2. Расчет ширины подошвы плотины.

Треугольный профиль плотины, имеющий минимальную ширину по основанию b, будет требовать минимума материалов, т.е. будет экономичным. Этот профиль должен удовлетворять двум условиям:

• отсутствие растягивающих напряжений в бетоне, т.к. бетон слабо сопротивляется растяжению и в нем недопустимо появления трещин с напорной стороны плотины;

• устойчивость тела плотины против сдвига по основанию.

Из условия отсутствия растягивающих напряжений ширина основания определяется ([4] стр.112):

, (2-1)

- где = 2,4 – отношение удельных плотностей бетона и воды;

= 0,5 – коэффициент снижения фильтрационного давления путём установки противофильтрационного устройства;

h_ПЛ = _НПУ - _{подошвы} – высота плотины;

, (2-2)

- где, а = 2 – высота зуба;

b_в – толщина водобойной плиты, определяется по формуле В.Д. Добровского:

(2-3)

, где и h_c – соответственно скорость и глубина в сжатом сечении;

(2-4)

Скорость в сжатом сечение равна:

м/с,

м.

Определим отметку подошвы плотины:

_{подошвы} = 108 – (2,13 + 2) = 103,87м,

Высота плотины равна:

h = 135 – 103,87 = 31,13 м.

Исходя из условия обеспечения устойчивости против сдвига:

, (2-5)

где К_с = 1 – коэффициент обеспечения запаса устойчивости;

f – коэффициент сопротивления сдвигу (для гравия равен 0,2 – 0,5).

Зададимся значениями n от 0,2 до 0,6 и определим значения b для обоих условий:

Пример для первого требования:

n = 0,2

м

Пример для второго требования:

n = 0,2

м.

И так далее до n = 0,6 с шагом 0,1.

Результаты расчетов сведем в таблицу 2-1

Таблица 2-1

I требование			II требование
n	b	n		b
0,2	27,8	0,2		42,35
0,3	29,155	0,3		40,428
0,4	31,052	0,4		38,67
0,5	33,765	0,5		37,06
0,6	37,89	0,6		35,577

По этим результатам строим зависимости n = f(b), приложение 1.

Точка пересечения кривых – n = 0,562 и b = 36,1 м, ширина по основанию b должна удовлетворять условию:

b = (1,5  2,2)H, (2-7)

где Н = _НПУ – УНБ_min – напор создаваемый плотиной;

H = 135 – 113,8= 21,2 м,

b = (1,52,2) ∙ 21,2 = (31,8  46,64) м.

Условие выполняется.

3. Конструирование основных элементов плотины

Схема подземного контура формируется в зависимости от геологического строения, типа основания и требований, предъявляемых к подземному контуру: обеспечение фильтрационной прочности основания, снижение фильтрационного давления на подошву плотины. Плотина находится на водопроницаемом основании и заглублена в него на 5 метров. Основными элементами подземного контура являются: понур, фундаментная плита и шпунт. Устройства в нижнем бьефе - водобой и рисберма с концевым креплением.