Прудовое сооружение

Содержание: 

Введение  4

Определение высоты плотины  5

Выбор места  для устройства плотины  5

Продольный профиль  плотины  6

План плотины и пруда  8

Поперечный профиль  плотины  10

Объем плотины   12

Расчет наполнения пруда водой  13

Объем воды в  пруду и на орошение  13

Водосбросное  сооружение  15

Способ орошения и оросительная система  16

Продольный профиль  магистрального канала  17

Расчеты поливной и оросительной норм  18

Расчеты расходов на орошение  19

Поперечный профиль  магистрального канала  20

Смета  22

Заключение  23

Список использованной литературы  24 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

Гидротехнические  мелиорации лесных земель в сочетании  с лесохозяйственными, лесокультурными  и другими мероприятиями являются мощным средством увеличения прироста древесины и улучшения ее качества. Они создают благоприятные условия для лесовосстановления, лесоэксплуатации, улучшение путей транспорта, расширению лесистости в засушливых районах и в целом содействуют повышению интенсификации лесного и сельского хозяйства.

Для проведения мероприятий по искусственному пополнению запаса воды в почве с помощью зарегулирования временных водотоков необходимо строительство специальных гидротехнических сооружений. К гидротехническим сооружениям, сопутствующим улучшению водного, воздушного, питательного и теплового режимов ночв, относятся плотины, осушительные и оросительные сооружения, каналы водосливы, быстротоки и др..

Прудовые  или водохранилищные сооружения обычно включают глухую плотину (чаще земляную), водосборные сооружения для отвода излишней воды в период паводков, водозаборные устройства в виде водовыпусков, насосную станцию для зоны машинного подъема воды на орошение. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Определение высоты плотины
1. В зависимости от характера водосбора слой воды на заиление можно принять равным 0,5 м.
2. Слой мертвого запаса с учетом толщины льда принимают в размере 1,5 м.
3. Слой воды на орошение и другие нужды – 1,0 м.
4. Потери воды на фильтрацию в год равны слою воды при слабоводопроницаемом грунте балки – 1,0 м.
5. Слой испарения с водной поверхности в год составляет 0,6 м.

Таким образом, максимальная глубина воды в пруду равна сумме указанных  выше слоев.

НПГ = 0,5 + 1,5 + 1,0 + 1,0 + 0,6 + 4,6 м.

Гребень плотины должен быть выше НПГ на 1,0 м. Следовательно, высота плотины в наиболее низком месте балки равна максимальной глубине воды в пруду, сложенной с превышением гребня плотины над нормальным подпертым горизонтом.

Н_пл = 0,5 + 1,5 + 1,0 + 1,0 + 0,6 + 1,0 = 5,6 м. 

2. Выбор места для устройства плотины

Ось плотины  проектируется, как правило, в самом  узком месте балки с тем, чтобы плотина имела, возможно, меньшую длину. Самое узкое место балки подбирается с учетом высоты плотины.

Коэффициенты  откосов плотины: для сухого откоса в суглинках – m_сух = 1,5; для мокрого откоса – m_мок = 2,5.

Плотинные пруды устраивают в балках, руслах небольших ручьев или речек, в прекративших рост оврагах. Балки, русла, овраги в местах будущих прудов должны иметь глубину не менее 5-6, лучше 10 м. Берега должны быть по возможности крутыми в целях предотвращения затопления окружающих территорий. Уклоны дна балки под водохранилищем желательны в пределах 0,005-0,006. Меньшие уклоны приведут к возникновению больших площадей мелководий. Наилучшими являются балки, сужающиеся в местах намечаемой плотины, что снижает ее протяженность и объем насыпи. Пруды должны иметь достаточную водосборную площадь и обеспечить ежегодное восполнение расходуемой воды. Водохранилище устраивают как можно ближе к орошаемому участку, располагая, как правило, выше населенного пункта во избежание загрязнения сточными водами.

3. Продольный профиль плотины

Установив высоту плотины и приведя на плане ось плотины, отметка которой равна отметке гребня плотины, следует вычертить продольный профиль плотины. Для этого по оси плотины разбивают пикетаж. Проще всего пикеты назначать в местах пересечения горизонталей с осью плотины, а расстояния между пикетами определить по плану. Отметки поверхности на пикетах вычисляют по горизонталям. Вычитая из отметки гребня плотины отметки поверхности балки и прибавляя снятый растительный слой (0,2 м), получаем высоту плотины на каждом пикете. Все эти данные записывают на продольном профиле. Кроме того, на этом профиле показывают поперечный разрез трубы, через которую поступает вода для орошения, и водосборное сооружение, дно которого проектируется на уровне НПГ. Показывают снятый растительный слой под основание плотины, а также замок, который врезают в водонепроницаемый слой балки не менее чем на 0,5 м. Над гребнем плотины пунктиром вычеркивают подсыпку грунта на осадку плотины (10% от высоты плотины).  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4. План  плотины и пруда

На плане  балки следует начертить план плотины. Для этого сначала наносят  гребень плотины, отложив от оси  плотины в обе стороны половину ширины гребня. Если плотина непроезжая, ширину гребня принимают равной 3,0 м. Дальше на каждом пикете от гребня плотины в сторону водохранилища откладывают заложение мокрого откоса, в противоположную сторону – сухого откоса. Заложение вычисляют по формуле:

L = mh,

где L – заложение откоса, м;

      m – коэффициент откоса;

      h – высота плотины на данном пикете (берется с профиля).

Для сухого откоса:                                         Для мокрого откоса:  

L = 1,5*0,00 =   0,0                                                L = 2,5*0,00 = 0,0

L = 1,5*0,50 =   0,8                                                 L = 2,5*0,50 =  1,3

L = 1,5*1,50 =   2,3                                                L = 2,5*1,50 = 3,8

L = 1,5*2,50 =   3,6                                             L = 2,5*2,50 = 6,3

L = 1,5*3,50 =   5,6                                             L = 2,5*3,50 =  8,8

L = 1,5*4,50 =   6,8                                               L = 2,5*4,50 = 11,3

L = 1,5*5,50 =   8,3                                               L = 2,5*5,50 = 13,8

L = 1,5*5,60 =   8,4                                                 L = 2,5*5,60 =  14,0

L = 1,5*5,50 =   8,3                                                 L = 2,5*5,50 =  13,8

L = 1,5*4,50 =   6,8                                                 L = 2,5*4,50 =  11,3 

L = 1,5*3,50 =   5,6                                                 L = 2,5*3,50 =  8,8      

L = 1,5*2,50 =   3,6                                                L = 2,5*2,50 =  6,3

L = 1,5*1,50 =   2,3                                                 L = 2,5*1,50 =  3,8   

L = 1,5*0,50 =   0,8                                                 L = 2,5*0,50 =  1,3                                                   

L = 1,5*0,00 =   0,0                                                 L = 2,5*0,00 =  0,0                                                                                                                                                                                                                                                                               

Соединив  концы нанесенных на план плотины  перпендикуляров прямыми линиями, получим очертание основания  плотины. Все эти данные, т.е. номера пикетов, расстояния между пикетами, высоту плотины, заложение откосов, ширину гребня записывают в таблицу.

На плане  балки показывают синими или черными более толстыми линиями границы НПГ (нормальный проектный горизонт) и ГМО (горизонт мертвого объема).

Схема оросительной сети:

1 –  горизонтали; 2 – план плотины; 3 – водосборный канал; 4 – нормальный подпертый горизонт; 5 – горизонт канал; 8 – ороситель; 9 – поливная сеть; 10 – выводная борозда; 11 – вспомогательная борозда. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

5. Поперечный  профиль плотины

Поперечный профиль плотины  вычерчивается для наиболее глубокого места балки. На этом профиле показывается линия депрессии, уклон которой равен в суглинках 0,4.

С учетом уклона рассчитывается расстояние от конца кривой депрессии до основания сухого откоса. Чтобы плотина была устойчивой, это расстояние должно быть не менее 4 м. При меньшем расстоянии следует увеличить ширину гребня или устроить сухой откос более пологим.

На профиле  нужно показать замок. Он устраивается с целью предотвращения фильтрации под основанием плотины. Глубина его принимается такой, чтобы он прорезал весь водопроницаемый слой фунта на дне и берегах балки по всей длине плотины и врезался в водоупорный слой не менее чем на 0,5 м. Ширина по дну замка принимается 1,0 м, откосы половинные. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

6. Объем плотины

Объем плотины вычисляется аналогично объему осушительных каналов с той разницей, что у плотины разные коэффициенты откосов. Основные данные для вычисления объема плотины берут с продольного профиля плотины. 

 
 
 

7. Расчет  наполнения пруда  водой

Для расчета  наполнения пруда водой следует  вычислить приток воды с водосборной  площади по формуле:

W_c = 10000FH = 10000*138*0,4*0,3*0,4 = 66240 м³.

где W_c – объем весеннего стока, м³;

– водосборная площадь, га;

– мощность снега, м;

– плотность снега, т/м³;

– коэффициент стока. 
 

8. Объем воды в пруду и  на орошение

Объем воды в пруду следует вычислять  по горизонталям. Для этого определяют на плане балки площади, ограниченные каждой горизонталью и линией уреза воды на плотине. После этого определяют объем слоя воды между каждой парой соседних горизонталей по формуле:

      V_58-59 = f₅₈+f₅₉ / 2*h,              

где V_58-59 – объем слоя воды между горизонталями (с отметками 58 и 59 м), м³;         

      f₅₈+f₅₉ – площади, ограниченные этими горизонталями;

      h – высота сечения (превышение одной горизонтали над другой).

Суммируя  объемы всех этих слоев, получаем общий  объем воды в пруду. Площади, ограниченные горизонталями, можно вычислять  планиметром, палеткой, разбивкой на ряд элементарных фигур.  
 
 
 
 

Ведомость вычисления объема воды в пруду и на орошение