Гидравлический расчет пруда или водохранилища

Выбор места под строительство водохранилища или пруда

Для орошения с\х культур используют местный сток, т.е. воду, образовавшуюся при снеготаянии или ливневых дождях. Местный сток аккумулируют в водохранилищах или прудах. Участки, на которых можно строить водохранилища или пруды должны отвечать требованиям:

1. На площади водосбора будущего водохранилища или пруда не должно быть крупных населенных пунктов

2. На площади водосбора будущего водохранилища или пруда не должно быть кладбищ и скотомогильников

3. Уклон участка должен быть пологим с уклоном от 0,001 до 0,01

4. Подстилающие грунты должны иметь низкий коэффициент фильтрации

5. Рядом с будущем водохранилищем или прудом должен быть севооборотный участок

Анализируя план участка балки «Глубокая» приходим к выводу, что вышеуказанным требованиям к выбору участка под водохранилище или пруд соответствует балка «Глубокая».

Почвогрунты представлены суглинком и глиной с низким коэффициентом фильтрации.

Отсутствуют населенные пункты, нет кладбищ и скотомогильников.

Уклон балки равен 0,01.

Гидравлический расчет пруда или водохранилища

При гидравлическом расчете пруда или водохранилища определяют следующие объемы воды:

1. расчетный или рабочий V_раб

2. мертвый объем воды

3. полный объем воды V_пол

4. объем потерь воды на фильтрацию и испарение V_потерь

5. полезный объем воды V_плз

Определяем расчетный или рабочий объем воды

V_раб= 10h_80%Fb, м³

h_80%- слой поверхностного стока для года 80% обеспеченности (сухой год), мм

Fb –площадь водосбора, га

V_раб= 10х60х1200 =720000м³

Согласно технических и санитарных требований водохранилище или пруд должен иметь в придонной части постоянный объем воды, который называется мертвым. Этот объем необходим для поддержания санитарных и экологических условий для рыборазведения и для защиты дна и откосов водохранилища от трещин. Мертвый объем неприкасаемый, он не расходуется ни на какие нужды. Глубина мертвого объема должна быть от 2 до 4 м.

Определяем отметку горизонта воды при мертвом объеме

Н_мо =Н_дно +h_мо

Н_мо =8+4 =12 м

Чтобы дать оценку целесообразности затопления строят кривые связи между отметками поверхности воды, площадью затопления и объема воды в пруду. Графики строятся по таблице 14.

По графической зависимости V=f(H) и F=f(H) находим площадь зеркала мертвого объема и сам мертвый объем.

V_мо = 60000м³

F_мо = 3,8га

Определяем полный объем водохранилища

V_пол = V_раб+ V_мо, м³

V_пол =720000+60000 =780000 м³ = V_нпу

Н =18,5м

F_нпу =22 га

Определяем объем воды на фильтрацию и испарение

V_потерь = V_филт+ V_исп, м³

V_потерь = 25800+58050 = 83850м³

Определяем полезный объем

V_плз= V_пол - V_потерь, м³

V_плз=780000-83850 = 696150м³

Конструкция и параметры земляной плотины

Для создания подпора воды на балке «Глубокая» строят земляную плотину. Для этого необходимо выбрать самый узкий створ плотины в самом узком месте балки. Пред строительством необходимо снять плодородный слой, где будет строиться плотина. Ширину гребня плотины принимаем равную 8м; из условия двустороннего проезда автотранспорта. Земляная плотина имеет два откоса: верховой и низовой. Верховой откос располагают со стороны верховья балки (мокрый откос) т.к. основная его часть находится под водой. С целью предотвращения разрушения верхнего откоса, его крепят бетонными или железобетонными плитами. Коэффициент заложения верхового откоса m₁ =3.

Низовой откос расположен с противоположной стороны (сухой откос). Крепят его в основном посевом многолетних трав.

Со стороны низового откоса в основании плотины находится дренажная призма, которая необходима для отвода фильтрата через тело плотины воды водосборного сооружения. Разрез плотины – смотри рисунок.

Определяем отметку основания плотины

Н_осн =Н_дно -Н, м

Н –мощность слоя почвы, который снимается по всему основанию плотины (1м)

Н_осн =8-1 =7м

Определяем отметку гребня плотины

Н_гр = Н_нпу+h_запаса

h_запаса- запас высоты плотины на величину наката волны и временного переполнения водохранилища (2м)

Н_гр =18,5+2 =20,5 м

Определяем высоту земляной плотины

Н_пл = Н_гр-Н_осн

Н_пл = 20,5 –7 =13,5 м

Определяем параметры дренажной призмы

h_пр = 0,2Н_пл

h_пр =0,2х13,5 =2,7м

Определяем ширину гребня дренажной призмы

b_пр = 0,5 х h_пр

b_пр = 0,5*2,7 =1,35м

Определяем ширину плотины по основанию

В_осн =В_гр+m₁Н_пл+m₂Н_пл

В_осн = 48м

Определяем ширину призмы по основанию

b_осн = b_пр+ m₁h_пр+ m₂h_пр

b_осн =6,575 м