ТОП 10:

Определение параметров волн и высоты ветрового нагона воды в водохранилище



 

При проектировании земляных плотин выполняются расчеты по определению отметки гребня и размеров крепления верхового откоса. Исходными данными для выполнения таких расчетов являются высота ветрового нагона воды ∆hset и параметры волн в водохранилище. В число параметров волн входит высота волны 1% обеспеченности в системе волн h1%, средняя длина волны λm, средний период волны Tm.

Высота ветрового нагона воды и параметры волн должны определяться для двух случаев стояния статических уровней воды в водохранилище:

а) при нормальном подпорном уровне (НПУ), относимому к основному сочетанию нагрузок и воздействий;

б) при форсированном подпорном уровне (ФПУ), относимому к особому сочетанию нагрузок и воздействий.

Значения величин ∆hset и h1%, λm, Tm определяются согласно СНиП 2.06.04-82* [11] в зависимости от расчетной скорости Vw, направления и продолжительности действия ветра, длины разгона волны L, средней глубины водохранилища Hm. При определении значений величин ∆hset и h1%, λm, Tm обеспеченность расчетной скорости ветра следует принимать в зависимости от расчетного сочетания нагрузок и воздействий. При основном сочетании нагрузок и воздействий (НПУ в верхнем бьефе) обеспеченность скорости ветра следует принимать для сооружений I, II классов – 2% (1 раз в 50 лет) и III, IV классов – 4% (1 раз в 25 лет). Для особого сочетания нагрузок и воздействий (при ФПУ в верхнем бьефе) обеспеченность скорости ветра следует принимать для сооружений I, II классов – 20% , для III класса – 30% и для IV класса – 50%.

Высота ветрового нагона воды ∆hset при известной скорости ветра Vw может быть найдена по формуле (СНиП 2.06.04-82* [11])

, (2.1)

где Vw– расчетная скорость ветра, м/с; L– длина разгона волны, м; Hm– средняя глубина воды в водохранилище при расчетном уровне, м; aw– угол между продольной осью водохранилища и направлением ветра, град.; kw– коэффициент, принимаемый в зависимости от скорости ветра по линейной зависимости kw = (0.3 + 0.09·Vw)·10-6 (здесь Vw принимается в м/с).

Средняя высота волны hm , средний период волны Tm, средняя длина волны λm и высота волны 1% обеспеченности в системе волн h1% могут быть найдены по формулам

, (2.2)

, (2.3)

. (2.4)

. (2.5)

Как указывалось выше, значения высоты ветрового нагона и параметров волн должны определяться для двух уровней воды в водохранилище НПУ и ФПУ. Для каждого из этих уровней должны приниматься соответствующие значения расчетной скорости ветра, длины разгона волны и средней глубины воды в водохранилище. В задании на выполнение курсового проекта приведены значения расчетной скорости ветра и длины разгона волны при НПУ в водохранилище (Vw1, и L1) и при ФПУ в водохранилище (Vw2, и L2). Значение средней глубины воды в водохранилище в курсовом проекте следует принять равным 0.6 максимальной глубины воды перед плотиной соответственно при НПУ и ФПУ, т. е.

Hm1 = 0.6·(ZНПУ - Zдна), Hm2 = 0.6·(ZФПУ - Zдна).

В курсовом проекте следует принять значение угла между продольной осью водохранилища и направлением ветра равным aw = 0 град.

Вместо формул (2.2 – 2.6) можно воспользоваться графиками, приведенными в нормах проектирования (СНиП 2.06.04-82* [11]).

Ниже приведен пример расчета по определению высоты ветрового нагона и параметров волн в водохранилище.

Пример 2.1. Определение высоты ветрового нагона и параметров волн в водохранилище.

Исходные данные

1. Данные о расчетных уровнях воды в водохранилище

1.1. Отметка нормального подпорного уровня (НПУ) ZНПУ = 162.3 м

1.2. Отметка форсированного подпорного уровня (ФПУ) ZФПУ = 163.1 м

2. Данные о расчетных скоростях ветра

2.1. Расчетная максимальная скорость ветра при НПУ в водохранилище для основного сочетания нагрузок и воздействий Vw1 = 25.3 м/с

2.2. Расчетная максимальная скорость ветра при ФПУ в водохранилище для особого сочетания нагрузок и воздействий Vw2 = 20.1 м/с

3. Данные о длине разгона волны

3.1. Длина разгона волны при НПУ в водохранилище L1 = 2560 м

3.2. Длина разгона волны при ФПУ в водохранилище L2, = 2590 м

4. Данные о средних глубинах воды в водохранилище

4.1. Средняя глубина воды в водохранилище при НПУ Hm1 = 11.5 м

4.2. Средняя глубина воды в водохранилище при ФПУ Hm2 = 12.1 м

5. Угол между продольной осью водохранилища и направлением

ветра aw = 0 град

Расчет

1. Определение высоты ветрового нагона воды ∆hset1, средней высоты волны hm1, м, среднего периода волны Tm1, с, средней длины волны λm1, м, высоты волны 1% обеспеченности h1%1, м, для основного сочетания нагрузок и воздействий при НПУ в водохранилище

1.1. Находится высота ветрового нагона воды ∆hset1, м

1.2. Вычисляются средние значения высоты hm1, м, и периода Tm1, с, волны

1.3. Определяется средняя длина волны λm1, м

м.

1.4. Находится высота волны 1% обеспеченности в системе волн h1%1, м

2. Определение высоты ветрового нагона воды ∆hset2, средней высоты волны hm2, м, среднего периода волны Tm2, с, средней длины волны λm2, м, высоты волны 1% обеспеченности h1%2, м, для особого сочетания нагрузок и воздействий при ФПУ в водохранилище

2.1. Находится высота ветрового нагона воды ∆hset2, м

2.2. Вычисляются средние значения высоты , м, и периода , с, волны

2.3. Определяется средняя длина волны λm2, м

м.

2.4. Находится высота волны 1% обеспеченности в системе волн h1%2, м







Последнее изменение этой страницы: 2016-09-20; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.235.172.213 (0.007 с.)