Высоту волны 1%-ной вероятности превышения определяют по формуле:

(7)

где — коэффициент, устанавливаемый по графику при 1%-ной вероятности превышения в зависимости от значения безразмерного комплекса.

К_i = 2,15

h_1% = 0,17∙2,15 = 0,366

Коэффициенты К_∆ и зависят от типа и относительной шероховатости крепления откоса.

Характерный размер шероховатости г следует принимать равным среднему диаметру камня при каменной наброске или среднему размеру бетонных и железобетонных блоков. При креп­лении откоса каменной неброской средний диаметр камня предварительно принимают в пределах 0,2...0,3 м. Затем это значение проверяют расчетом. значения К и К_нп уточняют по принятому расчетному размеру камня.

К_∆ = 1,0

К_НП = 0,9

Расчет высоты наката выполняют, предполагая, что перед плотиной имеется глубоководная зона (глубина воды Н>0,5λ) и при Н≥2h_1%.

Н>0,5λ Н≥2h_1%.

9,4>0,5*4,1 9,4>2*0,366

9,4≥ 2,05 9,4≥0,732

Значения коэффициента К_с определяют в зависимости от скорости ветра и коэффициента заложения откоса m₁=ctg φ , где φ— угол наклона откоса к горизонту.

m₁ = 3

К_с = 1,5

Коэффициент К_β принимается в зависимости от угла β подхода фронта волны к плотине:

К_β = 1

Значение коэффициента К_нг определяют по графикам. Для пользования ими предварительно устанавливают значение пологости волны :

m = 3

К_нг = 1,45

Коэффициент К_{н j} учитывает вероятность превышения j,% по накату.

К_Нj = 0,93

По найденным выше значениям рассчитывают величину высоты наката ветровой волны:

Рассчитывают высоту ветрового нагона:

м

Конструктивный запас а = 0,1h_1% = 0,0366, следовательно а=0,5

Рассчитывают высоту плотины:

=∆h_фпу+h_н+а= 0,004+0,49+0,5=0,994 м

Вычисляют расчетную отметку гребня плотины:

м = 121,0 м

Итак, в качестве расчетной отметки гребня плотины принимаем большую из отметок, вычисленных по формулам (2) и (3), округленную с шагом 0,5 м в большую сторону.

Z_ГР = 122,5 м

Расчетная высота плотины может быть определена следующим образом:

Н_ПЛ = Z_ГР – Z_ДНА, (8)

где Z_ДНА – минимальная отметка дна в створе плотины

Н_ПЛ = 122,5-110,5 =12,0 м

2.3 Назначение отметок и размеров берм

На откосах плотины устраивают бермы, исходя из требований производства работ и эксплуатационных условий. На верховом откосе бермы устраивают для размещения упора крепления, для осмотра и ремонта откоса плотины, а также для проезда техники и транспорта при устройстве крепления откоса.

На низовом откосе берма служит для проезда, предотвращения размыва откоса дождевыми и талыми водами, а также для размещения приборов по наблюдению за положением кривой депрессии в теле плотины. Ее обычно устраивают посередине откоса. Отметка бермы низового откоса Z_Бн, м, может быть определена по формуле:

(9)

Т. к. на низовом откосе предусмотрена автомобильная дорога, то ширину бермы принимаем равной 5 м.

Со стороны верхового откоса берму устраивают ниже уровня мертвого объема. Это позволяет сделать плотину шире по основанию и удлинить пути фильтрации. Положение бермы со стороны верхнего бьефа определяется уровнем мертвого объема:

Z_Бв = Z_УМО – 2h_1%, (10)

где h_1% - высота волны 1%-ной вероятности превышения при УМО.

В нашем случае:

Z_Бв = 115,2 – 2∙1,596= 112,0 м