основании мощностью 7 = 25 м. Напор на сооружении 11 = 50 м. Заданный срок эксплуатации т. = 50 лет, коэффициент фильтрации грунтов основания.

k = 0,25 м/сут, концентрация насыщения воды гипсом Cq = 3 кг/м. Плотность гипса = 2,2 10 кг/м. Задан3 ный срок эксплуатации сооружения можно обеспечить путем строительства понура из супесчаного грунта длиной 450 м и толщиной 3,0 м. При использовании предлагаемой плотины понур выполнен из водонепроницаемого материала, например, полиэтиленовой пленки, длиной = 200 м, перед понуром уложен слой гипca(C = 1) .

Длину активной зоны фильтрации определяет подбором по формуле 1 при 40

27 2. 25

=036; -0,055; тельно длина активной зоны фильтра- . ции 1 = 1,5 х 25 = 37 5 м.

По формуле (2) определяем необходимую толщину слоя гипса, уложенного перед водонепроницаемым понуром

0 для двух крайних сечений X = 0,1 и Х =

0,25 50 50 Ъ

"х,= 1 2 ., з ОМ=435м;

022 БО БО Б

Х - О <,22,2 4 ООББ*м04ББМ.

Таким образом, из результатов расчета видно, что при использовании предлагаемой плотины длину понура в данном случае можно сократить на

250 м и увеличить срок эксплуатации сооружения на 25-30 лет (25-30 лет продвижения фронта выщелачивания гипса в основании плотины под понуром длиной 200 м).

Применение предлагаемой плотины на водопроницаемом основании по сравнению с известной по прототипу позволит снизить стоимость строительства за счет уменьшения длины понура и увеличить срок эксплуатации сооружения с 50 до 75-80 лет путем исключения химической суффозии в основании плотины, укладкой слоя соли или засоленного грунта перед водонепроницаемым понуром..1142579

1.

-=or

Х

02

1О

ГЮК

4.0 0.5 гт

1142579

Составитель В. Казаков

Техред А. Бабинец Корректор М.Максимишииеф

Редактор М. Колб

"-аказ 674/29 Тираж 649 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4