1
Wydział Budownictwa Lądowego
i Wodnego
Instytut Geotechniki i Hydrotechniki
Zakład Budownictwa Wodnego i Geodezji
Politechnika Wrocławska
Budownictwo wodne - podstawy
Projekt
„ Projekt jazu stałego ’’
Rok studiów III
Joanna Terlecka
Semestr 5
Nr indeksu: 152394
Rok akademicki: 2014/2015
Niedziela 11
.30
-13
00
Prowadzący: dr inż. Oscar Herrera-Granados
2
1.Wstęp
1.1 Cel ćwiczenia
Celem niniejszego ćwiczenia jest zaprojektowanie jazu stałego i ujęcia wody dla celów
hydroenergetyki, które umożliwi pobór wody w ilości Q
u
, przy przepływie średnim rocznym Q
śr
.
Projekt jest wykonywany dla rzeki 4-19
1.2 .Dane wyjściowe do projektu
•
spadek podłużny zwierciadła wody: I=0,001
•
rzędna wody obliczeniowe dla wyznaczenia światła jazu: 41,10 m n.p.m.
•
dopuszczalna wysokość napiętrzenia przy przepływie obliczeniowym: z=0,9 m
•
głębokość wody do obliczenia Q
śr =
, h
śr
=1,55
•
rzędna wody średniej: 38,505 m n.p.m.
•
rzędna dna koryta: 36,955 m n.p.m.
•
grunty podłoża: żwir i piasek
2.Wydatek koryta
Przekrój poprzeczny rzeki :
Przykładowe wzory i obliczenia:
Współczynniki szorstkości dla:
•
koryta n
II
= 0,025
•
terenów zalewowych n
I
= 0,035, n
III
= 0,035
3
Wzór Manninga:
V =
∙ R ∙ I ,
gdzie:
n - współczynnik szorstkości
R - promień hydrauliczny
R =
A
u
,
A − pole przekroju koryta,
u − obwód zwilżony
I - spadek podłużny zwierciadła wody
Q - przepływ obliczeniowy
Q = V ∙ A
Wyznaczenie obwodu zwilżonego u :
Tab.1.
IN
D
E
K
S
Rzędna
obwód
szerokość rzeki
obwód zwilżony
[ m n.p.m. ]
[ m ]
B [ m ]
u [ m ]
I
II
III
I
II
III
I
II
III
1
36,955
0,0000
0
0
2
37,200
18,6090
9,2970
9,312
3
37,500
44,5993
22,2828
22,3165
4
37,80
64,2562
32,1022
32,154
5
38,10
69,5997
34,7283
34,8714
6
38,40
73,4729
36,6189
36,854
7
38,70
77,9225
38,8031
39,1194
8
39,00
83,4297
41,5215
41,9082
9
39,30
88,9347
44,2399
44,6948
10
39,60
95,7853
47,6386
48,1467
11
39,90
99,1777
50,7404
48,4373
12
40,20
8,3290 103,8578
3,8253
4,0474 0,2250 51,1550
1,7496 0,30
4,0566 52,7028
1,7757
13
40,50 15,7812 104,0094
8,1028
7,6030 0,5250 51,1550
3,7270 0,60
7,6532 52,8544
3,7758
14
40,80 22,6391 104,6228 13,0157 10,8756 0,8250 51,1550
6,0237 0,90 10,9385 53,4678
6,092
15
41,10 31,6607 105,2098 18,2111 15,2306 1,1250 51,1550
8,4610 1,20 15,3051 54,0548
8,5501
16
41,40 46,6538 105,8100 22,3564 22,5831 1,4250 51,1550 10,3720 1,50 22,6457
54,655 10,4844
17
41,70 65,9318 106,4086 26,9253 32,0606 1,7250 51,1550 12,4958 1,80 32,1462 55,2536 12,6295
18
42,00 90,1944 107,0120 31,1706 44,0530 2,0250 51,1550 14,7340 2,10 44,1164
55,857 14,3366
4
Tab.2.
IN
D
E
K
S
Rzędna
h
A
u
R
h
I
v
Q
Q
c
[ m n.p.m. ]
[m]
[ m
2
]
[ m ]
[ m ]
[ % ]
[ m / s
2
]
[ m
3
/ s ]
[ m
3
/ s ]
I
II
III
I
II
III
I
II
III
I
II
III
I
II
III
1
36,9550 h
1
0,00
0,0000
0,0000
0,0000
0,0010
0,0000
0,0000
0,0000
2
37,2000 h
2
0,245
1,1389
9,3120
0,1223
0,0010
0,3117
0,3550
0,3550
3
37,5000 h
3
0,545
6,2043
22,3165
0,2780
0,0010
0,5388
3,3430
3,3430
4
37,8000 h
4
0,845
13,5632
32,1540
0,4218
0,0010
0,7115
9,6495
9,6495
5
38,1000 h
5
1,145
24,5565
34,8714
0,7042
0,0010
1,0012
24,5862
24,5862
6
38,4000 h
5
1,445
34,8890
36,8540
0,9467
0,0010
1,2195
42,5485
42,5485
7
38,7000 h
5
1,745
46,0222
39,1194
1,1765
0,0010
1,4096
64,8750
64,8750
8
39,0000 h
6
2,045
58,1145
41,9082
1,3867
0,0010
1,5730
91,4116
91,4116
9
39,3000 h
7
2,345
71,0267
44,6948
1,5891
0,0010
1,7225
122,3465
122,3465
10
39,6000 h
8
2,645
84,8077
48,1467
1,7614
0,0010
1,8449
156,4616
156,4616
11
39,9000 h
br
2,945
91,9682
48,4373
1,8987
0,0010
1,9395
178,3759
178,3759
12
40,2000 h
10
3,245
0,6154 114,8253
0,2474
4,0566 52,7028
1,7757 0,1517 2,1787 0,1393 0,0010 0,0257 2,1258 0,0243 0,0158 244,0995 0,0060
244,1213
13
40,5000 h
11
3,545
2,0781 130,9905
1,0389
7,6532 52,8544
3,7758 0,2715 2,4783 0,2751 0,0010 0,0379 2,3165 0,0382 0,0787 303,4396 0,0397
303,5580
14
40,8000 h
12
3,845
4,8499 146,1184
2,5315 10,9385 53,4678
6,0920 0,4434 2,7328 0,4155 0,0010 0,0525 2,4725 0,0503 0,2548 361,2767 0,1274
361,6589
15
41,1000 H
15
4,145
8,6548 160,7353
4,7016 15,3051 54,0548
8,5501 0,5655 2,9736 0,5499 0,0010 0,0618 2,6156 0,0606 0,5347 420,4257 0,2851
421,2456
16
41,4000 h
14
4,445 14,3110 176,1578
7,5267 22,6457 54,6550 10,4844 0,6320 3,2231 0,7179 0,0010 0,0665 2,7600 0,0724 0,9522 486,1943 0,5452
487,6917
17
41,7000 h
15
4,745 22,3388 191,4858 10,9468 32,1462 55,2536 12,6295 0,6949 3,4656 0,8668 0,0010
0,0709 2,8967 0,0821
1,5835 554,6860 0,8991
557,1686
18
42,0000 h
m
5,0450 33,9123 207,4990 15,0406 44,1164 55,8570 14,3366 0,7687 3,7148 1,0491 0,0010
0,0758 3,0340 0,0933
2,5711 629,5568 1,4031
633,5310
5
37
38
39
40
41
42
0
100
200
300
400
500
600
700
R
zę
d
n
a
w
o
d
y
-
H
(
m
.n
.p
.m
.)
natężenie przepływu Q [ m
3
s
-1
]
Krzywa wydatku
h
m
h
br
h
śr
Q
śr
Q
br
Q
m
6
0
1
2
3
4
5
0
100
200
300
400
500
600
700
g
łę
b
o
k
o
ść
r
ze
k
i
h
[
m
]
natężenie przepływu Q [ m
3
s
-1
]
Krzywa wydatku
H
śr
Q
m
Q
br
H
m
H
br
7
0
1
2
3
4
5
0
50
100
150
200
250
G
łę
b
o
ko
ść
r
ze
k
i
h
[
m
]
Pola Przekroju A [ m
2
]
h
śr
A
br
A
śr
8
3. Obliczenie światła jazu
3.1 Informacje z krzywej przepływu zawieszczona w Tab. 3
Tab.3.
H
[ m n.p.m ]
H [ m ]
A [ m
2
]
Q [ m
3
s
-1
]
B [ m ]
h
śr
38,505
1,55
39,00
50,00
37,2806
h
br
39,90
2,945
91,9682
178,3759
50,7404
h
m
42,00
5,045
256,4519
633,5310
109,942
h
ms
42,90
5,945
335,6587
116,0275
3.2 Obliczenie światła jazu stałego dla założonego przepływu obliczeniowego:
•
światło jazu stałego b
p
gdzie:
m - współczynnik wydatku
σ
k
- współczynnik kształtu progu
σ
z
- współczynnik zatopienia przelewu
ε- współczynnik kontrakcji bocznej i czołowej (dławienia)
b
p
~ B
br
= 50,7404
•
natężenie przelewu Q
p
Dopuszczalna wysokość napiętrzenia przy przepływie obliczeniowym
z = 0,9 m
P
g
= h
śr =
1,55 m
Q
m
= 633,5310m
3
s
-1
h
z
= h
m
- P
g
= 5,045-1,55 = 3,495 m
H= h
z
+ z = 3,495 + 0,9 = 4,395 m
9
V
#
$
%
&
%'
()),*) +
))*,(*,-
., //01 m /s
2
H
#
H 3
4
5
67
4,395 3
.,//01
6∙<,,
6
4,395 3
),*(6)
<,(6
3,495 3 0,1816 1, A0BB m
•
współczynnik wydatku m
m f E
F
5
G
H
I
F
5
G
H
2,9526
m ≈ 0,462
(na podstawie Tablicy 3.5-Depczyński-1999)
•
współczynnik zatopienia przelewu σ
z
σ
K
f L
M
N
F
5
O
M
N
F
5
0,7636
σ
K
Q 0,7900 (na podstawie Tablicy 3.10-Depczyński-1999)
•
współczynnik kontrakcji bocznej ε
ε 1 0.2 ∙ ζ
V
W
X
Y
Z
1 0,2 ∙ 1 ∙
[,*-((
[6,*
0,978
ε = 0,978
•
współczynnik kształtu progu σ
k
σ
k =
0,96
(wartość założona)
•
śwaitło jazu
b
V
633,5310
0,462 ∙ √2 ∙ 9,81 ∙ 4,5766
)
6
∙ 0,96 ∙ 0,7900 ∙ 0,978
633,5310
14,8606
42,6316
b
p
= 42,6316 m
B
br
= 50,7404 m
10
•
obliczenie minimalnego światła jazu
b
p min
= 0,5* B
br
= 0,50 * 50,7404 = 25,3702 m
b
p
> b
p min
Do dalszych obliczeń założono światło jazu b
p
= 43,00 m
•
dopuszczalny przepływ jednostkowy
q
m
< 30 m
3
s
-1
m
-1
q
m=
Q
m
/b
p
= 633,5310/43 = 14,7333
14,7333 < 30 m
3
s
-1
m
-1
•
obliczenie natężenia przelewu
Q
]
0,462 ∙ 43 ∙ ^2 ∙ 9,81 ∙ 4,5766
)
6
∙ 0,96 ∙ 0,7900 ∙ 0,978 636,79
636,79 > 633,5310 m
3
s
-1
4.Wyznaczenie krzywej Creagera
H
o
= 3,7972
H
o
= 0,6962
11
W Tab.4 zamieszczona współrzędne y i z dla H
o
= 1,0 m, współrzędne y’ i z’ zostały wyznaczone
dla H
o
= 0,6962
y
z
y'
z'
0,1
-0,126 0,06962 -0,08772
0,2
-0,036 0,13924 -0,02506
0,3
-0,007 0,20886 -0,00487
0,4
-0,006 0,27848 -0,00418
0,5
-0,027
0,3481
-0,0188
0,6
-0,06 0,41772 -0,04177
0,7
-0,1 0,48734 -0,06962
0,8
-0,146 0,55696 -0,10165
0,9
-0,198 0,62658 -0,13785
1
-0,256
0,6962 -0,17823
1,1
-0,321 0,76582 -0,22348
1,2
-0,394 0,83544
-0,2743
1,3
-0,475 0,90506
-0,3307
1,4
-0,564 0,97468 -0,39266
1,5
-0,661
1,0443 -0,46019
1,6
-0,764 1,11392
-0,5319
1,7
-0,873 1,18354 -0,60778
1,8
-0,978 1,25316 -0,68088
1,9
-1,108 1,32278 -0,77139
2
-1,235
1,3924 -0,85981
2,1
-1,369 1,46202
-0,9531
2,2
-1,508 1,53164 -1,04987
2,3
-1,653 1,60126 -1,15082
2,4
-1,809 1,67088 -1,25943
2,5
-1,965
1,7405 -1,36803
2,6
-2,122 1,81012 -1,47734
2,7
-2,289 1,87974
-1,5936
2,8
-2,462 1,94936 -1,71404
2,9
-2,64 2,01898 -1,83797
3
-2,824
2,0886 -1,96607
3,1
-3,013 2,15822 -2,09765
3,2
-3,207 2,22784 -2,23271
3,3
-3,405 2,29746 -2,37056
3,4
-3,609 2,36708 -2,51259
3,5
-3,818
2,4367 -2,65809
12
5.Wyznaczenie krzywej wydatku jazu.
Obliczenia hydrauliczne przedstawiono w Tab. 5
Tab. 5
lp h
p
A(h
p
+P
g
) Q
i
v
o
h
o
h
o
/ P
g
m
ε
Qi+1
Δ
Δ
<2%
1 m
m
2
m
2 0,05
40,6541
0,0000 0,0000 0,0500 0,0323 0,494 0,9998
1,0517 1,0000 nie
3 0,05
40,6541
1,0517 0,0259 0,0500 0,0323 0,494 0,9977
1,0506 -0,0011 tak
4
0,1
42,5425
0,0000 0,0000 0,1000 0,0645 0,494 0,9953
2,9615 1,0000 nie
5
0,1
42,5425
2,9615 0,0696 0,1002 0,0647 0,494 0,9953
2,9725 0,0037 tak
6
0,2
46,3820
0,0000 0,0000 0,2000 0,1290 0,492 0,9907
8,3036 1,0000 nie
7
0,2
46,3820
8,3036 0,1790 0,2016 0,1301 0,492 0,9906
8,4049 0,0121 tak
8
0,3
50,4093
9,3036 0,1846 0,3017 0,1947 0,491 0,9860
15,2826 0,3912 nie
9
0,3
50,4093
15,2826 0,3032 0,3047 0,1966 0,491 0,9858
15,5050 0,0143 tak
10
0,4
54,4301
0,0000 0,0000 0,4000 0,2581 0,490 0,9814
23,1709 1,0000 nie
11
0,4
54,4301
23,1709 0,4257 0,4092 0,2640 0,490 0,9810
23,9676 0,0332 nie
-3
-2,5
-2
-1,5
-1
-0,5
0
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
Krzywa Creagera
13
lp h
p
A(h
p
+P
g
) Q
i
v
o
h
o
h
o
/ P
g
m
ε
Qi+1
Δ
Δ
<2%
12
0,4
54,4301
23,9676 0,4403 0,4099 0,2644 0,490 0,9809
24,0237 0,0023 nie
13
0,4
54,4301
24,0237 0,4414 0,4099 0,2645 0,490 0,9809
24,0277 0,0002 tak
14
0,5
54,5207
0,0000 0,0000 0,5000 0,3226 0,490 0,9767
32,2289 1,0000 nie
15
0,5
54,5207
32,2289 0,5911 0,5178 0,3341 0,490 0,9759
33,9373 0,0503 nie
16
0,5
54,5207
33,9373 0,6225 0,5197 0,3353 0,490 0,9758
34,1249 0,0055 tak
17
0,6
58,7227
0,0000 0,0000 0,6000 0,3871 0,489 0,9721
42,0782 1,0000 nie
18
0,6
58,7227
42,0782 0,7166 0,6262 0,4040 0,489 0,9709
44,8048 0,0609 nie
19
0,6
58,7227
44,8048 0,7630 0,6297 0,4062 0,489 0,9707
45,1735 0,0082 tak
20
0,7
62,9429
0,0000 0,0000 0,7000 0,4516 0,488 0,9674
52,6629 1,0000 nie
21
0,7
62,9429
52,6629 0,8367 0,7357 0,4746 0,488 0,9658
56,6429 0,0703 nie
22
0,7
62,9429
56,6429 0,8999 0,7413 0,4782 0,488 0,9655
57,2750 0,0110 tak
23
0,8
67,6955
0,0000 0,0000 0,8000 0,5161 0,488 0,9628
64,0324 1,0000 nie
24
0,8
67,6955
64,0324 0,9459 0,8456 0,5455 0,488 0,9607
69,4314 0,0778 nie
25
0,8
67,6955
69,4314 1,0256 0,8536 0,5507 0,488 0,9603
70,3935 0,0137 tak
26
0,9
72,4920
0,0000 0,0000 0,9000 0,5806 0,487 0,9581
75,8813 1,0000 nie
27
0,9
72,4920
75,8813 1,0468 0,9558 0,6167 0,487 0,9555
82,8274 0,0839 nie
28
0,9
72,4920
82,8274 1,1426 0,9665 0,6236 0,487 0,9550
84,1772 0,0160 tak
29
1
77,1117
0,0000 0,0000 1,0000 0,6452 0,487 0,9535
88,4418 1,0000 nie
30
1
77,1117
88,4418 1,1469 1,0670 0,6884 0,486 0,9504
96,9655 0,0879 nie
31
1
77,1117
96,9655 1,2575 1,0806 0,6972 0,486 0,9497
98,7523 0,0181 tak
32
1,1
81,9465
0,0000 0,0000 1,1000 0,7097 0,486 0,9488 101,3282 1,0000 nie
33
1,1
81,9465 101,3282 1,2365 1,1779 0,7600 0,486 0,9452 111,8557 0,0941 nie
34
1,1
81,9465 111,8557 1,3650 1,1950 0,7709 0,485 0,9444 113,9600 0,0185 tak
35
1,2
86,8363
0,0000 0,0000 1,2000 0,7742 0,485 0,9442 114,6528 1,0000 nie
36
1,2
86,8363 114,6528 1,3203 1,2889 0,8315 0,485 0,9401 127,0610 0,0977 nie
37
1,2
86,8363 127,0610 1,4632 1,3091 0,8446 0,485 0,9391 129,9401 0,0222 nie
38
1,2
86,8363 129,9401 1,4964 1,3141 0,8478 0,485 0,9389 130,6531 0,0055 tak
39
1,3
91,8272
0,0000 0,0000 1,3000 0,8387 0,484 0,9395 128,3768 1,0000 nie
40
1,3
91,8272 128,3768 1,3980 1,3996 0,9030 0,484 0,9349 142,7047 0,1004 nie
41
1,3
91,8272 142,7047 1,5541 1,4231 0,9181 0,484 0,9338 146,1393 0,0235 nie
42
1,3
91,8272 146,1393 1,5915 1,4291 0,9220 0,484 0,9335 147,0201 0,0060 tak
43
1,4
97,0093
0,0000 0,0000 1,4000 0,9032 0,484 0,9349 142,7606 1,0000 nie
44
1,4
97,0093 142,7606 1,4716 1,5104 0,9744 0,484 0,9297 159,0941 0,1027 nie
45
1,4
97,0093 159,0941 1,6400 1,5371 0,9917 0,484 0,9285 163,1136 0,0246 nie
46
1,4
97,0093 163,1136 1,6814 1,5441 0,9962 0,484 0,9282 164,1736 0,0065 tak
47
1,5 102,4793
0,0000 0,0000 1,5000 0,9677 0,484 0,9302 157,5387 1,0000 nie
48
1,5 102,4793 157,5387 1,5373 1,6204 1,0455 0,483 0,9246 175,4614 0,1021 nie
49
1,5 102,4793 175,8247 1,7157 1,6500 1,0645 0,483 0,9233 180,0201 0,0233 nie
50
1,5 102,4793 180,0201 1,7566 1,6573 1,0692 0,483 0,9229 181,1410 0,0062 tak
51 1,55 105,2820
0,0000 0,0000 1,5500 1,0000 0,483 0,9279 164,7261 1,0000 nie
52 1,55 105,2820 164,7261 1,5646 1,6748 1,0805 0,483 0,9221 183,8543 0,1040 nie
53 1,55 105,2820 183,8543 1,7463 1,7054 1,1003 0,482 0,9207 188,2433 0,0233 nie
54 1,55 105,2820 188,2433 1,7880 1,7129 1,1051 0,482 0,9203 189,4161 0,0062 tak
55
1,6 108,1246
0,0000 0,0000 1,6000 1,0323 0,483 0,9256 172,3277 1,0000 nie
56
1,6 108,1246 172,3277 1,5938 1,7295 1,1158 0,482 0,9196 192,0035 0,1025 nie
57
1,6 108,1246 192,0035 1,7758 1,7607 1,1359 0,482 0,9181 196,9195 0,0250 nie
58
1,6 108,1246 196,9195 1,8212 1,7691 1,1413 0,482 0,9177 198,2358 0,0066 tak
14
Tab.6
l.p h
p
Q
i
1
0,05 1,0506
2
0,1 2,9725
3
0,2 8,4049
4
0,3 15,5050
5
0,4 24,0277
6
0,5 34,1249
7
0,6 45,1735
8
0,7 57,2750
9
0,8 70,3935
10
0,9 84,1772
11
1 98,7523
12
1,1 113,9600
13
1,2 130,6531
14
1,3 147,0201
15
1,4 164,1736
16
1,5 181,1410
17
1,55 189,4161
18
1,6 198,2358
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
0
50
100
150
200
250
h
(
m
)
Q (m
3
s
-1
)
Krzywa wydatku jazu
15
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
250
h
(
m
)
Q (m3 s-1)
krzywa wydatku jazu
Krzywa Qp = f(h
p
)
Krzywa Q = f(h
rzWD
)
16
P
g =
1,55 m
Dla h
p
=1,50 m , Q
p
=181,1410 m
3
s
-1
dla tej wartości natężenie h
rzWD
= 2,95 m
h
rzWD
> P
g
5.Okreslenie parametrów niecki wypadowej jazu dla najniekorzystniejszych warunków
przepływu przez próg piętrzący
•
długość niecki wypadowej
L
n
= 6 * (h
2
-h
1
)
•
równanie energii
h
)
− E
a
∙ h
6
3
α ∙ q
6
2g
0
•
do obliczeń przyjęto wartości współczynników równe:
α = 1,05
β = 1,05
Wzory do obliczeń:
00
,
43
Q
b
Q
q
p
=
=
g
d
Pg
h
E
v
P
2
2
0
o
+
+
+
=
17
lp
h
p
Q
h
d
d
q
v
o
E
o
α
q
2
/2g
h
1
2ᵦq
2
/g
2C
1
h
2
ŋ
L
n
1,0000
0,0000
0,0000 0,0000 0,5000 0,0000 0,0000 2,0500 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000
0,0000
2,0000
0,0500
1,0506 0,3500 0,5000 0,0244 0,0290 2,1000 0,0000 0,0039 0,0001 0,0327 0,1789 4,7517
1,0499
3,0000
0,1000
2,9725 0,5500 0,5000 0,0691 0,0696 2,1502 0,0003 0,0109 0,0010 0,0936 0,3003 3,4968
1,7360
4,0000
0,2000
8,4049 0,8500 0,5000 0,1955 0,1790 2,2516 0,0020 0,0303 0,0082 0,2700 0,5038 2,6799
2,8405
5,0000
0,3000
15,5050 0,9500 0,5000 0,3606 0,3032 2,3547 0,0070 0,0550 0,0278 0,5075 0,6832 2,1223
3,7692
6,0000
0,4000
24,0277 1,1500 0,5000 0,5588 0,4414 2,4599 0,0167 0,0839 0,0668 0,8006 0,8496 1,9420
4,5947
7,0000
0,5000
34,1249 1,3000 0,5000 0,7936 0,6255 2,5699 0,0337 0,1172 0,1348 1,1570 1,0118 1,7790
5,3674
8,0000
0,6000
45,1735 1,5000 0,5000 1,0505 0,7630 2,6797 0,0591 0,1529 0,2363 1,5570 1,1636 1,7188
6,0641
9,0000
0,7000
57,2750 1,6500 0,5000 1,3320 0,8999 2,7913 0,0949 0,1911 0,3798 2,0057 1,3099 1,6414
6,7128
10,0000
0,8000
70,3935 1,8000 0,5000 1,6371 1,0256 2,9036 0,1434 0,2317 0,5737 2,5030 1,4519 1,5842
7,3210
11,0000
0,9000
84,1772 1,9500 0,5000 1,9576 1,1426 3,0165 0,2051 0,2734 0,8204 3,0376 1,5877 1,5431
7,8858
12,0000
1,0000
98,7523 2,1000 0,5000 2,2966 1,2575 3,1306 0,2823 0,3167 1,1290 3,6150 1,7200 1,5116
8,4200
13,0000
1,1000 113,9600 2,2500 0,5000 2,6502 1,3650 3,2450 0,3759 0,3610 1,5036 4,2299 1,8484 1,4878
8,9240
14,0000
1,2000 130,6531 2,4500 0,5000 3,0384 1,4964 3,3641 0,4941 0,4089 1,9763 4,9170 1,9796 1,4902
9,4240
15,0000
1,3000 147,0201 2,5500 0,5000 3,4191 1,5915 3,4791 0,6256 0,4548 2,5025 5,6055 2,1011 1,4517
9,8774
16,0000
1,4000 164,1736 2,7500 0,5000 3,8180 1,6814 3,5941 0,7801 0,5023 3,1205 6,3383 2,2211 1,4632 10,3129
17,0000
1,5000 181,1410 2,9500 0,5000 4,2126 1,7566 3,7073 0,9497 0,5483 3,7988 7,0786 2,3349 1,4776 10,7194
(1)
(2)
18
Z równań sześciennych (1) i (2) wyznaczono h
1
i h
2
przy pomocy Cubic Equation Calculator
(www.1728.org/cubic.htm)
•
długość niecki wypadowej
L
n
= 6 * (h
2
-h
1
)
L
n =
10,7194 m
L
n
= 11,00 m
6. Określenie wymaganej długości ścianek szczelnych.
H
NSWG
– rzędna średniej niskiej wody górnej
H
SNWD
– rzędna średniej niskiej wody dolnej
Q
SNW
=0.18 * Q
śr
= 0,18*50 = 9 m
3
s
-1
Dla Q
SNW
= 9 m
3
s
-1
h
p
=0,25 i h
d
=0,85
h
NSWG
= P
g
+ h
p
h
NSWG
= 1,55 + 0,25 = 1,8
H
SNWD
= h
d
H
SNWD
= 0,85
ΔH= H
NSWG
- H
SNWD
= 1,8-0,85
ΔH = 0,95
Grunty podłoża jazu to piaski i żwiry, do obliczenia drogi filtracji założono, że podłoże składa się z
żwiru.
6.1
Metoda Bligh’a
C
B
= 7,0
•
rzeczywista droga filtracji
L
B
= 1,0+1,5+3,667+12,25 = 18,417
19
18
,417 e 7 ∗ 0,95 6,65
6.2
Metoda Lane’a
C
L
= 3.5
•
rzeczywista droga filtracji
g
h
ij
1.0 3 1.5 3
3.66 3 12.25
3
7.8
g
h
ij
e 3.5 ∗ 0.95 3.325
7.8 k 3.325
S
1
/S
2
= 3/2
÷
2/1
l=15,66 m
Przyjęto długości ścianek szczelnych równe:
S
1
= 2,4 m
S
2
= 1,6 m
0,75*(2,4+1,6) = 3
3 k 15,66 warunek jest spełniony
g
h
ij
2,4 3 1,4 3 1,6 3 1,1 3
*,((
)
11,72 m
g
h
ij
11,72 m
.., 0l e m, mlA
warunek jest spełniony
20
1100
1
5
5
2
4
0
1
6
0
30
30
5
0
1566,7
H
SNWG
1
8
0
S
1
H
SNWD
S
2
21
7.Sprawdzenie stateczności płyt jazu na wypłyniecie metodą Bligh’a
Jaz zakwalifikowano jako budowlę hydrotechniczną klasy IV.
Przyjęto grubość płyty równa 1,00 m .
Warunkiem stateczności budowli, jest spełnienie zależności :
Gdzie:
E
dest
-efekty obliczeniowe oddziaływania stabilizującego
E
stab
– efekty obliczeniowe odziaływania destabilizującego
m – współczynnik zależny od rodzaju sprawdzanego warunku stateczności, rodzaju konstrukcji i
przyjętej metody obliczeniowej
Do obliczeń przyjęto:
γ = 1
,10
m = 0,80
E
dest
= 34,06*1*1000*9,81 = 334,128 kN
E
dest
= U
2
= 334,128 kN
G
p
= 2400*9,81*13,42 = 315,96 kN
G
W2
= 1000*9.81*16.52*1* = 162,06
E
dest
= G
p
+ G
W2
= 315,96 + 162.06 = 478,02
1.1*334,128 ≤ 0,8*478,02
367,54
≤ 382,416
warunek jest spełniony
22
8.Sprawdzenie stateczności całej budowli na przesunięcie.
G
p
= 2400*9,81*8,69 = 204,60 kN
G
w
= 1000*9,81*1*17,77 = 174,32 kN
U = 1000*9,81*37,40 = 366,90 kN
o
p
17,17 qr/t
6
u 37°
w 0,55
o
x
17,17 9,81 7,36
•
parcie czynne gruntu od strony wody gruntowej P
CGG
y
zpp
6
∙ 1,5
6
∙ 7360 ∙ {|
6
L45 3
)-
6
O 8280 ∙ {|
6
}45 18,5~ 2,06 qr
•
parcie bierne gruntu od strony wody dolnej P
BGD
y
zpp
6
∙ 1,5
6
∙ 7360 ∙ {|
6
L45 3
)-
6
O 8280 ∙ {|
6
}45 3 18,5~ 33,30 qr
•
parcie wody górnej
23
P
WG1
= 1000*9,81*0,25 = 2452,5 Pa
P
WG2
= 1000*9,81*(1+0,5+1,55+0,25) = 1000*9,81*3,3 = 32373 Pa
A
WG
= 0,5*(2452,5 + 32373)*3,05 = 53,11 kN/m
P
WG
= 53,11 kN/m
•
parcie wody dolnej
P
WGD1
= 1000*9,81*0,85 = 8338,5 Pa
P
WDG2
= 1000*9,81*2,35 = 23053,5 Pa
A
WD
= 0,5*(8338,5 + 23053,5)*1,5 = 23,544 kN/m
P
WD
= 23,544 kN/m
G
p
= 315,96 kN
G
p
= 204.60 kN
G
W
= 174,32 kN
U = 366,90 kN
w = 0
,55
E
BGD
=33.30 kN
E
CGC
=2.06 kN
(204,60+315,96+174,32-366,90)*0,55+33,30 = 213,689
(53.11+2.06)-23.544 = 31.626
n = 213.689/31.626 = 6.757
6.757
e 1.5 warunek jest spełniony
Jaz jest stateczny na wypłynięcie płyty jazu o grubość płyty t = 1m i na przesunięcie całej
budowli.