Земляная плотина Советский патент 1984 года по МПК E02B7/06 

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям, в частности к земляным глухим плотинам, дамбам, преимущественно намывным и т.. п., предназначенным для создания ирригационных водохранилищ с значительной сработкой уровня воды.

Известны конструкции земляной плотины включающие волноустойчивый пологий верховой откос 1.

Недостатками этих конструкций являются значительный объем тела плотины, экономическая нецелесообразность их при высоте более 20-25 м и необходимость отвода б.ольщих площадей земель под плотину.

Кроме того, указанные конструкции ие обладают оптимальным поперечным волноустойчивым профилем, так как пологий верховой откос, определяемый элементами волн (длина Jli, высотаЬь, ), для нормально подпертого уровня принимается постоянным йо высоте в зоне действия вол.

Наиболее близкой к предлагаемой является земляная плотина, верховой откос которой в зоне действия волн выполнен с .поперечным профилем переменного заложени$1 по высоте 2.

; Однако эта конструкция характеризуется значительным объемом тела плотины, что приводит к значительным объемам земляных работ и необходимости отвода больших площадей земель под плотину. Кроме того, указанная конструкция не обладает оптимальным волноустойчивым поперечным профилем, так как участки верхового откоса в зоне действия волн в пределах значительной высоты плотины имеют постоянный коэффициент заложения и определяются различием в способах производства работ.

Цель изобретения - повышение надежности плотины и сокращение объема земляных работ.

Поставленная цель достигается тем, что в земляной плотине поперечный профиль верхового откоса на участке между верхней и нижней границами размывающего действия волн выполнен криволинейным с координатами кривой, определяемыми уравнением

)(1)

гдето(у)-заложение отдельных участков верхового откоса при построении кривой;

X,Y - координаты кривой, причем ось X расположена горизонтально на отметке пересечения с нижней границей размывающего действия волн, а ось у расположена на отметке пересечения с верхней границей размывающего действия волн.

На фиг. 1 изображена схема земляной плотины и водохранилища; на фиг. 2 -сечение А-А на фиг. 1.

Земляная плотина включает гребень 1, верховой пологий откос, который в зоне действия волн иа длине BE выполнен в виде кривой волноустойчивым и содеожит верхний участок, укрепленный гравийным плащом 2, нижний участок 3 из одпсродпого грунтового материала, а в зоне мертвого объема от нижнего предела размывающего действия волн до основания 4 имеет статически устой }ивый участок 5, верховой клин 6, качественную часть 7 и низовой обжатый откос 8. Плотина расположена на основании 4 и образует зеркало 9 водохранилища.

Для каждого уровня воды УВ, и очертания зеркала 9 водохранилища наблюдается соответствующая длина разгона Д{ волн, которая наряду со скоростью ветра, его направлением, и характеристикой водоема определяет элементы волн: длину Д i и высоту h 61- По элементам волн и характеристикам материала верхового откоса расчетом может быть установлено соответствующее заложение l:mt верхового откоса в зоне действия волн BE.

При заполнении водой водохранилища происходит увеличение площади зеркала 9, возрастание длины разгона ДI волн, из высоты hal и длины AL. В связи с чем воздействие волн иа откос увеличивается, а для обеспечения волноустойчивости откоса, сложенного из однородного материала, он должен быть выполнен более пологим.

Так для уровня воды в водохранилище УВз. расположенного на высоте от уровня мертвого объема на расстоянии ДУп, длина разгона волн составляет Дз, при которой элементы волн равны: длина Л, высота Ивз Этим элементам волн и грунтовому материалу нижнего участка 3 соответствует волноустойчивый откос с заложением l:nij. Для уровня воды в водохранилище (уровень мертвого объема) длина разгона волн и их элементы составляют соответственно Д,1«,Нв, причемДз Д4. Тогда при одинаковых условиях, определяющих волновое воздействие, скорость ветра, его направление, характеристика водоема, элементы волн Лз и h6 больше, чем для уровня УМО и для получения волноустойчивого откоса необходимо заложение 1:т, которое при однородном материале откоса меньше, чем заложение l:Wj, т. е. по высоте к гребню 1 плотины нижний участок 3 (ДЕ) верхового волноустойчивого откоса, выполненного из однородного грунтового материала, уполаживается.

Для нормального подпертого уровня воды в водохранилище длина разгона волн составляет Да и соответственно элементы волн равны: длина Л , высота he . Этим элементам волн и гравийному материалу 2 соответствует волноустойчивый откос с заложением 1: mi. Для уровня воды в водо

ЗЕМЛЯНАЯ ПЛОТИНА, верховой откос которой в зоне действия волн вы}- J - полнен с поперечным профилем переменного заложения по высоте, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности плотины и сокращения объема земляных работ, поперечный профиль верхового откоса на участке между верхней и нижней границами размывающего действия волн выполнен криволинейным с координатами кривой, определяемыми уравнением т(уг гдегп(у)- заложение отдельных участков верхового откоса при построении кривой; х,у -координаты кривой; причем ось X расположена горизонтально на отметке пересечения с нижней границей разi мывающего действия волн, а ось у расположена на отметке пересечения с верхней границей размывающего действия волн. ;.