Помощь в учёбе, очень быстро...
Работаем вместе до победы

Научно-расчетное и экспериментальное обоснование применения грунтовой переливной плотины в условиях высокой сейсмичности Непала

Диссертация: Научно-расчетное и экспериментальное обоснование применения грунтовой переливной плотины в условиях высокой сейсмичности Непала
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Максимальное использование местных строительных материалов для возведения плотин и водосбросов — одно из важнейших направлений деятельности исследователей и разработчиков. Рациональные предложения в этом направлении уже выдвигались. Грунтовая переливная плотина могла бы с успехом решать задачи создания напора и пропуска паводков. Однако в условиях высокой сейсмичности большинства районов Непала… Читать ещё >

Содержание

  • Глава 1. Особенности гидротехнического строительства в Непале
    • 1. 1. Природно-климатические условия страны
    • 1. 2. Перспективы развития гидроэнергетики и водного хозяйства
    • 1. 3. Исследование возможностей применения в составе проектируемых гидроузлов грунтовой переливной плотины
    • 1. 4. Цель и задачи дальнейших исследований грунтовой переливной плотины
  • Глава 2. Методика гидравлических исследований и расчетного обоснования конструкции грунтовой переливной плотины
    • 2. 1. Моделирование гидравлических явлений и модельная установка
    • 2. 2. Методика гидравлических исследований и оценка точности измеряемых величин
    • 2. 3. Методика расчетного обоснования устойчивости грунтовой переливной плотины в сейсмических условиях
  • Глава 3. Результаты модельных гидравлических исследований грунтовой переливной плотины
    • 3. 1. Гидравлика водосливного откоса грунтовой плотины
    • 3. 2. Режимы сопряжения и крепление в нижнем бьефе
  • Глава 4. Результаты расчетного обоснования конструкций грунтовой переливной плотины в условиях высокой сейсмичности
    • 4. 1. Влияние конструктивных особенностей плотины на устойчивость ее откосов. щ 4.2 Методы повышения прочности и устойчивости грунтовых откосов
    • 4. 3. Рекомендуемые конструкции откосов грунтовой переливной плотины

Научно-расчетное и экспериментальное обоснование применения грунтовой переливной плотины в условиях высокой сейсмичности Непала (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Программой развития народного хозяйства Непала на ближайшие годы намечено значительное увеличение освоения гидроэнергетического потенциала страны и расширение мелиорированных земель. Для этого необходимо задействовать имеющийся водный ресурс, что сопряжено со строительством определенного количества плотин и водохранилищ.

Существенной особенностью Непала является его высокогорное расположение, относительно суровые климатические условия, высокая сейсмичность, отсутствие дорог, дефицит искусственных строительных материалов. В подобных условиях водохозяйственное строительство и сложно, и экономически высокозатратно. Отсюда очевидна актуальность снижения трудозатрат и стоимости строительства в горах.

Максимальное использование местных строительных материалов для возведения плотин и водосбросов — одно из важнейших направлений деятельности исследователей и разработчиков [64 ]. Рациональные предложения в этом направлении уже выдвигались. Грунтовая переливная плотина могла бы с успехом решать задачи создания напора и пропуска паводков. Однако в условиях высокой сейсмичности большинства районов Непала поведение такого сооружения детально не изучено.

Обычно повышение сейсмической устойчивости сооружения ведет к его удорожанию, а это противоречит задачи стоящей перед странойснижение трудозатрат и стоимости строительства. Следовательно, поиск сейсмостойкого, относительно технологичного и экономичного подпорного сооружения в условиях Непала — задача перспективная, обещающая ощутимый экономический эффект.

Цель работы. Научнорасчетное и экспериментальное обоснование применения грунтовой переливной плотины в условиях высокой сейсмичности Непала.

Достигается поставленная цель в процессе решения следующих задач:

— гидравлического экспериментального исследования ступенчатого водосливного откоса грунтовой плотны и установления обоснованных геометрических соотношений его концевого участка для обеспечения благоприятного режима сопряжения бъефоввариантных расчетных проработок конструкции грунтовой переливной плотины с учетом сейсмических воздействий при поиске решения с минимальным объемом грунта в теле сооружения;

— экспериментально — расчетного обоснования методов повышения устойчивости (армирования) откосов грунтовой переливной плотины.

Научная новизна. В процессе выполнения диссертационной работы на основе анализа данных гидравлических исследований низового водосливного грунтового откоса и расчетов конструктивных вариантных проработок переливных плотин показана техническая и экономическая целесообразность устройства подобных сооружений в условиях высокой сейсмичности.

Для научного обоснования этой целесообразности детально исследованы гидравлика водосливного откоса, режимы сопряжения бьефов и гашения энергии ниже носка-уступа.

Уточнены закономерности изменения коэффициента Шези и скорости потока на шероховатом ступенчатом откосе плотины, выявлены геометрические соотношения конфигурации концевого участка и носка-уступа, даны конструктивные предложения по креплению размываемых русел ниже носка-уступа.

Обоснованы соответствующими расчетами конструктивные решения откосов и методы их армирования для обеспечения устойчивости в условиях высокой сейсмичности районов применения грунтовых переливных плотин.

Практический выход работы. Полученные расчетные зависимости и рекомендации предназначены к использованию при проектировании и строительстве грунтовых переливных плотин различного назначения. Отдельные результаты прошли апробацию на ряде ранее построенных опытных сооружений, а накопленный опыт армирования грунта геотекстильными материалами в других областях позволяет надеяться на успех их применения в сейсмоопасных районах.

На защиту выносятся:

— технико-экономическое и научно-экспериментальное обоснование целесообразности строительства грунтовых переливных плотин в сейсмоопасных районах;

— рекомендации по гидравлическому расчету водосливного откоса грунтовой переливной плотины, назначению конфигурации концевого устройства и выполнению крепления размываемого откоса ниже носка-уступа;

— рекомендации по конструктивному выполнению откосов грунтовой переливной плотины и армированию ее тела геотекстильными материалами для обеспечения ее работоспособности в условиях высокой сейсмичности.

Объем работы. Рукопись диссертации состоит из введения, четырех глав, заключения и списка использованных литературных источников. Объем машинописного текста составляет 120 стр., рисунков 52, табл. 12, списка литературы из 93 наименований.

Заключение

.

Изучение возможностей применения в водохозяйственном строительстве Непала современных грунтовых переливных плотин показывает, что в условиях высокой сейсмичности районов строительства даже апробированные на практике экономичные конструкции утрачивают свои преимущества в сравнении с другими типами. Связано это с тем, что из-за необходимости повышения сейсмостойкости сооружений их откосы приходится уполаживать, увеличивая тем самым объемы укладываемых в тело грунтов.

Вместе с тем практика укрепления (армирования) грунтовых откосов указывает на техническую и экономическую целесообразность подобного устройства грунтовых сооружений. Очевидно, что если в переливной грунтовой плотине произвести укрепление (армирование) откосов, то это приведет не только к повышению их устойчивости, но и к сокращению объемов укладываемого грунта. При этом укрепление откосов включает в себя две составляющие. Одна связана с защитой откосов от размыва, а другая направлена на повышение устойчивости откоса в целом.

Комплексный подход к исследованию грунтовой переливной плотины применительно к условиям Непала — экспериментальный в гидравлическом лотке по минимизации профиля сооружения и расчетный по обоснованию устойчивости армированных откосов позволил сделать нижеследующие выводы.

1. Закрепленные от размыва укатанным бетоном при его ступенчатой укладке грунтовые откосы плотины допускают их значительную крутизну 1,5−2. При быстротечном режиме течения на водосливном откосе коэффициент Шези С в исследованных режимах относительных глубин L /А=3−18 практически не зависит от глубины потока. Отмечена некоторая его зависимость от уклона дна и относительной шероховатости. Однако в диапазонах изменения уклонов 1:2:3 и относительных шероховатостей.

L/A= 4-гб (наиболее рациональных) коэффициент С практически неизменен в пределах 26 -7−25.

2. Полученные в результате измерений и расчетов графики изменения коэффициента скорости ф по длине откоса позволяют с достаточной достоверностью определить глубину скорости потока и назначить отметки ограждающих конструкций.

3. Устойчивый поверхностный прыжок в нижнем бьефе зависит не только от его глубины, но и от плавности перехода водосливного откоса к носкууступу. Выявлена взаимосвязь между крутизной откоса и длиной носка — уступа. С ростом крутизны откоса возрастает длина носка — уступа.

4. В условиях сопряжения бьефов поверхностным прыжком показана целесообразность защиты размываемых оснований гибким с шарнирными связями бетонным креплением, повторяющим в перспективе профиль ямы размыва и надежно защищающим носок — уступ от подмыва.

5. Устойчивость водо-насыщенных грунтовых (суглинистых) откосов песчано-гравийных (особенно низового водосливного) в условиях высокой сейсмичности (9 баллов) обеспечивается только при весьма пологих уклонах (1:3 4), что ведет к существенному увеличению объемов укладываемых грунтов.

6.Использование в качестве армирующих грунтовые откосы геотекстильных материалов позволяет существенно увеличить силы сцепления грунтового массива. При этом из анализа круга напряжений Мора выведена взаимосвязь между силами сцепления и растягивающими напряжениями в грунтовом массиве в виде с =.

7. Управляемая армировка грунтовых откосов переливных плотин геотекстильными материалами позволяет увеличить уклоны откосов до 1:1,5−2 и снизить тем самым объемы насыпного сооружения.

8. Укладка армирующих полотнищ из геотекстильных материалов производиться по уплотненному слою грунтового сооружения с заделкой их концов в ступенчатое крепление из укатанного бетона на поверхности откоса.

Показать весь текст

Список литературы

  1. О.М. Новый метод гидравлического расчета быстротоков с усиленной шероховатостью. Вкн. :Труды МГМИ, вып. «Гидравлика и использование водной энергии» т.52, 1977, с100−114.
  2. Н.Н. Улучшенные типы водосливных плотин из каменной наброски. -Киев: АН УССР, 120с.
  3. А.А., Правдивец Ю.П.Влияние схемы пропуска паводковых расходов на экономичность гидроузлов с грунтовыми плотинами. «Энергетическое строительство», 1978. -№ 9.с.29−32
  4. А.А., Правдивец Ю.П.Ответ на отклики Е. Д. Лосева,
  5. B.М.Семенкова, М. П. Павчича и др. по поводу статьи «Влияние схемы пропуска паводковых расходов на экономичность гидроузлов с грунтовыми плотинами» «Энергетическое строительство», 1979.- № 7.1. C.65−67
  6. А.И., Михайлов К. А. Гидравлика. М.: Стройиздат 1972.С.320−346, 561−565.
  7. B.C., Иванов Л. П., Корыванова В. Д., Подземельных Н.И.,
  8. В.К. Гидравлические расчеты элементов гидротехнических сооружений. М.: 1989 г.
  9. Гидротехнические сооружения, под ред. Рассказов Л. Н., Орехов В. Г., Правдивец Ю. П., Воробьев Г. А., Малаханов В. В., Глазов А. И., 1996 г.
  10. Гидротехнические сооружения. под ред. Н. П. Розанова.-М. :Стройиздат, 1978.-с8−17, 174−184.
  11. Гидротехнические сооружения под ред. М. М. Гришина. М.: Высшая школа, 1979.-ч.1.-с 467−474, 597−599.1.l
  12. Гидравлические расчеты водосбросных гидротехнических сооружений.
  13. Справочное пособие М.: Энергоатомиздат, 1988. 11. Гордиенко П. И. Сопряжения бьефов поверхностным режимом с помощью наклонного многоступенчатого водобоя. «Научный доклад высшей школы разд. Строительство, 1958.-№ 1.-е 182−193
  14. Гордиенко П. И. Пути удешевления паводковых водосбросов гидроузлов „Гидротехническое строительство“, 1958-№ 8.-с36−44
  15. Гордиенко П. И. Исследование земляных водосливных плотин
  16. Гидротехнические сооружения», Сб. трудов МИСИ, 1959-№ 29-с26−108 Н. Гордиенко П. И. Некоторое вопросы проектирования высоких каменно-земляных плотин «Гидротехнические сооружения», Сб. трудов МИСИ.-М.-JI.: Госэнергоиздат, 1961 -№ 3 2-с23 -3 5
  17. П.И. Железобетонно- земляные водосливные плотины «Плотины и водосбросы». Сб. трудов МИСИ. Вып. 11 -М., 1970 № 61-сЗ-17
  18. П.И. Водосливные плотины с каменными, земляным или каменно- земляным телом «Сб. трудов по гидротехнике и гидростроительству».-М .: Наука, 1970-е 129−144.
  19. П.И. Фильтрация воды через наброску рваного камня Сб. тр. МИСИ им. В. В. Куйбышева. № 9. М.: Стройиздат, 1965, с124−133.
  20. П.И. Водосливные плотины из каменной наброски «Гидротехническое строительство», 1941-№ 3-с7−13.
  21. П.И. Исследование водосливных плотин из местных строительных материалов «Гидравлические исследования инженерных сооружений». Сб. статей. -М.: Стройиздат, 1955-№ 9-с124−133
  22. JI.C. Влияние подтопления на фильтрацию через каменно-набросную плотину." Изв.", Киргиз. ССР, 1963-вып.-3.
  23. JI.C. К расчету водосливных плотин из каменной наброски «Вопр. Водного хозяйства».- Фрунзе, 1968-вып.-2.с 109−118
  24. А.С., Правдивец Ю. П., Шехтман Н. В. Испытание откосов грунтовых откосов, допускающих перелив воды больших удельных расходов. Гидротехническое строительство, 1977, № 4,с22−26
  25. А.С., Правдивец Ю. П., Сборное железобетонное крепление грунтовых откосов, используемых для сброса воды. Гидротехническое строительство. 1977,№ 7,с25−28
  26. Динамика сплошных сред в расчетах гидросооружений. Под редакцией В. М. Лятхера и Ю. С. Яковлева." Энергия", М.:1976.
  27. С.В., Облегченные водосливные плотины из кладки местных материалов «Гидротехническое строительство», 1944.№ 7-с5−8
  28. С. В. Халдре Х.Ю. Гидравлика перекрытия русел рек.- М.: Госэнергоиздат, 1959.-с116−163
  29. С.В. Постройка плотин наброской камня в текущую воду,-М.-.Стройиздат, 1932.-с91−111
  30. Исследование работы подпорных стенок из армированного грунта, Экспресс-информация, стр-во ГЭС, № 11, 1977.
  31. A.M. Правдивец Ю. П. Облегченные паводковые водосбросы грунтов плотин «Гидротехника и мелиорация», 1978.-№ 4.-с44−50
  32. Г. М., Шарков В. П., Методические указание по определению сейсмических нагрузок на гидротехнические сооружения, 1996г.
  33. И.И. Моделирование гидравлических явлений.- М.-Л.: Госэнергоиздат, 1960 г. с 210
  34. Е.Д. по поводу статьи А.А. Белякова, Ю. П. Правдивца «Влияние схемы пропуска паводковых расходов на экономичность гидроузлов с грунтовыми плотинами» «Энергетическое строительство», 1978.-№ Ю.-с92−93
  35. В.М., Иващенко И. Н. Сейсмостойкость грунтовых плотин. М.: 1986, «Наука», с. 280.
  36. С.Н. Пропуск строительных паводков через каменно-земляные плотины, Гидротехническое строительство, № 1,1975.
  37. Механика Грунтов, Основания Фундаменты, С. В. Ухов, В. В. Семенов.1994г.
  38. Механика Грунтов, Основания Фундаменты, Сборных / лиси / Б. И, 1980 г.
  39. Нгуен Данг Шон. Исследование устойчивости водосливной грунтовой плотины на размываемом основании. Автореферат кандидатской диссертации. М., 1981, с19
  40. Д.Д. Устройство плотин, С. Петербург, 1884, т. 1−3.
  41. Орошение и осушение в странах мира. Под редакцией Е. Е. Алексеевского. М.: «Колос», 1974, с282−283
  42. Н.Н. Собрание сочинений, Том-2 (Движение грунтовых вод), М.: изд-во АН СССР, 1956 г. С.-420
  43. Ю.П. Исследование работы плит крепления грунтовых откосов при переливе воды через сооружение / «Повышение надежности гидротехнических сооружений при динамических воздействиях М., 1976.-с57−58
  44. Ю.П. Опыт пропуска паводков через недостроенные плотины из местных материалов / „Энергетическое строительство за рубежом“, 1977.-№ 2-с22−25
  45. Ю.П. Пропуск паводковых вод через недостроенные плотины из местных материалов /"Энергетическое строительство», 1977.-№ 4.-с22−25
  46. Ю.П. Исследование работы плит крепления грунтовых откосов при переливе воды через сооружение /"Тр. Коорд. Совещ. По гидротехнике", 1977.-вып. 116.-с156−159
  47. Ю.П. Крепление водотоков каменной наброской «„Энергетическое строительство“, 1977.-№ 11.-с83−87
  48. Ю.П. Сопряжение бьефов поверхностным режимом на многоводных реках /"Энергетическое строительство», 1978.- № 2.-с23−27
  49. Ю.П. Водосливные плотины из местных материалов / «Энергетическое строительство за рубежом», 1978.-№.2.-с21−23
  50. Ю.П. Конструирование гибких защитных покрытий рисберм и откосов/"Энергетическое строительство", 1978.-№.6.-с61−64
  51. Ю.П. Пропуск паводковых расходов через каменно-набросной банкет Днестровского гидроузла /"Энергетическое строительство", 1978.-Ж11.-с30−32.
  52. Ю.П. Строительство плотины Сетана (Австралия) /"Энергетическое строительство", 1979.-№.1-с26−27
  53. Ю.П. Строительство гидроузла Дартмут /"Энергетическое строительство за рубежом", 1979.-№ 4.-с30−32
  54. Ю. П. Кроник Я.А. и др. Опытная грунтовая водосливная плотина/"Энергетическое строительство", 1979.-№ 12.-с52−56
  55. Ю.П., Крестьянинов A.M. и др. Экономичная конструкция водосливной грунтовой плотины на размываемом основании /"Энергетическое строительство", 1980.-№ 3.-с10−14
  56. Ю.П. Опыт проектирования и строительства грунтовых водосливных плотин /"Гидротехника и мелиорация", 1980.-№ 10.с39−41
  57. Ю.П. О пропуске расходов воды и льда поверх откосов из камня /"Энергетическое строительство", 1981.-№ 1.-с43−46
  58. Ю.П. Уроки пропуска строительных расходов переливом через грунтовых сооружения /"Энергетическое строительство за рубежом", 1981.-№ 4.-е 18−21
  59. Ю.П. Особенности работы водосбросного тракта из сборных элементов /"Гидротехника и мелиорация" 1982.-№ 1
  60. Ю.П. Индустриальная конструкция грунтовой водосливной плотины /"Гидротехническое строительство", 1987.№ 12
  61. Ю.П. Грунтовые водосливные плотины: автореферат диссертации доктора технических наук.- М.: МИСИ, 1987.
  62. Ю.П. Совершенствование конструкций грунтовых водосливных плотин, /Сборник научных трудов «Современные проблемы гидротехники».- М.: МИСИ, 1991.
  63. Ю.П. Комбинированная схема пропуска строительных расходов при возведении высоких грунтовых плотин. / В кн.: Материалы конференций и совещаний по гидротехнике.
  64. Гидротехническое строительство в районах вечной мерзлоты. JT: Энергия, 1979, с164−167
  65. Ю.П. Пропуск строительных расходов при возведении гидроузлов. Методическое указания по проектированию, МИСИ им. В. В. Куйбышего, 1980, с28
  66. Руководство по расчету турбулентной фильтрации в каменно-набросных гидросооружениях.Л.:Энергия, 1975 г. с50
  67. JT.H., Проектировании грунтовой плотины. 199 г.
  68. JI.H., Бестужева А. С. Расчет устойчивости откосов на ЭВМ ЕС-1033, 1988г.
  69. JI.H., Добыш А. Д. Расчет устойчивости откосов на ЭВМ «Наири», Методические указания, М.: МИСИ им. В. В. Куйбышева, 1971, сЗО
  70. .И. Пропуск паводковых расходов через недостроенные каменно-набросные плотины «Тр. Гидравлической лаборатории».-М.: Стройиздат, 1969.-вып.12.-с99−124
  71. .И. Расчет и моделирования размывов русел в нижних тф бьефах водосбросов «Тр. Гидравлической лаборатории», 1959.-вып.7.clOl-124
  72. .И. Лабораторные исследования нижних бьефов гидроузлов и вопросы методики моделирования размывов «Тр. Гидравлической лаборатории».- М., 1963.-Вып 8.-с197−225
  73. В.М. По поводу статьи А.А. Белякова и Ю. П. Правдивца «ф Влияние схемы пропуска паводковых расходов на экономичностьгидроузлов с грунтовыми плотинами».- Энергетическое строительство, 1978.№ 12,с79−81
  74. Л.М. Армирование Грунтов.- перм-1991
  75. А.А. Расчет фильтрации через земляные плотины.-Госэнергоиздат, 1960 г.-с 141
  76. Учет сейсмических воздействий при проектировании гидротехнических сооружений, СНиП 11−7-81, Л. 1986, Раздел-5.
  77. . X. Несущая способность гидротехнических сооружений из армированного грунта. 1991 г.
  78. Л.Б. «Гидроэнергетика за рубежом», выпуск-10, Москва-1989г. cl-8
  79. И.С. Колебаний конструкций гидросооружений в жидкости: Справочное пособие по динамике гидросооружений, Л.: Энергия, 1967.
  80. Ю.А. Перекрытие Вахша в створе Нурекской ГЭС, Экспресс-информация, стр-во ГЭС, № 203, 1966.
  81. Шрестха Субарна Дас. Научные основы расчетного обоснования, проектирования и строительства переливных грунтовых плотин. 05.23.07- гидротехническое и мелиоративное строительство. М.: 1998 г.
  82. Шералиев Нормухамад Исмаинович. Влияние различных факторов на несущую способность гидротехнических сооружений из армированного грунта. М: 1998 г.
  83. G.R.Powledge, Y.P. Pravdivets, Overtopping of embankments to accommodate large flood events.
  84. H.W.M. Hewlett, R. Baker, R.W.P. May, Y.P. Pravdivets, Design of stepped-block spillways, 1997.
  85. Frizell K.H., Brent W., Mefford Russ A., Dodge and Tracy B. Vermeyen «Embankment dams: Method of protection during overtopping. Hydro review, vol.-10, № -2, April 1981, pages-19−30.
  86. Fenton J.D. Hydraulic and stability analysis of rockfill dams. University Of Melbourn., 1972, p.218
  87. Hydroelectric projects identified for private investments «His Majesty’s government of Nepal, Ministry of Water Resources», Kathmandu-1992.
  88. Hydro-power development police «His Majesty’s Government of Nepal, Ministry of water Resources», Singha Durbar Kathmandu Nepal-1992.
  89. Sharma C.K. River characteristics «River systems of Nepal», pages:42−63−102−132.
  90. Sharma C.K.Engineering challenges in Nepal Himalayas. Kathmandu-1991 92. Sharma C.K.Water and energy resources of the Himalayan block. Kathmandu-1975
  91. R. Baker, Precast Concrete Blocks For High-Velocity Flow Applications
Заполнить форму текущей работой

Пора сдавать?