Расчетные случаи плотин

Максимальная величина фильтрационных сил будет иметь место при наивысшем положении кривой депрессии, поэтому основным расчетным случаем будет положение верхнего бьефа на отметке НПУ и нижнего бьефа на отметке максимального уровня воды, соответствующего пропуску расчетного паводкового расхода.

Одновременно с этим, особенно для песчаных плотин, в которых установившийся режим достигается быстро, следует рассматривать случай, когда уровень верхнего бьефа находится на отметке форсированного горизонта. В случае глинистой плотины (или противофильтрационного элемента из глинистого грунта) при форсированном горизонте следует рассматривать неустановившуюся фильтрацию, что может дать несколько более низкое положение депрессионной поверхности, чем в случаях установившейся фильтрации, так как такой горизонт в верхнем бьефе поддерживается сравнительно короткий промежуток времени. Важным является и другой расчетный случай: в верхнем бьефе уровень воды соответствует НПУ, а в нижнем бьефе - максимальный меженный уровень. Этот расчетный случай может быть основным при расчете фильтров на контакте тела плотины и дренажного устройства.

На основе тщательного анализа результатов решения, сделанных допущений и точности определения реальных свойств грунтов делают выводы и устанавливают расчетные показатели (напоры, градиенты фильтрации, расход и т. д.) для различных случаев эксплуатации сооружения.

Следует отметить, что в большинстве случаев фильтрационный расход через плотину мал и он мог бы и не определяться. Однако существуют специальные условия, когда величина фильтрационного расхода может быть определяющей при выборе конструкции плотины и ее противофильтрационного элемента. Эти условия выбора плотины можно разделить на две части.

1. Плотина из сильнопроницаемых грунтов (песчаный, гравийно-галечниковый грунт или каменная наброска, образованная направленным взрывом) без специального противофильтрационного устройства. В этом случае фильтрационный расход может быть столь велик, что энергетические потери будут существенны или даже не удастся создать плотиной желаемый подпор в верхнем бьефе.

1. Плотина имеет специальное назначение, когда она создается для образования так называемых «шламохранилища» или «хвостохранилища», т.е. для складирования отходов различных производств (к примеру отходов горнообогатительных фабрик цветной или черной металлургии, отходов химических предприятий и т. д.).

В этом случае в верхнем бьефе могут складываться отходы, подаваемые в хранилище в виде пульпы, содержащие вредные для человека или окружающей природы вещества; при этом даже ничтожная фильтрация через плотину или в обход ее опасна, поэтому точность определения расходов фильтрации требуется очень высокая, анализ условий фильтрации требует особой тщательности, а конструктивные противофильтрационные элементы (экраны, ядра и т. д.) и дренажи должны быть повышенной надежности.