Определение ширины водосливного фронта плотины

Под шириной B _фр водосливного фронта понимают суммарную ширину всех водосбросных отверстий, включая толщину быков и устоев, устроенных в плотине:

,

где — ширина водосбросного отверстия в свету;

— толщина разделительного бычка.

Рис. 3.5. Вид плотины со стороны нижнего бьефа:
1 — глухая часть плотины; 2 — устой; 3 — затвор; 4 — бык; 5 — водосбросная часть плотины

Сжатую ширину водосливного фронта можно определить с помощью зависимости:

,

где — расход воды, проходящий только через водосбросные сооружения гидроузла в период пропуска расхода воды основного расчетного случая при НПУ или пропуска воды поверочного расчетного случая при ФПУ, который определяется:

,

где — основной и поверочный расходы воды заданной обеспеченности (в зависимости от класса сооружения, см. СНиП 33-01-2003) при уровня НПУ и ФПУ, соответственно;

— расход воды, проходящий через водовыпуски и водоспуски гидроузла; — расход воды, пропускаемой все турбины ГЭС;

— расход воды через прочие сооружения гидроузла (водозаборы, судоходные шлюзы, фильтрационный расход и др.)

— удельный расход, т. е. расход, приходящийся на 1 м длины водосливного фронта при полностью открытых затворах при установленном ФПУ.

Указанная величина удельного расхода изменяется в довольно широких пределах. При определении ширины водосливного фронта именно она является определяющей, ведь при ее уменьшении поток становится более спокойным, однако при этом увеличивается ширина водосливного фронта, а при увеличении — скорости потока возрастают вместе с расходами на обустройство нижнего бьефа.

В первом приближении задаются значениями на основании данных практики:

· при скальном основании — от 50 ÷ 70 до 90 ÷ 120 м²/с;

· при нескальном основании — от 10 до 30 м²/с (иногда до 60 ÷ 70 м²/с).

Полную ширину водосливного фронта плотины необходимо определять с учетом пропускной способности водопропускных отверстий водосливной плотины с учетом сжатия:

,

где — коэффициент, учитывающий сжатие потока между разделительными бычками;

— коэффициент подтопления;

— коэффициент расхода;

— напор на гребне водослива с учетом скорости подхода потока воды.