Кривая депрессии

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Кривая депрессия

При построении кривой депрессии промежутком высачивания б по рекомендации Р. Р. Чугаева 2 можно пренебречь, когда глубина воды в колодце АО достаточно велика; при Ль0 5Яо неучет промежутка высачивания приведет к сильному искажению кривой депрессии в ее концевой части. [16]

Составим уравнения кривой депрессии . [17]

Для построения кривой депрессии по уравнению ( I, 32) целесообразно прежде всего построить зависимость ф ( А), где А — глубина фильтрационного потока. [18]

Вследствие симметрии суммарной кривой депрессии скважина 1 не показана на разрезе. Понижение уровня в каждой из скважин составляет 40 футов — 16 4 фута 23 6 фута. [19]

Справедливость форм кривых депрессии , показанных на рис. 17 — 15, может быть обоснована анализом приведенного выше дифференциального уравнения. [20]

Исследование формы кривых депрессии при неравномерном движении грунтовых вод, конечно, весьма важно для полноты теоретического освещения вопроса, но здесь, переходя к этому исследованию, мы, помимо того, хотели бы особенно подчеркнуть, что оно чрезвычайно существенно и для практических приложений. В этом отношении вопрос о форме кривых депрессии имеет такое же значение для гидравлики грунтовых вод, как вопрос о форме кривых подпора и спада-для гидравлики открытого русла. При отсутствии ясного понимания этих вопросов как при проектировании, так и при постройке возможен ряд серьезных ошибок. [21]

Вопросы построения кривых депрессии методом конечных разностей рассмотрены в гл. [22]

В такой обстановке кривые депрессии во времени перемещаются почти параллельно самим себе. [24]

При hod ветви кривой депрессии сомкнуты выше дрены ( рис. 12 — 15 о) и дрена работает как напорная труба; при A0d ветви кривой депрессии не имеют общей точки смыкания и пересекаются с дреной ( рис. 12 — 15 6), движение воды в дрене безнапорное. [25]

Основой для построения кривой депрессии в рассматриваемом случае и определения фильтрационного расхода служит замена грунта ядра плотины грунтом с одинаковым с основной массой плотины коэффициентом фильтрации. Такая замена влечет за собой необходимость вводить в расчет вместо истинной толщины ядра такую толщину, при которой получается та же потеря, что и при истинном коэффициенте фильтрации ядра. Новая толщина ядра, введенная для облегчения расчетов акад. [26]

Тангенс угла наклона кривой депрессии к горизонту характеризует падение напора на единицу длины пути фильтрации, являясь, таким образом, гидравлическим уклоном. [27]

Технически изменять положение кривой депрессии при ее подборе можно, делая вертикальные надрезы в верхней части модели; при зтом надрезанная часть выключается из области фильтрации. [28]

Закончив исследование для кривых депрессии при обратном уклоне, скажем лишь несколько слов по поводу формы потока при горизонтальном подстилающем слое ( черт. [29]

www.ngpedia.ru

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и .

Кривые депрессии грунтовых

Функции (т)) для построения кривой депрессии грунтового потока при прямом уклоне дна (/>0) [c.562]

Полученным уравнением воспользуемся для исследования форм кривых свободной поверхности грунтового потока, называемых кривыми депрессии. [c.300]

При отсутствии инфильтрации с поверхности земли или испарения со свободной поверхности грунтового потока кривая депрессии является линией тока и, следовательно, на ней [c.316]

Движение грунтовых вод может быть напорным и безнапорным. При безнапорном движении фильтрационный поток ограничивается сверху свободной поверхностью, во всех точках которой давление является постоянным и обычно равно атмосферному. Эта свободная поверхность называется депрессионной поверхностью, а линия пересечения ее с вертикальной плоскостью называется кривой депрессии. [c.276]

Рассматривая безнапорное движение грунтовых вод, французский ученый Ж. Дюпюи на базе закона Дарси получил уравнение кривой свободной поверхности, разделяющей зоны грунта,— насыщенную водой и обезвоженную (кривая депрессии, или линия насыщения) (рис. 8.1) [c.86]

Дюпюи, рассматривая случай движения подземного потока со свободной поверхностью при горизонтальном подстилающем слое, вывел известное уравнение кривой депрессии (т. е. свободной поверхности потока грунтовой воды) [c.135]

Формула (12.16) является уравнением кривой депрессии и может служить для ее построения, Обозначим через к радиус влияния колодца , т. е. тот радиус, где влияние колодца на уровень грунтовых вод прекращается. В этом случае г = Н. Тогда из формулы (12.16) будем иметь [c.140]

Действительная картина движения грунтовой воды в случае притока воды к колодцу несколько отличается от схемы, представленной на рис. 12.10. В действительности кривая депрессии выклинивается всегда выше горизонта воды в колодце на величину А/г, называемую промежутком высачивания (рис. 12.11). Следовательно, действительная кривая депрессии всегда лежит выше той теоретической кривой, которая может быть построена по формуле (12.21). [c.309]

Рассмотрим случай, когда дно галереи (или канала) располагается непосредственно на водоупоре. После сооружения такой галереи, по истечении некоторого времени, поверхность грунтовой воды примет вид кривых депрессии АВ, показанных на рис. 12.14. При этом вода, просачивающаяся в галерею с двух ее сторон, должна непрерывно отводиться по ней, для чего галерее (или каналу) придается определенный продольный уклон. [c.312]

Отметим, что неучет участков высачивания при определении притока грунтовых вод к скважинам и дренажным каналам, так же как и в других случаях, не приводит к погрешностям, так как уравнение Дюпюи дает точные результаты. Очертания кривой депрессии, особенно вблизи скважин и дренажных каналов, с учетом высачивания должны изменяться. [c.288]

Так как в водоносном пласте уровень воды будет выше, чем в колодце, вода из пласта начнет поступать в колодец Поступление воды будет тем больше, чем больше разность горизонтов в колодце и водоносном пласте. При некотором значении этой разности наступит равновесие количество воды, поступающей в колодец, будет равно количеству воды, откачиваемому из колодца. При этом свободная поверхность грунтовой воды в пласте будет сопрягаться с горизонтом воды в колодце по некоторой кривой, называемой кривой депрессии (понижения). [c.143]

Уравнение (17-59) также часто называют уравнением Дюпюи. По уравнению (17-59) легко построить кривую депрессии потока грунтовой воды, а также найти фильтрационный расход q. [c.550]

Wi Wi Рис. 17-16. Фильтрация через прямоугольный грунтовый массив При этом получим уравнение кривой депрессии [c.551]

Анализ графика на рис. 17-18 показывает, что величина Д имеет существенное значение при построении кривых депрессии для относительно коротких грунтовых массивов. При относительно длинных грунтовых массивах величина Д, будучи небольшой, сказывается только на положении концевого участка N — N кривой депрессии, чем часто можно пренебречь. [c.552]

Рассматривая описанное установившееся движение грунтовой воды, поставим цель найти фильтрационный расход Q (дебит колодца), отвечающий заданным глубинам Но и ho, а. также уравнение кривой депрессии АВ. [c.556]

Построение кривой депрессии для действительного профиля плотины. Зная величину Д (рис. 17-35), кривую депрессии В С для первого фрагмента условной плотины строим по уравнению Дюпюи (17-64) или (17-65), полагая в этих уравнениях /12 = /iq. Как видно, этот фрагмент должен рассматриваться как прямоугольный грунтовый массив. [c.570]

Задача 11-9. Выяснить вид свободной поверхности грунтового потока и построить кривую депрессии, если фильтрация воды происходит из магистрального канала в сторону реки. Отметка воды в канале Л=20,56 м, а отметка в реке В=13,5 м (рис. 11-7). [c.420]

Задачу рассматривать как плоскую, полагая грунтовой поток с прямоугольной формой русла. Построить кривую депрессии. [c.424]

Уравнение (1.161) представляет собой уравнение кривой депрессии (воронки депрессии) и может служить для ее построения. Обозначим через Я радиус влияния колодца, т. е. расстояние до точек, где влияние колодца на положение уровня грунтовых вод прекращается. В этом случае г = Н. Тогда из уравнения (1.161) получим [c.76]

Вычерчивается поперечный профиль грунтового массива и на нем наносится расчетный горизонт пойменных вод, положение кривой депрессии, а также показывается нагрузка ра и рв.с проходящих поездов и от веса верхнего строения. Эти нагрузки приводятся к фиктивным столбам грунта, заменяющим их действие своим весом (рис. 92) [c.181]

Поверхность грунтовых вод в районе действия канавы имеет плавно искривленное очертание, понижающееся к канаве. Кривую, получающуюся на вертикальном разрезе этой поверхности поперек канавы, называют кривой депрессии. [c.38]

Для функции Я1(т]) имеются подробные таблицы, позволяющие быстро строить кривые свободной поверхности потока грунтовых вод (см. приложение 14). Заметим, что применительно к движению грунтовых вод кривые свободной поверхности обычно называются кривыми депрессии. [c.451]

Для рассмотрения движения грунтовых вод при больших уклонах кривой депрессии предложена видоизмененная теория неравномерного движения, отличающаяся от обычной тем, что за длину элемента потока при вычислении потерь напора принимается его длина, отсчитываемая не вдоль водоупора, а вдоль кривой депрессии. Элемент длины кривой депрессии (см. рис. ХХП. 6) [c.455]

Построение кривых депрессий при неравномерном движении грунтовых вод по водоупору в предположении двучленного закона (XXI. 15) не приводит к принципиальным трудностям. Однако получающиеся при этом формулы оказываются громоздкими. [c.456]

Уравнение кривых депрессии грунтовых вод, втекающих в дренаж с полевой и междудренажной сторон, выражается соответственно формулами [c.166]

При откачке воды из колодца уровень воды в нем и в водовмещающем грунте в непосредственной близости от колодца будет понижаться, причем в направлении к колодцу начнется движение грунтовых вод с образованием кривой депрессии (депрессионной воронки), симметричной при однородном грунте. Предположим, что наступил такой момент, когда приток воды к колодцу стал равен подаче насоса, что будет соответствовать установившемуся движению подземного потока. В этом случае уровень воды в колодце и отметки кривой депрессии будут постоянны. [c.139]

Это уравнение представляет собой уравнение кривой свободной поверхности грунтовых вод (так называемой кривой депрессии) для случая i > 0. Пользуясь этим уравнением, можно р,ешать те же задачи, что и при рассмотрении наземных потоков. [c.304]

Если из рассматриваемого колодца начать откачивать определенный расход воды Q = onst, то уровень воды в нем будет понижаться. Чем больше понизится уровень воды в колодце, тем больше воды будет просачиваться из грунта в колодец. В конце концов, при некоторой определенной глубине воды Aq наступит такой момент, когда расход воды, поступающей из грунта в колодец, окажется равным расходу Q, откачиваемому из колодца. При этом горизонт воды в колодце перестанет опускаться в грунте же мы получим установившийся фильтрационный поток. Форма этого потока следующая сверху грунтовый поток ограничивается так называемой депрессионной воронкой, представляющей собой поверхность, образованную вращением кривой депрессии А В вокруг оси Oh. Живые сечения данного потока будут представлять собой [c.306]

При откачке воды из колодца уровень грунтовых вод понижается как в самом колодце, так и в прилегающей к колодцу зоне водоносн.ого пласта (уровень в колодце при откачке называется динамическим). Уровень воды в пласте образует так называемую воронку депрессии (понижения) в случае установившегося движения кривая депрессии (линия пересечения воронки депрессии вертикальной плоскостью) на каком-то расстоянии (рис. 191) от оси колодца будет практически совпадать с горизонтальной линией статического [c.329]

ФОРМЫ СВОБОДНОЙ ПОВКРХИОСТИ (КРИВОЙ ДЕПРЕССИИ) ПРИ ПЛАВНО ИЗМЕНЯЮЩЕМСЯ ДВИЖЕНИИ ГРУНТОВОЙ ВОДЫ в п ИЛ и и Д РИ Ч ЕС КОМ Р V (Л Е [c.548]

Водонепроницаемый слой горизонтальный и расположен на отметке 8,5 м (рис. И-10). Коэффициент фнльтраци водоносного пласта =0,003 см1сек. Определить расход на единицу ширины плоского грунтового потока, считая, что поток имеет значительную ширину по сравнению с глубиной водоносного пласта. Построить кривую депрессии. [c.425]

Когда поток грунтовой воды направлен поперек пути, совершенный дренаж закладьшают с одной, нагорной, стороны (рис. 28, а). Несовершенный дренаж на участках земляного полотна, сооруженного в связных грунтах, устраивают, как правило, с обеих сторон пути (рис. 28, б и в). В отдельных случаях устраивают несовершенный дренаж и с одной стороны пути, если достаточность этого обоснована расчетом положения кривой депрессии. [c.40]

При изучении режима грунтовых вод часто приходится учитывать инфильтрацию с поверхности почвы. В этом случае надо преобразовать исходное дифференциальное уравнение (XXII. 23). Пусть g —интенсив ность инфильтрации, измеряющая фильтрационный расход, поступающий на единицу длины горизонтальной проекции кривой депрессии. Тогда фильтрационный расход не будет уже более постоянным вдоль потока. Для него получим дополнительное уравнение [c.452]

Пусть грунтовые воды движутся вдоль наклонного водоупора и высачиваются на наклонный откос водоема (рис. ХХП. 6). Как цоказывает опыт (и более строгая гидродинамическая теория), кривая депрессии АВ выходит на откос в точке В, расположенной выше уреза нижнего бьефа С, образуя так называемый участок высачивания ВС. В первом приближении величиной участка высачивания можно пренебречь, так как влияние его на общую картину течения невелико. При этом можно считать, что точки В к С совпадают, т. е. кривая депрессии непосредственно сопрягается с урезом воды в водоеме. Однако в случае отсутствия воды в водоеме отсюда вытекает парадоксальный вывод, что поток грунтовых вод при высачивании имеет нулевую выходную глубину и, соответственно, бесконечную скорость. Кроме того, в отдельных случаях (например, при изучении величины смоченной части откоса) определение участка высачивания необходимо само по себе. [c.453]

Смотреть страницы где упоминается термин Кривые депрессии грунтовых : [c.316] [c.282] [c.177] [c.177] [c.143] [c.186] [c.454] Справочник инженера-путейца Том 1 (1972) — [ c.0 ]

mash-xxl.info

Построение кривой депрессии

Исходные данные

Строительный котлован изображен ниже, см. Рисунок 1 – Схема строительного котлована, где:

1 – строительный котлован, осушается от грунтовых вод; 2 – водоотводящие лотки; 3 – зумпф (водосборный колодец); 4 – всасывающая линия насоса; 5 – центробежный насос; 6 – напорная линия насоса; 7 – ливневой коллектор


1. Выбор способа водопонижения

В соответствии с п. 2.1 [10] на вновь строящихся и реконструируемых объектах следует предусматривать производство работ по искусственному понижению УГВ.

Согласно рекомендациям таблицы 41(4) в зависимости от притока подземных вод и вида грунта осушение котлованов может быть осуществлено с применением отрытого водоотлива, электронасоса, легких иглофильтровых установок, буровых скважин, дренажных систем.

В данной работе используется понижение УГВ с применением электронасоса.

Понижение УГВ с электронасосом

В пылевато-глинистых грунтах имеющих коэффициент фильтрации менее 2 м/сут, искусственное водопонижение осуществляется с помощью элетронасоса в сочетании с иглофильтрами. Его выполняет в такой последовательности. По периметру котлована с интервалом 1,5..2м располагают иглофильтры, а между ними по бровке котлована забивают металлические стержни из арматуры или труб небольшого диаметра. Эти стержни подсоединяются к положительному полюсу источника постоянного тока напряжением 40…60В, а иглофильтры – к отрицательному. Под действием тока рыхлосвязанная поровая вода переходит в свободную и, перемещаюсь от анода к катоду, откачивается в результате уровень грунтовых вод понижается. При этом способе водопонижения расход электроэнергии составляет 5…40кВт/ч на 1 м 3 .

В связи с тем, что стоимость искусственного водопонижения находится в прямой зависимости от продолжительности работы откачивающих машин, добиться сокращения затрат можно при максимальном сокращении сроков строительства.

Фильтрационный расчет

Построение кривой депрессии

1. Глубина строительного котлована Н=4,5м

2. Вычисляем радиус влияния R – расстояние от котлована до максимального уровня грунтовых вод. Радиус влияния зависит от рода грунта и его можно определить:

а) по ряду зависимостей, например по формуле Кусакина:

(3.1)

где S – глубина откачки воды (глубина водоносного слоя), м;

— коэффициент фильтрации, м/с, принимается по [4]; коэффициент фильтрации крупного песка:

(3.2)

б) по данным инженерно-геологических изысканий, радиус влияния, R для песка 600м

3. Водоупором является глина.

4. Строим кривую депрессии АВ – линия свободной поверхности грунтовых вод.

Условно принимается , где T ́– расстояние между дном котлована и водоупором, проводятся следующие вычисления:

а) Определяем вспомогательную величину h по формуле:

(3.3)

где m – заложение откоса строительного котлована, задается в зависимости от грунта [9], принимаем m=3; – расстояние между УГВ и уровнем водоупора, м; R – радиус влияния, м.

H1=S+ ,м (3.4)

, м (3.5)

б) Определяем высоту зоны высасывания по формуле:

(3.6)

в) кривую депрессии строим по формуле для сориентированного по координатным осям чертежа:

(3.7)

Н2 – расстояние между точкой высасывания и уровнем водоупора, м:

,м(3.8)

В конечном счете функция кривой депрессии будет следующая:

Расчет сводим в таблицу 1.

Таблица 1-Определение координат кривой депресии

megapredmet.ru

Кривая депрессии

Смотреть что такое «Кривая депрессии» в других словарях:

кривая депрессии — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN depression curve … Справочник технического переводчика

КРИВАЯ ДЕПРЕССИИ — см. Депрессионная кривая … Словарь по гидрогеологии и инженерной геологии

кривая депрессии (депрессионная кривая) — 3.4 кривая депрессии (депрессионная кривая) (depression curve): Положение уровня безнапорных или пьезометрического уровня напорных вод при откачке или самоизливе воды из водозабора. Источник: СП 103.13330.2012: Защита горных выработок от… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

КРИВАЯ ПОДПОРА ГРУНТОВЫХ ВОД — кривая депрессии потока грунтовых вод в случае, если мощн. водоносного горизонта уменьшается по направлению течения потока, что происходит при обратном уклоне водоупорного ложа (падение ложа против течения воды), горизонтальном залегании… … Геологическая энциклопедия

КРИВАЯ ПОДПОРА ГРУНТОВЫХ ВОД — кривая депрессии потока грунтовых вод в случае, если мощность водоносного горизонта увеличивается по направлению течения потока, что возможно при значительном наклоне водоупорного ложа в сторону течения воды. К. п. г. в. имеет вогнутую форму … Словарь по гидрогеологии и инженерной геологии

КРИВАЯ СПАДА ГРУНТОВЫХ ВОД — кривая депрессии потока грунтовых вод в случае, если мощность водоносного горизонта уменьшается по направлению течения потока, что происходит при обратном уклоне водоупорного ложа (падении ложа против течения воды), горизонтальном залегании… … Словарь по гидрогеологии и инженерной геологии

крива депресії — кривая депрессии depression curve *Depressionskurve – крива вільної поверхні фільтраційного потоку. При наявності капілярного підняття води в ґрунті крива депресії є лінією рівного тиску (атмосферного); вільною поверхнею в цьому випадку є… … Гірничий енциклопедичний словник

СП 103.13330.2012: Защита горных выработок от подземных и поверхностных вод — Терминология СП 103.13330.2012: Защита горных выработок от подземных и поверхностных вод: 3.1 водоотлив (pumping, water removing): Отвод и удаление подземных или поверхностных вод из действующих шахт (рудников), карьеров и во время проходки… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ОТКАЧКА ДЛИТЕЛЬНАЯ — откачка воды из буровой скважины, колодца или др. выработки, производимая для определения производительности опробуемого водопункта; продолжительность ее от 1 до 10 месяцев. О. д. принято считать достаточной, если кривая депрессии приобретает… … Геологическая энциклопедия

Безработица — (Unemployment) Безработица – это такое социально экономическое явление, при котором часть взрослого трудоспособного населения, не имеет работы и активно ее ищет Безработица в России, Китае, Японии, США и странах Еврозоны, в том числе в кризисные… … Энциклопедия инвестора

dic.academic.ru

Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

Фильтрационные расчеты земляных плотин

В земляных плотинах могут иметь место различные безопасные фильтрационные потоки — установившиеся и неустановившиеся. В большей степени фильтрационные расчеты разрабатывались применительно к более простому (и менее интересному) случаю установившегося движения воды из верхнего бьефа в нижний (см. рис. 2.10). Неустановившуюся фильтрацию (см. рис. 2.11) приходится рассчитывать на ЭВМ, пользуясь, например, методом конечных элементов или экспериментальным методом ЭГДА.

Главное назначение расчетов установившейся фильтрации — выявить основные параметры фильтрационного потока, необходимые: а) для расчета фильтрационной прочности тела плотины, ее основания и берегов; б) для расчета общей устойчивости откосов плотины и берегов; в) для правильного проектирования конструктивных элементов плотины. Кроме того, фильтрационный расчет позволяет выявить расход, исходя из которого следует вести гид рав лический расчет дренажа плотины. Кроме этого, определяют расход воды, бесполезно теряемой на фильтрацию из верхнего бьефа. Однако этот расход очень часто практически неинтересен иннду его малости.

Итак, фильтрационные расчеты носят в основном вспомогательный характер и выполняются в том случае, если используются при выполнении других расчетов (например, статических) или при проектировании плотины.

Исходные данные, принимаемые при выполнении фильтрационных расчетов, носят приближенный характер. Поэтому стремиться к особой точности выполнения этих расчетов нет надобности. В настоящее время расчеты установившейся фильтрации воды через земляные плотины должны выполняться на основе рассмотрения плоской задачи путем различных сочетаний уже выработанных простейших приемов и формул: 1) известной формулы Дюпюи; 2) двух способов, в которых используют упрощенные (виртуальные) схемы; 3) метода последовательного фрагментирования области фильтрации; 4) замены верхового клина плотины прямоугольным эквивалентным массивом определенной ширины; 5) отделения тела плотины от ее водопроницаемого основания горизонтальной линией тока; 6) использования понятия активной зоны фильтрации в основании плотины; 7) расчета основания, отделенного от тела плотины, по способу удлиненной контурной линии; К) использования метода горизонтальных струек; 9) замены маловодопроницаемого понура эквивалентным ему укороченным абсолютно водонепроницаемым понуром; 10) замены висячей маловодопроницаемой вертикальной преграды эквивалентной ей укороченной абсолютно водонепроницаемой висячей преградой; 11) замены зуба эквивалентным ему понуром и, наоборот, замены понура эквивалентным зубом и т.п.

Инженерные расчеты установившейся фильтрации через земляные плотины, как правило, носят индивидуальный характер. В общем случае они заключаются в творческом сочетании тех или других перечисленных выше простейших приемов. Только в особо ответственных случаях, имея достаточно сложный поперечный профиль плотины, следует обращаться к численному интегрированию или к экспериментальному методу ЭГДА. В прилож. А приведены для примера упрощенные расчеты, относящиеся к различным поперечным сечениям земляной плотины.

При проектировании профиля плотины, например, из неоднородного грунта важно правильно представлять себе качественную картину фильтрации при наличии того или другого варианта рассматриваемой плотины. На рис. 2.22. 2.25 приведено несколько различных схем плотины, где линиями тока и линиями равного напора изображены наиболее интересные узлы получающихся 1—2 — кривая депрессии при отсутствии ядра нлн экрана; 1—3—4—5—6— депрессн онная поверхность при наличии ядра илн экрана; 4— 5 — внутренний промежуток высачивання; 6—7—внешний промежуток просачивания (в случае наслонного дренажа); 5 — наслонный дренаж; 3—9 — примерное положение линии равного напора (напор, мало отличающийся от напора в верхнем бьефе); 5—11 — то же (напор, мало отличающийся от напора в ннжнем бьефе); 10, 13 — области больших градиентов напора, где могут возникнуть так называемые фокусы размыва; 12 — шпунт; 14—защитный слой; 15 — дренажная призма; ф- угол наклона линий тока к поверхности основания здесь фильтрационных потоков. Схемы далеко не исчерпывают всех случаев, которые могут встретиться в практике.


Далее изложены упрощенные способы фильтрационного расчета земляных плотин (рис. 2.26).



Выполнив фильтрационный расчет плотины и построив кривую депрессии, выклинивающуюся в точке В (см. рис. 2.29, в), поправляем визуально самый конец кривой депрессии, заменяем его кривой, выклинивающейся на уровне горизонта воды нижнего бьефа.

Активная и приведенная зоны фильтрации в основании плотины. Если мысленно увеличивать (рис. 2.19) от нуля до бесконечности (опуская постепенно поверхность водоупора на бесконечно большую глубину), то кривая депрессии будет деформироваться — вначале ощутимо, а затем все меньше и меньше. Наконец, когда размер Т достигнет некоторой величины Гак, кривая депрессии практически перестанет деформироваться, и высотное положение поверхности водоупора практически перестанет влиять на кривую депрессии. Можно считать, что

Поверхностный слой основания мощностью Гак может быть назван активной зоной фильтрации, величину же Гак можно при этом назвать глубиной активной зоны фильтрации. Пользуясь этим понятием, кривую депрессии в случае следует всегда строить для расчетной поверхности водоупора, высотное положение которой определяют:


Область грунта основания, ограниченную снизу водоупором, заглубленным, называют приведенной зоной фильтрации, приведенным заглублением водоупора.

2. Расчет плотины, имеющей однородное тело (без экрана и ядра), расположенной на водопроницаемом основании. Чтобы для поперечного профиля плотины (см. рис. 2.26), имеющей дренаж низового клина, построить кривую депрессии и определить фильтрационный расход, необходимо:

1) пользуясь понятием активной зоны фильтрации, устанавливают расчетное положение водоупора;

2) с учетом понятия приведенной зоны фильтрации приводят грунт основания плотины к коэффициенту фильтрации тела плотины и устанавливают приведенное положение водоупора, которым в дальнейшем и пользуются;

3) полученный в п. 2 профиль плотины разбивают вертикалями на три фрагмента (рис. 2.30). Вертикаль проводят через точку А уреза воды верхнего бьефа. Вертикаль проводят:

4) полученный в п. 2 профиль плотины заменяют на расчетный прямоугольный профиль, очертание которого показано на рис. 2.31 (жирными линиями). Как видно, верховая вертикальная граница 4—3 расчетного профиля, доходящая до приведенного водоупора, располагается на расстоянии от вер ткали ииь горизонтальное дно верхнего бьефа находится на уровне поверхности приведенного водоупора; горизонтальное дно нижнего бьефа — на уровне действительного дна нижнего бьефа (рис. 2.31, а) или на уровне подошвы дренажа (рис. 2.31,6). В последнем случае, когда нижний бьеф в действительности ухой, уровень воды нижнего бьефа располагают на уровне действительного дна нижнего бьефа. Что касается низовой вертикальной границы расчетного профиля, то считают, что она проходит по вертикали, проведенной, как указано в п. 3;

8) зная расход, строят кривую депрессии аВ по формуле Дюпюи, которую можно переписать в виде

3. Расчет плотины с экраном, расположенной на водонепроницаемом основании. Для простоты рассматривают плотину, имеющую схематизированный дренаж низового клина (рис. 2.32), когда высотой промежутка высачивания А можно пренебречь. Полагая, что в расчетной схеме плотины толщина экрана бэ является постоянной на высоте (равной некоторой средней толщине действительного экрана), будем иметь расчетный поперечный профиль плотины. Фильтрация воды через экран характеризуется наличием внутреннего наклонного промежутка высачивания ab. Вдоль линии аЬ напор изменяется по линейному закону. В области грунта abc течение воды не сплошное; здесь вода отдельными каплями падает на поверхность кривой депрессии be.

Фильтрационный расход, найденный для этого профиля, считают равным действительному фильтрационному расходу. Низовой участок bef кривой депрессии, построенной для виртуального профиля, представляет собой искомую кривую депрессии для действительного профиля (в пределах тела плотины). Участок а0а депрессионной кривой в пределах экрана проводят в виде прямой линии, нормальной к откосу плотины.

4. Расчет плотины с экраном, расположенной на водопроницаемом основании. При наличии водопроницаемого основания экран плотины всегда дополняют или понуром, или зубом (висячим или доходящим до водоупора).

В случае экрана, имеющего понур, для построения кривой депрессии и для определения фильтрационного расхода поступают следующим образом (рис. 2.33): I) используя понятие активной зоны фильтрации, назначают расчетную поверхность водоупора, которой далее и пользуются при расчете 2) предполагают вначале, что горизонтальная линия, отделяющая тело плотины от основания, является линией тока; 3) пользуясь виртуальным способом Н. Н. Павловского, строят кривую депрессии в предположении, что линия АВ является поверхностью водоупора. Эту кривую депрессии называют условно лимитной кривой депрессии (см. на рис. 2.33); 4) заменяют заданный водопроницаемый понур, имеющий длину, абсолютно водонепроницаемым понуром длиной 1°, и получают точку А — начало водонепроницаемого понура; 5) рассматривая линию АВ как подошву воображаемого плоского (незаглубленного) флютбета, строят по способу удлиненной контурной линии пьезометрическую линию для подошвы АВ этого флютбета (см. пьезометрическую линию ab). В качестве лимитной депрессионной линии II принимают участок пьезометрической линии cb, лежащий в пределах тела плотины; 6) искомую кривую депрессии проводят витально так, чтобы она размещалась примерно в середине между I п II лимитными депрессионными линиями.

Данный способ можно считать вполне приемлемым в том случае, когда расстояние между I и II лимитными линиями невелико. В этом случае фильтрационный расход через тело плотины может быть найден тем же способом, что и в предыдущем параграфе; фильтрационный же расход через основание плотины определяют по способу удлиненной контурной линии по формуле (2.19).



Основание плотины имеет тот же коэффициент фильтрации, что и тело пло f ины (ka=kT). Для расчета такого профиля (рис. 2.38) заменяют верховой клин плотины и его основание прямоугольным эквивалентным массивом 1—2—3—4 шириной. При этом получают вертикальную входную грань плотины, доходящую до водоупора (действительного).


Построенную для этой схемы кривую депрессии ABCD изменяют следующим образом; средний ее участок ВС (отвечающий виртуальному ядру) отбрасывают, причем прямоугольный массив 3—4 сдвигают вправо (вместе е принадлежащим ему участком кривой депрессии АВ) до тех пор, пока грань аЬ этого массива не совпадет с гранью действительного ядра, а кривая депрессии АВ не переместится в положение АВ. Затем уточняют участок АВ крипом депрессии так же, как и в случае однородной плотины.

Участок кривой депрессии, относящийся к самому ядру, обычно практического интереса не представляет.

В зависимости от соотношения коэффициентов k0 и kT значение Тпр может быть больше или меньше Та. В соответствии с этим на рис. 2.39 показаны (пунктиром) два варианта высотного положения приведенной поверхности водоупора DD (пользуясь которой в дальнейшем ведут расчет); б) согласно второму виртуальному способу изменяется коэффициент фильтрации ядра

Самым опасным (недопустимым) фильтрационным потоком в толе плотины или в ее основании является поток, возникающий в ходах сосредоточенной фильтрации. В § 2.7 были описаны возможные причины, обусловливающие возникновение таких ходов, т. е. нарушение так называемой казуальной фильтрационной прочности грунта плотины. Представим на рис. 2.41 поперечное сечение проектируемой плотины. Через I обозначим некоторое среднее расстояние от верхнего бьефа до дренажа (или нижнего бьефа, когда дренаж отсутствует). Чтобы не допустить нарушения казуальной фильтрационной прочности тела плотины или ее основания, длину I следует назначать с таким расчетом, чтобы удовлетворялось условие

При расчете казуальной фильтрационной прочности по формуле (2.50) рассматривают отдельно тело плотины и ее основание (рис. 2.41), условную горизонтальную линию тока АВ, которая расчленяет всю область фильтрации на две упомянутые части.

Расчет по формуле (2.50), который может быть назван расчетом по методу контролирующего градиента, носит поверочный характер. Имея предварительно намеченный профиль плотины, устанавливают для ее тела и основания iK и затем проверяют данный профиль по формуле (2.50).

1. Определение гк для тела плотины. Однородное тело плотины. При наличии дренажа низового клина плотины в виде каменного банкета или трубчатого дренажа (рис. 2.42, а, б)

При наличии так называемого наслонного дренажа (рис. 2.42, в) или в случае отсутствия дренажа где Lyp — расстояние по горизонтали между урезами верхнего и нижнего бьефов; hH — глубина воды в нижнем бьефе, при hH=0 прямая депрессии получает вид прямой.

2. Определение гк для основания плотины.

При наличии дренажа, отличного от наслонного, в формуле (2.54) следует понимать длину линии (рис. 2.42, а, б). При наличии понура (см. рис. 2.1, е) или зуба iK следует вычислять по формуле (2.54), увеличивая размер на значение длины понура или удвоенной глубины зуба.

3. Определение допускаемых контролирующих пьезометрических уклонов (градиентов напора). Допускаемые iK были установлены на основании обработки статистических данных, относящихся к уже построенным и работающим плотинам. В соответствии со СНиП они представлены в форме критических значений градиентов напора, подлежащих делению на коэффициент надежности, соответствующий классу сооружения. Что касается для ядер и грунтовых экранов (т. е. для сравнительно небольших объемов грунта, укладываемого в тело плотины весьма тщательно), то их критические значения приведены далее в §2.25 и 5.2.

www.alobuild.ru