Katedra Geotechniki i Budownictwa Drogowego WYDZIAŁ NAUK TECHNICZNYCH Uniwersytet Warmińsko-Mazurski Projektowanie hydrotechnicznych obiektów inżynierskich Projekt: Jaz ruchomy z płytą wypadową, zamknięcie: zasuwa płaska dr inż. Ireneusz Dyka pok. 3.34 [ul. Heweliusza 4] http://pracownicy.uwm.edu.pl/i.dyka e-mail: i.dyka@uwm.edu.pl
Jazy - przegradzają koryto rzeki, a nie całą dolinę, - buduje się je w celu uzyskania spiętrzeń do różnych celów (ujęcie wody, do nawodnień, budowy elektrowni wodnych, dla celów żeglugowych i rekreacyjnych) Jaz stały Jaz ruchomy (utrzymanie piętrzenia na stałym poziomie niezależnie od przepływu wody w rzece)
Jazy ruchome - w typowym jazie ruchomym próg powinien być możliwie niski i przy całkowitym otwarciu zamknięcia nie powinien powodować piętrzenia : h p <= 0,15 h 0 Dla dużych rzek, tam gdzie występują znaczne przepływy, część wysokości zamknięcia można zastąpić wyższym masywnym progiem (korpusem) obniżenie kosztów h p > 0,15 h 0 ; bez zamknięć jaz stały, h p <= 0,15 h 0 ; z zamknięciem jaz ruchomy, h p > 0,15 h 0 ; z zamknięciem jaz mieszany, h p <= 0,15 h 0 ; bez zamknięć jaz (próg) upadowy (brak piętrzenia przed progiem).
Jazy ruchome a) b) c) a) jaz z zamknięciem opartym na wysokim masywnym progu, b) jaz dwudzielny, w którym ruchome zamknięcie górne i dolne przedzielone jest w środku elementem stałym w postaci masywnej belki żelbetowej, c) jaz ze stałą ścianką piętrzącą o konstrukcji żelbetowej i ruchomym dolnym zamknięciem.
Elementy składowe jazu ruchomego 1 zamknięcie segmentowe; klapa ruchoma; 3 wnęki na zamknięcia remontowe; 4 szyny dźwignicy; 5 kierownica; 6 boczna blacha osłonowa; 7 zamocowanie podnośnika hydraulicznego; 8 podnośnik hydrauliczny; 9 łożysko oporowe zamknięcia segmentowego; 10 próg jazu; 11 płyta wypadowa; 1 szykany; 13,14 - ścianki szczelne; 15 filar jazu; 16 mostek służbowy; 17 przyczółek; 18 drenaż ; 19 poziomy ekran szczelny; 0 zęby na progu dolnym (zęby Rehbocka).
Elementy składowe jazu ruchomego 1 zamknięcie segmentowe; 1 uszczelnienie; klapa ruchoma; 3 wnęki na zamknięcia remontowe; 4 szyny dźwignicy; 5 kierownica; 6 boczna blacha osłonowa; 7 zamocowanie podnośnika hydraulicznego; 8 podnośnik hydrauliczny; 9 łożysko oporowe zamknięcia segmentowego; 10 próg jazu; 11 płyta wypadowa; 1 szykany; 13,14 - ścianki szczelne; 15 filar jazu; 16 mostek służbowy; 17 przyczółek; 18 drenaż ; 19 poziomy ekran szczelny; 0 zęby na progu dolnym (zęby Rehbocka).
Jaz ruchomy z zasuwą płaską WYMIAROWANIE PRZELEWU JAZU www.pg.gda.pl/~wste Wielkie wody o zadanym prawdopodobieństwie pojawiania się będą odprowadzane do dolnego stanowiska przy dopuszczalnym poziomie piętrzenia i przy zachowaniu stateczności koryta rzeki bezpośrednio za budowlą Wielka woda, miarodajna dla danej budowli, to największy przepływ wody, jaki dana budowla jest w stanie przepuścić ze stanowiska górnego do dolnego, bez obawy jej uszkodzenia i bez nadmiernego podpiętrzenia wody na stanowisku górnym.
Definicje według Rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 0 kwietnia 007 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budowle hydrotechniczne i ich usytuowanie : Przepływ miarodajny ( Qm ) rozumie się przez to przepływ, na podstawie którego projektuje się budowle hydrotechniczne Przepływ kontrolny ( Qk ) rozumie się przez to przepływ, na podstawie którego sprawdza się bezpieczeństwo budowli w wyjątkowym układzie obciążenia.
Treść projektu: Zaprojektować wybrane elementy jazu ruchomego w oparciu o dane hydrologiczne z Operatu hydrologicznego oraz następujące założenia: Rzędna piętrzenia: 197, m npm. Grunt pod budowlą: piasek średni. Klasa budowli piętrzącej: II. Rodzaj zamknięcia głównego: zasuwa płaska
Treść projektu: RZEKA PILICA - WODOWSKAZ PRZEDBÓRZ Przekrój wodowskazowy Przedbórz znajduje się na 07, km rzeki. Powierzchnia zlewni dorzecza wynosi: 544 km. Zero łaty wodowskazowej znajduje się na rzędnej: 189,7 m nad NN. Przekrój poprzeczny Odległość [m] Rzędna[ m] nad NN 0.0 01.00 15.0 197.00 67.0 190.10 76.0 189.70 111.0 191.60 10.0 197.60 150.0 198.10 160.0 01.00
Znaczenie określeń NN, NAP stosowanych w określeniu wysokości nad poziomem morza (n.p.m.) budowli hydrotechnicznych. W XVI wieku w Amsterdamie używano standardu średniego poziomu morza zwanego wówczas Poziomem Miejskim (stadspeil), z czasem ten standard zaczęto używać w reszcie kraju i nazwano go Amsterdamskim Poziomem (Amsterdams Peil). W roku 1956 pod placem Dam wbito pal, na wierzchu którego umieszczono ćwiek z bronzu. Ten punkt nazwano Normalnym Amsterdamskim Poziomem (Normaal Amsterdams Peil w skrócie NAP). W Niemczech nazywa się go Normalnull - NN. Ćwiek znajduje się 90 cm pod chodnikiem a 1,43 m powyżej NAP. Później w roku 1988, po wybudowaniu nowej amsterdamskiej opery, zwanej Stopera, umieszczono w niej następny pal na wysokości 0 m NAP. Natomiast w Polsce e "poziom morza" odnosi się do: Morza Bałtyckiego w Zatoce Fińskiej, wyznaczonego dla mareografu w Kronsztadzie koło Petersburga w Rosji, Morza Północnego, wyznaczonego dla mareografu w Amsterdamie, Morza Adriatyckiego, wyznaczonego dla mareografu w Trieście. Rzędne w układzie wysokości określa się z pomiarów geodezyjnych nawiązanych do punktów podstawowej osnowy geodezyjnej kraju wysokościowej osnowy geodezyjnej. Układ wysokości Kronsztad jest częścią państwowego systemu odniesień przestrzennych wprowadzonego Rozporządzeniem Rady Ministrów z dnia 8 sierpnia 000 i jedynym obowiązującym od 1 stycznia 010. Układy wysokościowe Amsterdam, Triest oraz lokalne przestały obowiązywać z dniem 31 grudnia 009, jednak w zasobach ośrodków geodezyjnych są nadal przechowywane i są używane przez geodetów jako obligatoryjne do czasu przejścia na jednolity układ odniesienia. Poziom zerowy morza (Pz) odniesiony do wodowskazu w porcie morskim Kronsztadt oznacza się jako zero kronsztadzkie (Kron). Do przeliczania wysokości pomiędzy zerem amsterdamskim (HAmst.) oraz zerem kronsztadzkim (HKron.) stosuje się, wyrażoną w metrach, zależność: HKron. = HAmst. + 0,08 (dokładniej 0,084 m)
Dane hydrologiczne krzywa konsumcyjna: Q=f(H) Stany i przepływy charakterystyczne: Hmax=310 cm dla Q=141 m 3 /s Hśr=70 cm dla Q=16 m 3 /s Hmin=14 cm dla Q=1,41 m 3 /s Równanie krzywej konsumcyjnej: Q=0,1*(H+8,35) 1,5 gdzie H w cm Średni spadek zwierciadła wody: I= 0.65 %0 Krzywa prawdopodobieństwa stanów wezbraniowych: Q(50%)=14 m 3 /s Q(10%)=150 m 3 /s Q(5%)=160 m 3 /s Q(1%)=18,5 m 3 /s Q(0,5%)=189 m 3 /s Q(0,3%)=195 m 3 /s Q(0,1%)=1 m 3 /s Q(0,01%)=35 m 3 /s
Jaz ruchomy z zasuwą płaską Dobór światła jazu Światło przelewu - sumaryczna szerokość wszystkich otworów przelewowych Wymiarowanie będzie polegało na ustaleniu szerokości i wysokości przelewowych, które powinny być wystarczające dla przepuszczenia Q m Wskazówki: powstanie zbyt dużej prędkości poniżej jazu zmęczenia budowli bezpieczne przepuszczenie lodu wymiarowanie rumowiska typ zamknięcia rozporządzenie 007:
Jaz ruchomy z zasuwą płaską Dobór światła jazu Minimalne światło budowli określa się w celu uniknięcia nadmiernej koncentracji przepływu wody oraz związanej z tym erozji dna poniżej budowli piętrzącej. λ współczynnik odporności dna rzeki na erozję (wsp. dopuszczalnego wzrostu przepływu) [-], qmax maksymalne jednostkowe natężenie przepływu występujące w nurcie rzeki przed jej zabudową [m 3 /s/m]. Grunt pod budowlą: piasek średni λ = 1,15
według Rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 0 kwietnia 007 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budowle hydrotechniczne i ich usytuowanie : Przepływ miarodajny ( Qm ) dla klasy II p = 0,3 % Qm = 195 m 3 /s Przepływ kontrolny ( Qk ) dla klasy II p = 0,05 % Qk = 50 m 3 /s
Jaz ruchomy z zasuwą płaską Dobór światła jazu Maksymalny przepływ jednostkowy: q max = 1 5 / 3 1/ hmax I n hmax maksymalna głębokość wody w przekroju poprzecznym rzeki, występująca w warunkach przepływu miarodajnego Q m [m].; I - spadek podłużny zwierciadła wody w rzece przy przepływie miarodajnym
z krzywej komsumcyjnej: h max = 40 cm Q = Q m = 195 m 3 /s q Jaz ruchomy z zasuwą płaską Maksymalny przepływ jednostkowy: max = Dobór światła jazu rzeki we względnie dobrych warunkach lecz z pewną ilością kamieni i wodorostów: n = 0,035 I = 0,65 %0 = 0,00065 = 6,5x10-4 1 5 / 3 1/ 1 5 3 4 hmax I = 4. 6. 5 10 n 0. 035 q max 3 = 7. 81 m / s m
Jaz ruchomy z zasuwą płaską Dobór światła jazu Grunt pod budowlą: piasek średni λ = 1,15 Qm = 195 m 3 /s Minimalne światło budowli: Qm 195 b = = 1. 713 min q 1. 15 7. 81 = λ max Przyjmuję 3 przęsła po 1 m każde. m Według Załącznika 8 Rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 0 kwietnia 007 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budowle hydrotechniczne i ich usytuowanie dla 3 urządzeń spustowych liczba urządzeń nieuwzględnianych w obliczeniach wynosi 1. Stąd całkowite światło przelewu uwzględniane w obliczeniach wynosi: b = 4 m ( przęsła)
Jaz ruchomy z zasuwą płaską Określenie rzędnej progu piętrzącego Wydatek przelewu jazowego: 3 0 0 3 + = = g v h b M h g b Q α σ ε σ ε µ h =? h =? Dla przelewu o kształcie opływowym (praktycznym): M =.36 M =.36
Jaz ruchomy z zasuwą płaską Określenie rzędnej progu piętrzącego σ ε α + = 3 0 g v h b M Q Przelew o kształcie opływowym Przelew o kształcie opływowym M =.36 M =.36
Q = Wydatek przelewu jazu M b h + α v g 0 3 ε σ α współczynnik nierównomierności strug, v o prędkość wody dopływającej do budowli piętrzącej [m/s], Qm 195 v 0 = = = 0. 39 A 503 m s V 0 <1 pomijamy człon wysokości prędkości NPP A = 503 m
Wydatek przelewu jazu: Q 3 = M b h ε współczynnik dławienia bocznego, σ współczynnik podtopienia przelewu. h ε = 1 0. n ξ b n liczba przęseł jazu, b światło przelewu [m], ξ współczynnik kształtu filarów i przyczółka ε σ Dla filarów zaokrąglonych: ξ = 0.7
Wydatek przelewu jazu: Q 3 = M b h ε współczynnik dławienia bocznego, σ współczynnik podtopienia przelewu. ε σ Obliczenia prowadzimy metodą kolejnych prób poszukując h=?, dla którego wydatek przelewu 1.1xQ m >Q>Q m h =.35 m n liczba przęseł jazu, b światło przelewu [m], ξ współczynnik kształtu filarów i przyczółka h. 35 ε = 1 0. n ξ = 1 0. 0. 7 = b 4 0. 973
Wydatek przelewu jazu: Q 3 = M b h σ współczynnik podtopienia przelewu dla przelewów niepodtopionych σ= 1.0 dla przelewów podtopionych (a>0) σ< 1.0: ε σ H 0 Rzędna piętrzenia NPP=W.G.: 197. m npm. Rzędna dna koryta rzeki: 189.7 m npm. H 0 ~ H = 197. 189.7 = 7.5 m h =.35 m W = H h = 5.15 m Rzędna korony progu P: 194.85 m npm. Rzędna W.D.: 189.7 + h(q m ) = 193.9 m npm.
σ współczynnik podtopienia przelewu a = W.D. P = 193,9 194,85 = - 0.95 m P > W.D. przelew niepodtopiony σ= 1.0 H 0 h =.35 m Wydatek przelewu jazu: Q 3 = M b h ε σ 3 3 Q =. 36 4. 35 0. 973 1. 0 = 198. 5 m / s > Q m
Wymiarowanie niecki wypadowej H 0 Wymiarowanie wypadu polega na takim doborze jego długości L oraz zagłębienia d, aby powstały odskok hydrauliczny w całości mieścił się w obrębie wypadu i był zatopiony. Warunek zatopienia odskoku: t + d η = 1 h
Wymiarowanie niecki wypadowej H 0 Z WG + v 0 Zpł = h1 + ( 1+ ζ g ) v1 g v 1 1+ ζ ( Z Z h ) = g ( Z Z h ) 1 = g WG pł 1 ϕ1 WG pł 1
Wymiarowanie niecki wypadowej H 0 v ( Z Z ) 1 = ϕ1 g WG pł h1 Q q = m 195 3 = = 8. 377m s m ε b 0. 97 4 / q h1 1 h = 1+ 8A v h = ( 1) 1 1
Wymiarowanie niecki wypadowej H 0 Minimalne zagłębienie niecki wypadowej: d min = 0.5 m Rzędna piętrzenia NPP = Z WG = 197. m npm. Rzędna dna koryta rzeki Z d = 189.7 m npm. Rzędna płyty niecki wypadowej Z pł = 189.45 m npm. v ( Z Z ) 1 = ϕ1 g WG pł h1
Wymiarowanie niecki wypadowej v ( Z Z ) 1 = ϕ1 g WG pł h1 Współczynnik prędkości ϕ 1 odnoszący się do przekroju mniejszej głębokości sprzężonej: ϕ 1 =ωϕ ω współczynnik uzależniony od długości przelewającej się strugi wody, ϕ współczynnik prędkości odnoszący się do korony jazu.
v 1 Wymiarowanie niecki wypadowej Pierwsza głębokość sprzężona: h 1 = 0.74 m ( 197. 189. 45 0. 74) = 0. 985 0. 98 g q 8. 377 v h1 = = = 0. 74 m 1 = 11.3 m / s v1 11. 3 h ( 1 8 1) 1 h = + A1 ( ) v1 11. 3 A1 = = = 17. 65 g h1 g 0. 74 0. 74 h ( 1 8 17 65 1) = +. = 4. 04 m t + d 4. + 0. 5 η = = = 1. 10 η = 1. 0 1. 5 h 4. 04 Liczba Froude a:
Wymiarowanie niecki wypadowej H 0 v Zagłębienie niecki wypadowej: d = 0.90 m Rzędna piętrzenia NPP = Z WG = 197. m npm. Rzędna dna koryta rzeki Z d = 189.7 m npm. Rzędna płyty niecki wypadowej Z pł = 188.8 m npm. ( Z Z ) 1 = ϕ1 g WG pł h1
v 1 Wymiarowanie niecki wypadowej Pierwsza głębokość sprzężona: h 1 = 0.71 m ( 197. 188. 8 0. 71) = 0. 985 0. 98 g q 8. 377 v h1 = = = 0. 71 m 1 = 11.86 m / s v1 11. 86 h ( 1 8 1) 1 h = + A1 ( ) v1 11. 86 A1 = = = 0. 18 g h1 g 0. 71 0. 71 h ( 1 8 0 18 1) = +. = 4. 17 m t + d 4. + 0. 90 η = = = 1. η = 1. 0 1. 5 h 4. 17 Liczba Froude a:
Wymiarowanie niecki wypadowej H 0 Zagłębienie niecki wypadowej: d = 0.90 m Długość niecki wypadowej: L =ν ( h ) h1 h 1 = 0.71 m; h = 4.17 m h / h 1 = 5.87
Wymiarowanie niecki wypadowej H 0 Zagłębienie niecki wypadowej: d = 0.90 m Długość niecki wypadowej: L = 5. 0 ( 4. 17 0. 71) = 17. 3 m Przyjęto długość niecki wypadowej L=17.5 m
Profil przelewu kształt i wymiary korpusu Profil Creager a
Profil przelewu kształt i wymiary korpusu x/h -0.3-0. -0.1 0 0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 1.1 1.4 1.7 y/h 0.5 0.055 0.01 0 0.006 0.05 0.13 0.5 0.4 0.6 0.97 1.373 h=.35 m x -0.71-0.47-0.4 0.00 0.4 0.71 1.18 1.65.1.59 3.9 4.00 y 0.59 0.13 0.0 0.00 0.01 0.1 0.31 0.59 0.94 1.41.8 3.3 X 0.00 0.4 0.47 0.71 0.94 1.41 1.88.35.8 3.9 4.00 4.70 Y 0.59 0.13 0.0 0.00 0.01 0.1 0.31 0.59 0.94 1.41.8 3.3
Profil przelewu kształt i wymiary korpusu Promień krzywizny przejścia korpusu jazowego w nieckę wypadową 0. 75 h < r < h + 0. p 0. 5 h wysokość strugi na przelewie (h =.35 m), p wysokość ściany spadowej (p = W+d = 5.15+0.9 = 6.05 m) 1. 76 m < r <. 84 m Przyjmuję promień krzywizny: r =.5 m
Wymiarowanie płyty wypadowej h s g Zagłębienie niecki wypadowej: d = 0.90 m Długość niecki wypadowej L=17.5 m Minimalna grubość płyty wypadowej: g min = 0.85 h s h s różnica poziomów pomiędzy linią wyporu i wodą dolną przy normalnym poziomie piętrzenia i przepływie minimalnym
Filtracja pod budowlą H l p potrzebna (minimalna) droga filtracji l rz > l p = C H H = H H min = 7.5 0.14 = 7.36 m
Filtracja pod budowlą l rz > l = C p 7.36 Według Bligh a: l p = 13 7.36 = 95.68 m Według Lane a: l p = 6 7.36 = 44.16 m
Filtracja pod budowlą H l rz > l p Według Bligh a: l rz = Σl i + Σh i Według Lane a: l rz = 0.333 Σl i + Σh i
Filtracja pod budowlą l rz > l p Według Bligh a: l rz = 3+8+8+8+15+15+1.5+16+1.5 = 96 m > l p Według Lane a: l rz = 0.333 (8+16)+3+8+8+15+15+1.5+1.5 = 66.7 m > l p
H Wypór
Wypór Ponieważ prędkość i spadek linii ciśnień piezometrycznych są wielkościami stałymi (założenie Bligh a) możemy sporządzić wykres ciśnień hydrodynamicznych na całej długości obrysu podziemnego budowli. Wykres dzielimy na dwie części: dolna przedstawia wykres ciśnień wynikających z głębokości położenia poszczególnych punktów obrysu budowli poniżej poziomu odniesienia (zwierciadła W.D.), górna przedstawia spadek ciśnienia hydrodynamicznego w punkcie 1 odmierzamy H (różnica poziomów pomiędzy W.G i W.D.) i otrzymany punkt łączymy prostą (stały spadek) z punktem 9.
Wypór Obliczamy wypór działający na korpus jazu: V = V s + V d Pole bryły wyporu statycznego (na 1 mb szerokości jazu): F s = 3.14 7.90 = 4.806 m Vs = F s γ wody = 4.806 9.81 = 43.35 kn/mb Pole bryły wyporu dynamicznego (na 1 mb szerokości jazu): F d = 0.5(3.6+.3) 7.90 = 3.305 m Vd = F d γ wody = 3.305 9.81 = 8.6 kn/mb
Wypór Wypór całkowity wynosi: V = V s + V d =43.35 + 8.6 = 471.97 kn/mb Ramię siły wyporu względem punktu 6 - r v : F d = F d1 + F d 3.305 m = 5.135 + 18.17 F s = 4.806 m r v = 0. 667 Fd 1 + 0. 5Fd + 0. 5 Fs 7. 9 F + F + F d1 d s V r v 0. 667 5. 135 + 0. 5 18. 17 + 0. 5 4. 806 4. 911 r v = 7. 9 = 7. 9 = 4. 09 m 5. 135 + 18. 17 + 4. 806 48. 111
Ocena stateczności budowli hydrotechnicznych Według: Rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 0 kwietnia 007 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budowle hydrotechniczne i ich usytuowanie 9. Obliczanie stateczności i nośności budowli hydrotechnicznych wykonuje się według metod określonych w Polskich Normach dotyczących tych obliczeń. 30. Budowle hydrotechniczne żelbetowe i kamienne oraz wykonane z betonu słabo zbrojonego posadowione na podłożu nieskalnym powinny spełniać warunki bezpieczeństwa w zakresie: 1) przekroczenia obliczeniowego oporu granicznego podłoża gruntowego; ) poślizgu po podłożu lub w podłożu; 3) przekroczenia dopuszczalnych wartości osiadań i różnicy osiadań oraz przechylenia; 4) przebicia hydraulicznego i sufozji gruntu podłoża i przyczółków; 5) nośności konstrukcji; 6) wystąpienia nadmiernych ciśnień w podstawie budowli hydrotechnicznej oraz w podłożu.
Ocena stateczności jazu Warunek stateczności dla stanu granicznego nośności: Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 0 kwietnia 007 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budowle hydrotechniczne i ich usytuowanie γ n E dest m E stab
Ocena stateczności jazu E stab - obliczeniowe oddziaływania stabilizujące, którymi są: obliczeniowy opór graniczny podłoża gruntowego, suma rzutów na płaszczyznę poślizgu wszystkich sił od obciążeń obliczeniowych przeciwdziałających przesunięciu, wyznaczonych z uwzględnieniem obliczeniowych wartości parametrów geotechnicznych, moment wszystkich sił obliczeniowych przeciwdziałających obrotowi, składowa pionowa obciążeń obliczeniowych w poziomie posadowienia przy sprawdzaniu stateczności na wypłynięcie. E dest - obliczeniowe oddziaływania destabilizujące, którymi są: obciążenia przekazywane przez fundamenty na podłoże gruntowe, składowa styczna wszystkich obciążeń obliczeniowych mogących spowodować przesunięcia budowli hydrotechnicznej w płaszczyźnie poślizgu, momenty wszystkich sił obliczeniowych mogących spowodować obrót, składowa pionowa wartości obliczeniowej wyporu w poziomie posadowienia przy sprawdzaniu stateczności na wypłynięcie. γ n E dest m E stab
Ocena stateczności jazu Warunek stateczności dla stanu granicznego nośności: Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 0 kwietnia 007 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budowle hydrotechniczne i ich usytuowanie γ n E dest m E stab
Siły działające na korpus Ciężar własny korpusu - G W celu określenia środka ciężkości i pola powierzchni korpusu jazu został on podzielony na dwie figury (prostokąt i trójkąt) r G G = G 1 + G G 1 = (7.95 1.8) 4 = 343.44 kn/mb G G = 0.5(7.95 6.8) 4 = 648.7 kn/mb Ze względu na pominięcie niektórych fragmentów korpusu należy zwiększyć przekrój o 10 %: G = 1.1(G 1 + G )= 1091.4 kn/mb 7. 0 G1 + 3. 83G 4888. 7 r G = = = 4. 93 G + G 99. 16 1 m
Siły działające na korpus Parcie wody - P p 1 h =.35 m P r P h 1 = 5.65 m h =.50 m P = 0.5(p 1 + p )h 1 + p h p 1 = 9.81.35 = 3.05 kn/m p = 9.81 (.35+5.65) = 78.48 kn/m p P = 0.5 (3.05 + 78.48) 5.65 + 78.48.5 P = 86.8 + 196.0 = 483.0 kn/mb 3. 05 + 78. 48 0. 5. 5196. 0 +. 5 + 0. 33 5. 65 86. 8 3. 05 78. 48 165. 11 r + P = = = 3. 36 m 196. 0 + 86. 8 483. 0
Sprawdzenie naprężeń pod budowlą
Sprawdzenie stateczności na przesunięcie γ E m E n dest stab E dest = P γ f = 483.0 1.1 = 531.3 kn/mb E stab = (G γ f - V γ f ) µ - F c µ - współczynnik tarcia między podstawą korpusu a gruntem podłoża E stab = (1091.4 0.9 47.0 1.1) 0.55 E stab = 54.7 kn/mb
Sprawdzenie stateczności na przesunięcie γ n E dest m E stab E dest = 531.3 kn/mb E stab = 54.7 kn/mb 1. 15 531. 3 0. 8 54. 7 610. 0 03. 8 Z uwagi na niespełniony warunek zastosowano ząb w korpusie jazu
Sprawdzenie stateczności na obrót γ E m E n dest stab E dest = P r P γ f E stab = (G r G γ f V r V γ f )
Elementy składowe jazu ruchomego - filar filary stanowią oparcie dla zamknięć i przenoszą duże siły wywołane parciem wody na zamknięcia; w filarach umieszcza się mechanizmy wyciągowe zamknięć oraz inne urządzenia pomocnicze; wymiary filarów uzależnia się od rodzaju zamknięcia oraz od rozpiętości przęsła l: a = c = 0,4 0,5 m; m = (1/7 1/10) l; n = m/ (0,7,0 m) d 0 = 1,0 1,5 m; d = d 0 + n
Określenie poziomu piętrzenia dla przepływu kontrolnego Wydatek przelewu jazowego: 3 0 0 3 + = = g v h b M h g b Q α σ ε σ ε µ Przepływ kontrolny ( Q k ) dla klasy II p = 0,05 % Q k = 50 m 3 /s Dla przelewu o kształcie opływowym (praktycznym): M =.36 M =.36 Wydatek przelewu jazu: Q k s m Q > = = /..... 3 3 01 50 0 1 968 0 75 4 36 h max =.75 m ε σ = 3 h b M Q 968 0 7 0 4 75 0 1 0 1..... = = = ξ ε b h n
Ustalenie maksymalnych rzędnych Rzędna MaxPP = 194.85 +.75 = 197.6 m npm Rzędna NPP: 197, m npm.