Расчёт фильтрации воды под бетонной водосливной плотиной

5. Расчёт фильтрации воды под бетонной водосливной плотиной.

            5.1. Определение величины силы противодавления.

Расстояние до водоупора:

 м,

где l₁ - длина проекции подземного контура на горизонтальную плоскость между шпунтами 1-2 [м];

l₂ - длина проекции подземного контура на горизонтальную плоскость между шпунтами 2-3 [м];

l₀  - длина проекции подземного контура на горизонтальную плоскость [м];

Введём величину активной зоны фильтрации Т’_ак:

,         (5.1)

где S₀ - длина проекции подземного контура на вертикальную плоскость [м];

 м

Таким образом Т’_ак<Т_д , следовательно Т_расч= Т’_ак=23.9м

Для определения величины силы противодавления W найдём коэффициенты сопротивления.

 ,

где h_fj - местная потеря напора [м];

z - коэффициент сопротивления

z_вх.. - коэффициент сопротивления на вход

z^‘_г1. - коэффициент сопротивления на горизонтальный участок между шпунтами 1 и 2

z_ш - коэффициент сопротивления шпунта

z^‘_г2. - коэффициент сопротивления на горизонтальный участок между шпунтами 2 и 3

z_вых.. - коэффициент сопротивления на выход со шпунтом

 ,      (5.2)

где а - высота уступа [м]

Т₁ - большая из глубин до расчётного водоупора из Т₁ и Т₂ [м]

S - длина шпунта [м]

Вход:

   

Внутренний шпунт:

Выход:

Первый горизонтальный элемент:

 ,(5.3)

где l - длина горизонтального участка между шпунтами S₁ и S₂ [м]

T - глубина до расчётного водоупора от горизонтального участка [м]

Второй горизонтальный элемент:

Следовательно получаем трапеции с площадями равными:

S’=171,6 м²

S”=176,7 м²

W=(S’+S”)g=(171,6+176,7)1=348,3 тс

5.2. Определение максимальной скорости фильтрации.

Найдём глубину активной зоны фильтрации, которая принимается равной:

Т”_акт=2Т’_акт=2 23,9=47,8 м

Следовательно выбирая из Т_д и Т”_акт меньшую Т_расч=Т_д=31 м.

Для определения максимальной скорости фильтрации найдём максимальный градиент:

,

где