W2, 6 new Budownictwo Wodne i Morskie, Wykłady
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Wymiarowanie urządzeń upustowych Wymiarowanie urządzeń upustowych Przepływy miarodajne Przepływy miarodajne QQm i kontrolne i kontrolne QQk Operat hydrologiczny Urządzenia upustowe Urządzenia upustowe budowli piętrzących budowli piętrzących Dz U poz 579 nr 86 z 2007 r w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budowle hydrotechniczne i ich usytuowanie. Rozp. Min. Środow. z dnia 20 kwietnia 2007 . 1 2 Podział urządzeń upustowych Podział urządzeń upustowych Do regulowania Przelewy Przelewy wieżowe Do regulowania przepływu przez stopień wieżowe przepływu przez stopień piętrzący służą: piętrzący służą: • przelewy przelewy powierzchniowe powierzchniowe – konstrukcja betonowa z konstrukcja betonowa z zamknięciami (lub bez), zamknięciami (lub bez), mogą bezpośrednio mogą bezpośrednio łączyć stanowiska górne i łączyć stanowiska górne i dolne stopnia piętrzącego dolne stopnia piętrzącego albo mogą być albo mogą być wykonane jak tzw. wykonane jak tzw. przelewy stokowe, przelewy stokowe, wieżowe i inne. wieżowe i inne. 3 4 Podział urządzeń upustowych • spusty konstrukcja betonowa z zamknięciami o zamkniętym przekroju, przechodzą one przez korpus spusty konstrukcja betonowa z zamknięciami o zamkniętym przekroju, przechodzą one przez korpus zapory lub przez zbocza doliny. zapory lub przez zbocza doliny. 5 6 1 Przelewy Wydatek przelewu jazowego o kształcie praktycznym Przelewy Warunki jakie musza spełniać Warunki jakie musza spełniać urządzenia upustowe: Wydatek przelewu jazowego o kształcie praktycznym (spełniającego warunek urządzenia upustowe: – wymiary urządzeń muszą gwarantować bezpieczne (spełniającego warunek c/h c/h<2,5) wyznacza się ze <2,5) wyznacza się ze wzoru: 3 / 2 wymiary urządzeń muszą gwarantować bezpieczne przeprowadzenie wód miarodajnych i kontrolnych przy a v 2 Q = M × b × h + o × e × s przeprowadzenie wód miarodajnych i kontrolnych przy takich poziomach piętrzenia aby były zachowane 2 g takich poziomach piętrzenia aby były zachowane warunki wzniesienia korony budowli i uszczelnień warunki wzniesienia korony budowli i uszczelnień budowli budowli – zapewnić możliwość przepuszczenia lodu, śryżu, zapewnić możliwość przepuszczenia lodu, śryżu, przypadkowych ciał pływających, ewentualnie przypadkowych ciał pływających, ewentualnie rumowiska rumowiska – umożliwiać regulowanie przepływu przez stopień w całej umożliwiać regulowanie przepływu przez stopień w całej skali występujących potrzeb z wystarczającą skali występujących potrzeb z wystarczającą dokładnością określoną wymaganiami eksploatacyjnymi dokładnością określoną wymaganiami eksploatacyjnymi – stwarzać możliwość opróżnienia zbiornika gdzie: c– szerokość korony przelewu [m], M– współczynnik wydatku, b– światło przelewu [m], h– głębokość wody ponad koroną przelewu [m], a współczynnik nierównomierności strug, v 0 – prędkość wody dopływającej do budowli piętrzącej [m/s], g przyspieszenie ziemskie [m/s2], stwarzać możliwość opróżnienia zbiornika – umożliwiać przepuszczanie wód budowlanych podczas umożliwiać przepuszczanie wód budowlanych podczas wznoszenia innych elementów stopnia współczynnik e wznoszenia innych elementów stopnia dławienia bocznego, współczynnik podtopienia przelewu s 7 8 h e = 1 - 0 2 n x b gdzie: n– liczba przęseł jazu [ liczba przęseł jazu [], b ], b – światło przelewu [m], światło przelewu [m], h h – głębokość wody nad koroną przelewu [m], głębokość wody nad koroną przelewu [m], ξ– współczynnik współczynnik kształtu filarów i przyczółków [ kształtu filarów i przyczółków []]. 9 10 10 Przelewy o szerokiej koronie Spusty h k =~ 2/3 h 0 dokładniej: h k =k*h 0 111 12 12 2 Zdolność pzepustowa stopnia Zdolność pzepustowa stopnia • Wydatek przelewów Wydatek przelewów Q p • Wydatek spustów Wydatek spustów – Q s • Wydatek innych urzadzeń Q Wydatek innych urzadzeń Q i (np.: elektrownia, śluza, przepławka) (np.: elektrownia, śluza, przepławka) Q p + Q (Q m ) Q m dobieramy w zależności od klasy budowli + Q s + Q + Q i > Q max max (Q dobieramy w zależności od klasy budowli Przy czym zgodnie z przepisami projektujemy: Przy czym zgodnie z przepisami projektujemy: Wydatek przelewów Wydatek przelewów – Q p = 80% Q = 80% Q m Wydatek spustów Wydatek spustów – Q s s = 20% Q = 20% Q m 13 13 14 14 Dobór minimalnego światła budowli Dobór minimalnego światła budowli piętrzącej Dobór minimalnego światła budowli Dobór minimalnego światła budowli piętrzącej piętrzącej piętrzącej 15 15 16 16 17 17 18 18 3 Rodzaje jazów: Jaz stały Jaz stały – zbiornik Goczałkowice zbiornik Goczałkowice • Jazy stałe Jazy stałe – jazy bez zamknięć o stałym poziomie jazy bez zamknięć o stałym poziomie piętrzenia. Często stosowane jako przelewy awaryjne. piętrzenia. Często stosowane jako przelewy awaryjne. Często budowane dla ujęć wody. Często budowane dla ujęć wody. • Jazy ruchome Jazy ruchome z zamknięciami umożliwiającymi z zamknięciami umożliwiającymi regulowanie poziomu piętrzenia. Przyjmuje się, że są to Próg jazowy regulowanie poziomu piętrzenia. Przyjmuje się, że są to budowle piętrzące do 15m wysokości. Płyta wypadowa budowle piętrzące do 15m wysokości. W zależności od rodzaju zamknięcia rozróżnia się : Ponur, fartuch iłowy W zależności od rodzaju zamknięcia rozróżnia się : segmentowe, klapowe, sektorowe, walcowe, dachowe. segmentowe, klapowe, sektorowe, walcowe, dachowe. Ścianki szczelne 19 19 20 20 Jaz ruchomy 21 21 22 22 Próg jazowy wg Creager’a Próg jazowy wg WES 23 23 24 24 4 Obliczanie płyty wypadowej Wyposażenie płyty wypadowej wypadu • Wymiarowanie wypadu polega Wymiarowanie wypadu polega na takim doborze jego długości na takim doborze jego długości l oraz zagłębienia oraz zagłębienia d , aby , aby powstały odskok hydrauliczny powstały odskok hydrauliczny w całości mieścił się w obrębie w całości mieścił się w obrębie wypadu i był zatopiony. wypadu i był zatopiony. • UWAGA! Głębokość wody na UWAGA! Głębokość wody na dolnym stanowisku dolnym stanowisku hh zależy zależy tyko i wyłącznie od własności tyko i wyłącznie od własności koryta rzeki (kanału) i można A 1 liczba Frouda koryta rzeki (kanału) i można ją wyznaczyć wyłącznie z ją wyznaczyć wyłącznie z krzywej konsumcyjnej Warunek zatopienia krzywej konsumcyjnej (przepływu) stanowiska (przepływu) stanowiska dolnego A 1 dolnego h + d h = ³ 1 h 2 25 25 26 26 Umocnienie za jazem Umocnienie za jazem Umocnienie dna na odcinku rzeki bezpośrednio poza betonową płytą wypadu Umocnienie za jazem Umocnienie dna na odcinku rzeki bezpośrednio poza betonową płytą wypadu jest zagadnieniem istotnym ze względu na zapewnienie stateczności wypadu. jest zagadnieniem istotnym ze względu na zapewnienie stateczności wypadu. Pomimo wygaszenia energii płynącej wody w odskoku i na szykanach należy Pomimo wygaszenia energii płynącej wody w odskoku i na szykanach należy wykonać zabezpieczenia dna wg zasad podanych poniżej. Umocnienie na wykonać zabezpieczenia dna wg zasad podanych poniżej. Umocnienie na długości długości LL składa się z umocnienia sztywnego i elastycznego składa się z umocnienia sztywnego i elastycznego • Warunki doboru długości umocnienia Warunki doboru długości umocnienia • L w < £ 2 L w L w – długość wypadu równa sumie długości spadania strumienia < L długość wypadu równa sumie długości spadania strumienia i długości odskoku hydraulicznego i długości odskoku hydraulicznego • 115h kkr 225h kkr h kkr – głębokość krytyczna obliczona dla L £ £ • Przepływ obliczeniowy Przepływ obliczeniowy głębokość krytyczna obliczona dla jednostkowego natężenia przepływu 2 a q Q jednostkowego natężenia przepływu w świetle budowli h kr = 3 m q = k × q = k × g w świetle budowli • 8tt o 2 2 ∑ b £ 112t tt głębokość dolnej wody £ LL QQm– całkowite natężenie przepływu, przepływ miarodajny całkowite natężenie przepływu, przepływ miarodajny b– suma szerokości wszystkich świateł upustu suma szerokości wszystkich świateł upustu S głębokość dolnej wody k2 k2 – współczynnik przyjmowany w granicach 1,2 współczynnik przyjmowany w granicach 1,2 ¸ 1,3 gdy 1,3 gdy q £ 40 m3/ 40 m3/ssm aa grubość filarów nie odbiega od powszechnie przyjętych; gdy grubość filarów nie odbiega od powszechnie przyjętych; gdy q> 40 m3/ > 40 m3/ssm lub grubość filarów szczególnie duża lub grubość filarów szczególnie duża kk2>1,3 >1,3 27 27 28 28 Płyty betonowe: Rodzaje umocnień • Minimalne grubości płyt betonowych Minimalne grubości płyt betonowych H – Różnica rzędnych NPP i dna wypadu (m) q = Qm/b – jednostkowe natężenia przepływu miarodajnego na progu (m3/s m) d – grubość płyty (m) • Umocnienia sztywne zaleca się Umocnienia sztywne zaleca się projektować z wielkowymiarowych płyt z qH = 20 600 projektować z wielkowymiarowych płyt z betonu słabozbrojonego. d = 0,30 2,00 betonu słabozbrojonego. • Umocnienia elastyczne jako narzut dla warności pośrednich qH interpolacja liniowa • Wymiary płyt w planie: 30 d < a*b < 60 d oraz stosunek dla warności pośrednich qH interpolacja liniowa Umocnienia elastyczne jako narzut kamienny na filtrze odwrotnym (lub macie Wymiary płyt w planie: 30 d < a*b < 60 d oraz stosunek boków 1< a/b < 2 boków 1< a/b < 2 gdzie a i b w (m), b kamienny na filtrze odwrotnym (lub macie faszynowej) lub jako materace faszynowe bok krótszy • Zalecane zbrojenie: górą i dołem siatkami o przekroju nie gdzie a i b w (m), b – bok krótszy faszynowej) lub jako materace faszynowe obciążane narzutem lub gabiony Zalecane zbrojenie: górą i dołem siatkami o przekroju nie mniejszym niż 0,0005 F obciążane narzutem lub gabiony mniejszym niż 0,0005 F b w każdym kierunku. (F w każdym kierunku. (F b przekrój przekrój poprzeczny płyty w cm poprzeczny płyty w cm 2 ) 29 29 30 30 5 [ Pobierz całość w formacie PDF ] |