SU1142579A1

SU1142579A1 - Dam

Info

Publication number: SU1142579A1
Application number: SU833604238A
Authority: SU
Inventors: Василий Павлович Недрига; Геннадий Иванович Покровский; Эдит Александровна Демьянова; Михаил Яковлевич Дидович; Михаил Николаевич Захаров
Priority date: 1983-04-26
Filing date: 1983-04-26
Publication date: 1985-02-28

Abstract

ПЛОТИНА, включающа водопроницаемое засоленное основание, тело плотниы и понур, о т л и ч а roll; а с , что, с целью снижени стоимости строительства и увеличени срока эксплуатации, понурвьшолнен из водонепроницаемого материала, перед понуром на водопроницаемое основание уложен слой засоленного грунта переменной толщины с коэффициентом фильтрации, равным или большим коэффициента фильтрации основани , при этом длина участка водопроницаемого основани , на котором отсыпан слой засоленного грунта, определ етс подбором из уравнени . 10 5 Т а минимальна толщина сло засоленного грунта в любом сечении участка длиной 2 определ етс по следующей зависимости: ,гб5. -Т. Jfc bv где минимальна толщина сло засоленного грунта в сечении X; F функци , определ ема по графику , окоэффициент фильтрации (Л основани , м/сут; н напор на сооружение, м; t заданный срок эксплуатации сооружени , лет; Спконцентраци насыщени воды солью, кг/м; Сосодержание соли в грунте по объему, доли ед, Т мощность водопроьицаемо го засоленного основани , bD У(,- плотность соли, кг/Mj СП X - абсцисса сечени участка водопроницаемого основани f перед понуром на котором отсыпан слой засопеиного грунта О X е . 2 - длина участка водопроницаемого основани перед понуром, на котором отсыпан слой засоленного грунта.DAM, including permeable saline base, solid and soft body, roll and roll; and c, which, in order to reduce construction costs and increase the service life, is made of waterproof material, a layer of salted soil of variable thickness is laid on the permeable base with a filtration coefficient equal to or greater than the base filtering ratio, while the length of the permeable base is laid on where a layer of saline soil is poured, is determined by selection from the equation. 10 5 T a and the minimum thickness of a layer of saline soil in any section of a section of length 2 is determined by the following relationship:, GB5. -T. Jfc bv where the minimum thickness of saline soil in the section X; F function, determined according to the schedule, filtration coefficient (L base, m / day; pressure on the structure, m; t specified construction life, years; Salt concentration, salt, kg / m; Content of salt in the soil by volume, fraction unit, T is the power of the water-borne saline base, bD Y (, - salt density, kg / Mj SP X - abscissa of the section of the permeable base section f before the reason where the layer of dead soil O X is filled. 2 - length of the section of the permeable base before the basement, on which a layer of pickled is poured wow ground

Description

Изобретение относитс к гидротехническому строительству, конкретно к строительству плотин на водопроницаемом засоленном основании , когда довольно сложно обеспечить устойчивость плотины в результате химической суффозии в основанииThe invention relates to hydraulic construction, specifically to the construction of dams on a permeable saline base, when it is difficult to ensure the stability of the dam as a result of chemical suffusion at the base.

Известна плотина, включающа водопроницаемое основание, тело плотины и понур l .A dam is known, including a permeable base, a dam body, and a wall l.

Недостатком известной плотины на водопроницаемом основании вл етс трудность обеспечени ее устойчивости в случае наличи в основании соленосных пород, так как в этом случае под действием химической суффозии происходит ухудшение механических свойств грунтов основани , увеличение осадков основани и фильтрационных расходов , при этом сооружение может разрушитьс . Дл обеспечени ус гойьчивости сооружени -в этом случае увеличивают длину понура, что пр 1водит к увеличению объема и стоимости сооружени . A disadvantage of the known dam on a water-permeable base is the difficulty of ensuring its stability in the case of the presence of saline rocks at the base, since in this case, under the action of chemical suffusion, the mechanical properties of the base's soil deteriorate, the baseline sediments increase and the filtration costs, and the structure may collapse. In order to ensure the sustainability of the structure, in this case the length of the pier will be increased, which leads to an increase in the volume and cost of the structure.

Известна также плотина, включающа водопроницаемое засоленное основание тело плотины и понур 2 .A dam is also known, including a permeable saline base of the dam body and the bottom 2.

Недостатками известной плотины вл ютс необходимость устройства понура предельной длины с тем, чтобы весь фильтрационньш расход поступал в основание через понур, что приводи к увеличению стоимости сооружени , невысокий срок эксплуатации (50 лет) в св зи с увеличением коэффициента фильтрации понура по мере выщелачивани из него солей, что приводит к увеличению фильтрационного рас- хода, иследовательно, снижению срока эксплуатации сооружени .The disadvantages of the well-known dam are the necessity of arranging a hole of a maximum length so that the entire filtration flow enters the foundation through a dupe, which leads to an increase in the cost of construction, a short service life (50 years) due to an increase in the filtration rate of a duel as leached from it salts, which leads to an increase in filtration flow rate and, consequently, a decrease in the lifetime of the facility.

Цель изобретени - снижение стоимости строительства и увеличение срока эксплуатации.The purpose of the invention is to reduce the cost of construction and increase the service life.

Поставленна цель достигаетс тем, что в плотине, включающей водопроницаемое засоленное основание , тело плотины и понур, последний вьшолнен из водонепроницаемого материала, перед понуром уложен слой засоленного грунта переменной толщины с коэффициентом фильтрации, равным или .большим коэффициента фильтрации основани , при этом длина участка 6 водопроницаемого основани , на котором отсыпан слой засоленного грунта, определ етс подбором из уравнени The goal is achieved by the fact that in a dam that includes a permeable saline base, the dam body and dude, the latter is made of waterproof material, a layer of saline soil of varying thickness is laid before the duil with a filtration coefficient equal to or greater than the base filtration coefficient a permeable base on which a layer of saline soil is poured is determined by selecting from the equation

а минимальна толщина сло засоленного грунта в любом сечении участка длиной 6 определ етс по следующей зaвиcцJ4ocти:and the minimum thickness of a layer of saline soil in any section of a section of length 6 is determined by the following freeze:

. Ko-H-t-Сн. Ko-h-t-sn

-vflT -vflT

где Ь„ - минимальна толщина сло where bn is the minimum layer thickness

засоленного грунта г - функци , определ ема saline soil g - function, defined by

по графику, KO - коэффициент фильтрацииschedule, KO - filtration coefficient

основани , м/сут; Н - напор на сооружение, м; i - заданньм срок эксплуатацииbases, m / d; H - pressure on the structure, m; i - specified lifetime

сооружени , лет; Сц- концентраци насьщени structures, years; Sc - concentration of

воды солью, содержание соли в грунте по объему, доли ед. water salt, the salt content in the soil by volume, the proportion of units

Т мощность водопроницаемого засоленного основани , MJ jf(.- плотность соли, X - абсцисса сечени участка водопроницаемого основани перед понуром, на котором отсыпан слой засоленного грунта О : X i f, Б - длина участка водопроницаемого -основани перед понуром , на котором отсыпан слой,засоленного грунта. На фиг.1 представлен график дл определени функции F ; на фиг.2 предлагаема плотина на засоленном проницаемом основании,, поперечный разрез.T is the thickness of the permeable saline base, MJ jf (. Is the density of salt, X is the abscissa of the section of the section of the permeable base before the forage at which a layer of saline soil O is poured: X if, B is the length of the section of the permeable base at the depressure at which the layer is poured, Figure 1 shows a graph for determining the function F; Figure 2 shows a proposed dam on a saline permeable base, a transverse section.

Плотина включает засоленное основание 1, тело 2 плотины, водонепроницаемьй понур 3, слой засоленного грунта 4.The dam includes saline base 1, body 2 of the dam, waterproof ponur 3, layer of saline soil 4.

Плотина работает следующим образом .The dam works as follows.

После заполнени водохранилища формируетс посто нньй фильтрационньй поток в основании плотины, поскольку понур вл етс водонепроницаемым , то весь фильтрационньй пото поступает в основание только на длине 6 , ргавной активной зоне фильтраци перед понуром.After the reservoir has been filled, a constant filtration flow is formed at the base of the dam, because the pier is waterproof, the entire filtration flow enters the foundation only at a length of 6, which is active in the active zone.

Вода, фильтрующа в этой зоне через слой засоленного грунта толщиной Ь)( , насыщаетс сол ми до пре3 дела. При дальнейшем своем движени в основании плотины насьщенный филь рационньй поток не вызывает химиче кой суффозии, в результате чего обеспечиваетс надежна работа пло тины на заданный период эксплуатации t . Этого же эффекта - увеличени срока эксплуатации сооружени на прот жении t лет можно достичь путем снижени фильтрационного рас хода в основании плотины за счет увеличени длины понура, что приво дит к увеличению стоимости строите ства. Пример. Каменно-земл на плотина с центральным супесчаным дром Нижне-Кафирниганского гидроузла на р.Кафирниган возводитс на проницаемом загипсованном основ НИИ. мощностью Т 25 м. Напор на сооружении И 50 м. Заданньй срок эксплуатации t 50 лет, коэффициент фильтрации грунтов основани |(Q 0,25 м/сут, концентраци насыщени воды гипсом Сц 3 кг/м. Плот ность гипса Vj. 2,2 10 кг/м; Задан ный срок эксплуатации сооружени можно обеспечить путем строительст ва понура из супесчаного грунта длиной 450 м и толщиной 3,0 м. .При использовании предлагаемой плотины понур выполнен из водонепроницаемого материала, например, полиэтиленовой пленки, длиной Li 200 перед понуром уложен слой гйп- са(Со.1). Длину активной зоны фильтрации определ ет подбором по формуле 1 при L,. 200 , 2Т 2.-25 0.35; F 0,055 i 79 10, следовательно длина активной зоны фильтрации е 1,5 X 25 37,5 м. По формуле (2) определ ем необходимую толщину сло гипса, уложенного перед водонепроницаемым понуром, дл двух крайних сечений Х, 0,1 и Х2 1,5Т . 0,25-50-50-5 h, --365 i-25.2,2. 0.25.50.50-Э |.25.2,2-tOi 0.4Ь5 АА . Таким образом, из результатов расчета видно, что при использовании предлагаемой плотины длину понура в данном случае можно сократить на 250 м и увеличить срок эксплуатации сооружени на 25-30 лет (25-30 лет продвижени фронта выщелачивани гипса в основании плотины под понуром длиной 200 м). Применение предлагаемой плотины на водопроницаемом основании по сравнению с известной по прототипу позволит снизить стоимость строительства за счет уменьшени длины понура и увеличить срок эксплуатации сооружени с 50 до 75-80 лет путем исключени химической суффозии в основаНИИ плотины, укладкой сло соли или засоленного грунта перед водонепроницаемым понуром. Ожидаемьй экономический эффект от использовани предлагаемой плотины на Нижне-Кафирганском гидроузле составит 342,73 тыс. руб. за сче.т сокращени длины понура с 450 м до 200 м. .The water filtering in this zone through a layer of saline soil of thickness b) (is saturated with salts until the end of the matter. With its further movement at the base of the dam, the full filtration ration flow does not cause chemical suffusion, which ensures reliable operation of the dam for a given period operation t. The same effect — increasing the service life of the structure over t years — can be achieved by reducing the filtration flow at the base of the dam by increasing the length of the pier, which leads to an increase in the cost of construction Example: Stone-land on a dam with a central sandy core of the Lower Kafirnigan hydroelectric station on the Kafirnigan river is erected on a permeable gypsum-based scientific research institute with a power of 25 m. Head on the structure And 50 m. Target service life t 50 years, filtration coefficient ground soils | (Q 0.25 m / day, concentration of water saturation with gypsum Sc 3 kg / m. Density of gypsum Vj. 2.2 10 kg / m; The specified service life of the structure can be achieved by constructing a sabir of sandy soil 450 m and 3.0 m thick. When using the proposed The dam of the river is made of a waterproof material, for example, a polyethylene film, the length of Li 200 is laid with a gypsum layer (Co.1). The length of the active filtration zone is determined by selection using formula 1 for L ,. 200, 2T 2.-25 0.35; F 0.055 i 79 10, therefore the length of the active filtration zone is e 1.5 X 25 37.5 m. Using the formula (2) we determine the required thickness of the layer of gypsum laid before the waterproof pore for the two extreme sections X, 0.1 and X2 1.5T. 0.25-50-50-5 h, --365 i-25.2.2. 0.25.50.50-E | .25.2,2-tOi 0.4L5 AA. Thus, the calculation results show that using the proposed dam, the length of the hollow in this case can be reduced by 250 m and the service life of the structure can be extended by 25-30 years (25-30 years of advance of the gypsum leaching front at the base of the dam with a length of 200 m ). The use of the proposed dam on a water-permeable base as compared to the known prototype will reduce construction costs by reducing the length of the pier and increase the service life of the structure from 50 to 75-80 years by eliminating chemical suffusion in the foundation of the dam, laying a layer of salt or saline soil before waterproofing . The expected economic effect from the use of the proposed dam at the Nizhne-Kafirgan hydroelectric complex will be 342.73 thousand rubles. for shortening the length of the duel from 450 m to 200 m.

«ч"H

CMCM

tt

HH

t t

4four

Claims

WEIR, including a water-permeable saline base, a body that is denser and ponur, characterized in that, in order to reduce the cost of construction and increase the service life, the ponur is made of waterproof material, before the ponour a layer of saline soil of variable thickness with a filtration coefficient equal to or a large coefficient of filtration of the base, while the length of the section of the water-permeable base, on which a layer of saline soil is sprinkled, is determined by the selection of mini the minimum thickness of the saline soil layer in any section of a section of length β is determined by the following where Vi _χ is the minimum thickness of the saline soil layer in section X;

F - function determined by the schedule ',% - base filtration coefficient, m / day;

N - pressure on the structure, m;

t is the specified life of the structure, years;

- the concentration of water saturation with salt, kg / m /

0 _о - salt content in the soil by volume, fractions of units;

T is the power of the water-permeable __ th saline base,

U _{with the} density of salt, kg / m ⁵ ;

X is the abscissa of the cross section of the area of the water-permeable base before the sediment on which a layer of salted soil is sprinkled 0 <X <6.

E is the length of the section of the water-permeable base in front of the ponur, on which the bed is covered with a layer of saline soil.

1 1 1425.79