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.