Плотины из однородного грунта без дренажа

В методе Е. А. Замарина реальный профиль земляной плотины заменяется расчетным, эквивалентным в фильтрационном отношении профилем с вертикальным верховым откосом (рис. 90). Этим самым компенсируются потери напора в верховом клине.


Рис.  90.  Схема  к   фильтрационному   расчету   плотин из однородного грунта по Е. А. Замарину

Вертикальный откос плотины (у Е. А. Замарина он  называется раздельным сечением) проводится   на   расстоянии от плоскости, проходящей через точку пересечения верхового   откоса с   расчетным   уровнем   воды верхнего бьефа.

Значение   находят по зависимости:

(135)


где     - числовой коэффициент, принимаемый в пределах 0,3-0,4, при этом большему значению  соответствует более пологий откос. Исследования Г. К. Михайлова о влиянии верхового клина на потери напора при фильтрации через земляные плотины   показали,   что  положение  вертикального откоса может быть определено по зависимости:

(136)


где    - коэффициент, зависящий   от   заложения   верхового   откоса   и   определяемый   по   уравнению:

(137)


Так как длина , вычисленная по формуле (136), меньше длины, вычисленной по формуле (135), кривая депрессии в первом случае займет более высокое положение; соответственно и фильтрационный расход будет больше. Учитывая, что в расчетах следует принимать менее благоприятные условия работы сооружения, целесообразно пользоваться зависимостью (136).

В эквивалентном профиле плотины без дренажа с вертикальным верховым откосом (рис. 90) для сечений I-I и II-II по зависимости Дюпюи можно написать следующее уравнение:

(138)


где                                 

Для низового клина плотины при H2 = 0, учитывая решение, данное Н. Н. Павловским (формула 3 системы 126), справедливо равенство:

(139)


Решая совместно два уравнения (138) и (139), в которых неизвестными величинами являются q и h1, получают

(140)

Фильтрационный расход q находят при подстановке h1 в уравнение (138) или (139).

Кривую депрессии строят по уравнению Дюпюи с началом координат в точке О, где пересекаются плоскость вертикального откоса с водоупором (рис. 90):

(141)

Так как кривая депрессии вычисляется для фиктивного профиля плотины с вертикальным откосом, при переходе к реальному профилю на участке, где

(142)

кривую депрессии исправляют от руки, используя ранее данные пояснения о примыкании ее к верховому откосу.
Для схемы земляной плотины из однородного грунта, когда в нижнем бьефе есть вода, методика вывода фильтрационных уравнений не изменится, но в исходных формулах дополнительно учитывают член H2.