Розрахунок висоти вітрової хвилі - Студопедія
1 Гребля III класу капітальності, щорічні ймовірності (р %) перевищення максимальних витрат води: переважно розрахунковому разі – 3 %, у перевірному розрахунковому разі – 0,5 % . При визначенні висоти вітрових хвиль та вітрового нагону приймається забезпеченість розрахункового шторму р = 2% (1 раз на 50 років).
2 Висоту вітрової хвиліh1% визначають при відмітці форсованого підпірного рівня води у водосховищі (ФПУ = 54,4 м). Розгін хвилі водосховищем = 1,10 км. Середньорічна швидкість вітру = 4,6 м/с; швидкість вітру під час шторму = 20 м/с.
Сутність розрахунку висоти вітрової хвилі в глибоководній зоні водосховища при d ≥ 2h1% полягає в наступному: спочатку визначають елементи хвиль; обчислюють частоту і період коливання хвиль при заданій забезпеченості р = 1%, потім за формулою:h1%=h1%х К2 (7) використовуючи графіки рис. 1 та рис. 2 додатка 1 по СНиП 2.06.04-82 *, розраховують висоту хвиліh1%.
Розрахунковими елементами хвилі є:
А) середня висота хвилі , м,
Б) середній період , с,
В) середня довжина хвилі.
Розрахунок елементів хвиль виконано у наступному розділі розрахунку.
Перевірочний розрахунок позначки гребеня ґрунтової греблі
Відмітку гребеня ґрунтової греблі при ФПУ визначаємо на основі розрахунку піднесення гребеня над розрахунковим рівнем води згідно з СНіП 2.06.05-84* «Греблі з ґрунтових матеріалів» та СНіП 2.06.04-82* «Навантаження та дії на гідротехнічні споруди (хвильові, льодові та від судів)».
Підвищення гребеня греблі визначене за форсованого рівня (ФПУ), за формулою 1 [19]:
, (1)
де: Dhset -вітровий нагін води у верхньому б'єфі, м;
hrun1% - висота накату вітрових хвильзабезпеченістю 1%, м;
а- запас піднесення гребеня греблі,а= 0.5 м.
Забезпеченості розрахункових рівнів мають бути не більше: для споруд III класу - 5% (1 раз на 20 років) за найвищими річними рівнями.
Висоту вітрового нагону , м, приймаємо (без урахування конфігурації берегової лінії та при постійній глибині днаd) за формулою 148 [19]:
, (2)
де - Кут між поздовжньою віссю водойми і напрямом вітру, град, приймаємо з креслення, = 0 0;
L -розгін, приймаємо з креслення,L=1100 м;
d - глибина води у водосховищі, м: , 54,4-50,0 = 4,4 м (3)
- Коефіцієнт, що приймається за таблицею 2, додатки 1 [19], залежно від ;
Vw- розрахункова швидкість вітру, визначаємо за формулою 149 [19]:
, (4)
де - швидкість вітру на висоті 10 м над поверхнею водоймища, яка приймається за додатком 1 пункту 7 [19]. Для спорудження ІІІ класу приймається забезпеченість розрахункового шторму 2%, м/с,
- Коефіцієнт перерахунку даних за швидкостями вітру, що приймається за формулою:
; (5)
де - Коефіцієнт приведення швидкості вітру до умов водної поверхні водойми, за таблицею 3 додатка 1 [19], ;
Vw = 0,90 x 1,09 x 20,0 = 19,62 м/сек;
тоді коефіцієнт по табл.2 * [19] дорівнює 2.1.
Висоту вітрового нагону, визначимо методом наближення.
В першому приближенні .
У другому наближенні.
Висота вітрового нагону дорівнює.
Висоту накату на укіс хвиль визначимо по п.1.14 * [19]
Висоту накату на укіс хвиль забезпеченістю 1% визначимо за формулою 25 [19]:
, (6)
де - коефіцієнт шорсткості укосу, що приймається за таблицею 6 [19], для кріплення укосу бетонними плитами, коефіцієнтпроникності укосу, що приймається за таблицею 6 [19], для кріплення укосу бетонними (залізобетонними) плитами
- Коефіцієнт, що приймається за табл. 7* [19], залежно від швидкості вітру ( =20м/сек) та кута нахилу укосу до горизонту (1:3), ;
krun- коефіцієнт, що приймається за графіками рис.10 * [19] залежно від пологості хвилі на глибокій воді; - Висоту накату хвилі забезпеченістю 1% на укіс, визнач за формулою, м:
, (7)
де – середня висота хвилі, м;
- Коефіцієнт, що приймається за таблицею 8 [19], для споруд III класу забезпеченість за накатом 2%, .
Для визначення елементів вітрових хвиль використовується графік рисунка 1 додаток 1 [19]. Для знаходження визначимо безрозмірні величини , , що визначаються за рис. 1, [19],
деt- тривалість дії вітру,
d– глибина води перед греблею;
При ФПУ:L=1100м,d= 4,4м,Vw=19.62м/сек,t= 6год =21600 сек :
,
.
,
.
За цими величинами знаходимо:
Період хвилі = 1,04 х19, 62/9,81 = 2.08 сек.
Середня висота хвилі = 0.009х19,62 2 /9,81 = 0,35 м
- середня довжина хвилі в глибоководній зоні, м визначається за формулою:
, (8)
де - Середній період хвилі в глибоководній зоні, с; =2,08 сек,
- Середня глибина в глибоководній зоні, м = 4.4 м
,
.
На малюнку 10* [19], залежно від закладення укосу m=3.0, знаходимо .
Висоту накату на укіс хвиль забезпеченістю 2% по накату з боку водоймища визначимо за формулою:
.
Перевищення гребеня греблі над ФПУ дорівнюватиме:
hs= 0,021 + 0,802 + 0,50 = 1,32 м
Позначка гребеня греблі приФПУ на відм.54,40:
м.
Існуюча відмітка гребеня греблі (отм.55,00) відповідає нормативним вимогам, потрібно підвищення позначки гребеня на 0,80 м.
Чи не знайшли те, що шукали? Скористайтеся пошуком:
Вимкніть adBlock! і оновіть сторінку (F5)дуже потрібно