новая папка 2 / 47105

Таблица 2 – Водохозяйственный расчет пруда

		Показатели				Глубина	Отметка	Площадь		Объем
						слоя воды	уровня Н,	водного		воды V,
						h, м	м	зеркала F,		тыс.м3
								тыс.м2
	1.	Полный объем пруда				7	107	172,4		627,5
	Vпол
	2.	Отметка дна пруда				-	100	-		-
	3.	Мертвый объем Vмо				2,5	102,5	69,0		70,0
	4.	Объем воды для водо-				-	-	-		62,8
	снабжения Vвод=0,1Vпол
	5.	Объем потерь на испа-				0,59	-	120,7		71,2
	рение Vи = hн × Fcp
	6.	Объем потерь на фильт-				0,6	-	120,7		72,4
	рацию Vф = hф × Fcp
	7.	Итого (без полного объ-				-	-	-		276,4
	ема) Vмо+Vвод + Vи + Vф
	8.	Объем воды, который
	может быть использован					-	-	-		351,1
	для орошения
	Vор=Vпол–(Vмо+Vвод+Vи+Vф)
Согласно полученным данным Vпол = 627,5 тыс.м3, Vмо = 70,0 тыс.м3,
Vвод = 62,8 тыс.м3, Vи					= 71,2 тыс.м3, Vф = 72,4 тыс.м3.
Тогда Vор=Vпол–(Vмо+Vвод+Vи+Vф) = 627.5 - (70,0 + 62,8 + 71,2 + 72,4) = 351,1
тыс.м3.
		6. Площадь орошаемого участка нетто (Fнт) определяется по
формуле:
		Fнт =	Vop		(га),
			Mcpвcp

где Vор - объем воды в пруду для орошения, м3,

Мср.взв. - средняя взвешенная оросительная норма брутто орошаемого сево- оборота, м3/га. Она определяется при разработке режима орошения сельскохо- зяйственных культур соответствующего варианта.

Если Vор = 351100 м3, Мср взв =1716 м3/га, тогда

	Fнт =	Vop		=	351100	= 231,5 га
		Mcpвcp			1516

11

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

9.Расчет размеров основных элементов плотины

иее устойчивости к размыву фильтрационными токами

1.Высота плотины (Нпл) определяется по формуле:

Нпл = hНПУ + hсб + hв + hк (м),

где hНПУ - глубина пруда при наполнении его чаши до НПУ, м; hсб - глубина слоя воды на водосборном сооружении в период

прохождения паводковых и ливневых вод, м; hв - высота волны вдоль пруда, м;

hк - высота капиллярного смачивания гребня плотины, м

1.1. Глубина пруда у плотины (ПНПУ ) при наполнении чаши пруда до от-

метки НПУ (ННПУ) и отметке дна его (Ндно) равна разности этих отметок, т.е.

hНПУ = ННПУ - Ндно (м).

Согласно исходным данным варианта ННПУ = 107; Ндно = 100.

Тогда hНПУ = ННПУ - Ндно = 107 - 1 00 = 7 м.

1.2. Глубина слоя воды на водосборном сооружении принимается равной hсб = 0,5 м при высоте плотины менее 6 м и hсб = 1 м при ее высоте более 6 м.

Принимаем hсб = 1 м, так как только одна составная часть высоты плотины

уже более 6 м (hНПУ = 7 м).

1.3. Высота волны определяется по формуле Е.А. Замарина hб = 0,7 + 0,1×1 (м),

где 1 - длина зеркала пруда при НПУ, км.

Длина водного зеркала пруда равна 1 = 1,0 км (см рис. 1 и п. 1 .2). Тогда hб = 0,7 + 0,1×1= 0,8 м.

1.4. Для суглинистых грунтов высота капиллярного смачивания гребня плотины (hк) составляет 0,7 - 0,8 м.

Принимаем пк = 0,8 м.

Пример. Если hНПУ = 7 м, hсб = 1 м, hв = 0,8 м, Пк = 0,8 м, тогда Нпл = hНПУ + hсб + hв + hк = 7+1+0,8 +0,8 = 9,6 м.

2. Ширина гребня принимается одинаковой по всей длине и зависит от наибольшей ее высоты и наличия или отсутствия постоянной дороги. Для не- проезжих плотин при высоте ее Нпл < 6 м ширина ее гребня В принимается 3 - 4

м, при Нпл = 6 - 10 м В = 4 - 5 м, при Нпл= 10-15 м			В = 6- 10м.
Ширина гребня определяется по формуле:
В = 1/2 Нпл + 0,3 м.
Если Нпл = 9,6 м, то В = ½ Нпл + 0,3 м =	9,6	+ 0,3 = 5, 1 м.
2
3. Ширина основания или подошвы плотины (Вос) равна:
Вос = В + Нпл (ϕс + ϕм)			м,
где В - ширина гребня, м;

ϕс - заложение сухого откоса плотины (приложение 3); ϕм - то же мокрого откоса плотины (приложение 3).

Так как расчетная высота плотины составляет: 9,6 м, то согласно приложению 3; ϕм = 3,0; ϕс =; 2,5.

12

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Если Нпл = 9,6 м; jм = 3,0; jс = 2,5; В = 5,1 м, то Вос = В + Нпл (jс + jм) = 5,1 + 9,6 (2,5 + 3,0) = 57,9 м.

4. Вода, подпруженная плотиной, просачивается через ее тело и движется в направлении от мокрого откоса к сухому. Верхняя граница фильтрационного потока называется депрессионной кривой. Фильтрация воды будет безвредна для устойчивости и прочности плотины, если депрессионная кривая пересекает основание плотины не ближе 4 - 5 м от подошвы сухого откоса.

Чтобы определить устойчивость тела плотины к размыву ее фильтрационными токами, необходимо рассчитать расстояние от де-прессионной кривой по по- дошве до сухого откоса, т.е. АМ (рис. 4), если котангенс угла депрессионной кривой сtq a = 250 = 2,145.

АМ = Вос - МК - КВ = Вос – адел асмоч = Вос = hНПУ (сtq a + jм) м.

Например, если Вос = 57,1 м, hНПУ = 7 м, котангенс угла депрессионной кривой сtq a = 250 = 2,145; jм = 3,0, тогда

АМ = Вос - hНПУ (сtq a + jм) = 57,9 - 7 (2,145 + 3,0) = 21,9 м.

Следовательно, плотина устойчива, так как депрессионная кривая не дохо- дит по основанию плотины до сухого откоса на расстоянии 21,9 м. Полученные данные заносятся в таблицу 3.

Таблица 3 – Расчет размеров основных элементов плотины

№	Показатели	Единица	Количество
		измерения	единиц
1	2	3	4
1	Высота плотины:
	а) глубина пруда у плотины:
	hНПУ = ННПУ - Ндно = 107 - 100	м	7
	б) глубина слоя воды на водосбросном соору-
	жении hсб	²	1
	в) высота волны вдоль пруда при 1= 1 км		0,8
	Hв = 0,7+0,1 = 0,7 + 0,1×1	²
	г) высота капиллярного смачивания гребня		0,8
	плотины hк	²
	д) высота плотины		9,6
	Нпл = hНПУ + hсб + hв + hк = 7+1+0,8 +0,8	²

13

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

1	2	3	4
2	Ширина гребня плотины		5,1
	В = 1/2 Нпл + 0,3 = 1/ 2 × 9,6 + 0,3	²
3	Ширина основания:
	а) горизонтальная проекция сухого откоса при		24,0
	jс = 2,5, ас = ϕс × Нпл = 2,5× 9,6	²
	б) то же мокрого откоса при jм=3,0,	²	28,8
	ам= ϕм × Нпл = 3,0 ×9,6
	в) то же гребня плотины В (см. п. 2)	²	5,1
	г) ширина основания плотины	²	57,9
	Вос = В + ас + ам = 5,1 + 24,0 + 28,8
4	Устойчивость плотины на разрушение:
	а) горизонтальная проекция смоченной части
	мокрого откоса при jм = 3,0, депрессионной
	кривой при сtq a = 250 = 2,145 и hНПУ = 7 м	²	36,0
	апр = hНПУ (jм + сtq a) = 7 × (3,0 + 2,145)
	б) расстояние от депрессионной кривой по по-
	дошве до основания сухого откоса	²	21,9
	1 = Вос – апр = 57,9 – 36,0
	Устойчивость плотины

10.Вычерчивание поперечного разреза плотины

1.Для вычерчивания поперечною разреза плотины исходные данные пе- реводятся из м в см (табл. 4):

Масштаб 1 : 500; Нпл = 9,6 м; jм = 3,0; jс = 2,5 м; Вос = 57,9 м.

Таблица 4 – Перевод исходных данных из м в см (масштаб = 1 : 500)

№	Показатели	Величина показателя
		м	см
1	Высота плотины	9,6	1,92
2	Ширина гребня плотины	5,1	1,02
3	Горизонтальная проекция:	28,8	5,76
	а) мокрого откоса jм Нпл
	б) сухого откоса jс Нпл	24,0	4,80
	в) гребня	5,1	1,02
4	Ширина основания плотины	57,9	11,58

14

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

2. Поперечный разрез плотины вычерчивается следующим образом Сначала проводится горизонтальная линия АБ длиной, равной ширине основа- ния плотины. На ней откладываются отрезки прямой линии АВ и ВГ, равные горизонтальным проекциям сухого откоса и гребня плотины. Затем из точек В и Г восстанавливаются перпендикуляры БД и ГЖ на высоту, равную высоте пло- тины. Соединив точки А, Д, Ж, Б, получим поперечный разрез плотины.

15

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Приложение 1

Площадь водного зеркала, ограниченная соответствующей горизонталью и водосборная площадь

	Площадь водного зеркала, ограниченная горизонта-								Водосборная
Вариант				лью (тыс.м2)					площадь
	100	101	102	103	104	105	106	107	пруда, км2
1	0	15,0	31,2	70,4	92,2	141,6	190,2	226,4	16
2	0	24,0	52,2	86,4	110,8	134,2	191,4	232,4	17
3	0	15,6	41,2	72,4	102,6	134,8	168,4	241,2	16
4	0	25,2	47,8	91,2	129,2	171,4	203,2	251,8	17
5	0	16,2	40,8	88,8	116,2	139,4	191,2	242,4	14
6	0	18,0	32,4	68,0	98,4	136,8	200,2	241,4	15
7	0	27,0	51,2	99,4	131,2	162,8	201,2	250,4	17
8	0	15,9	31,3	60,5	98,3	131,1	171,1	202,3	14
9	0	12,0	32,4	66,8	99,6	138,4	186,6	218,4	14
10	0	18,3	42,1	86,3	123,7	151,5	191,3	232,3	16
11	0	8,4	32,0	70,2	110,2	148,0	188,4	222,0	15
12	0	21,3	40,7	72,3	111,5	151,3	201,5	239,3	16
13	0	13,2	30,2	62,2	108,8	128,4	187,2	233,4	14
14	0	25,2	48,8	71,4	105,2	148,4	205,6	262,0	16
15	0	19,5	40,3	68,7	101,3	135,5	191,3	224,7	15
16	0	25,8	39,6	81,4	113,2	151,8	192,4	220,4	16
17	0	11,1	35,9	81,1	101,9	141,3	193,3	231,9	15
18	0	18,6	36,2	74,2	114,4	140,0	171,2	211,0	15
19	0	23,4	41,2	91,2	116,2	136,8	201,2	232,2	16
20	0	15,0	47,8	88,8	118,4	162,8	191,4	240,0	14
21	0	16,8	32,4	99,4	123,2	151,2	188,4	238,4	16
22	0	9,0	28,4	72,8	108,8	148,2	182,6	220,8	15
23	0	24,6	41,8	70,4	102,6	138,4	200,2	241,6	16
24	0	18,9	31,3	66,9	123,7	151,3	187,5	233,7	15
25	0	16,5	32,3	60,5	131,1	161,3	193,3	231,1	16
26	0	14,7	30,3	65,1	101,3	151,1	200,5	234,1	17
27	0	15,0	32,6	62,4	104,4	132,2	196,8	242,2	15
28	0	12,6	40,2	70,6	112,2	140,4	180,6	228,6	14
29	0	18,0	41,4	80,2	114,6	152,4	198,0	250,2	16
30	0	24,0	42,2	82,4	106,8	142,4	200,0	240,0	15

16

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Приложение 2

Глубина слоев воды и высота капиллярного смачивания гребня плотины

		Глубина слоя воды, м			Высота капил-
Вариант					лярного смачи-
	мертвого		испарения,	фильтрации
	объема,		hи	hф	вания гребня
					плотины, hк, м
	hмо
1	2,3		0,7	0,8	0,8
2	2,5		0,6	0,7	0,7
3	2,1		0,7	0,6	0,8
4	2,4		0,6	0,7	0,7
5	2,8		0,7	0,5	0,7
6	2,6		0,6	0,6	0,8
7	2,7		0,7	0,5	0,7
8	2,2		0,6	0,7	0,8
9	2,4		0,7	0,6	0,8
10	2,9		0,6	0,5	0,7
11	2,3		0,7	0,8	0,8
12	2,5		0,6	0,7	0,7
13	2,1		0,7	0,6	0,8
14	2,4		0,6	0,7	0,7
15	2,8		0,7	0,5	0,7
16	2,6		0,6	0,6	0,8
17	2,7		0,7	0,5	0,7
18	2,2		0,6	0,7	0,8
19	2,4		0,7	0,6	0,8
20	2,9		0,6	0,5	0,7
21	2,3		0,7	0,8	0,8
22	2,5		0,6	0,7	0,7
23	2,1		0,7	0,6	0,8
24	2,4		0,6	0,7	0,7
25	2,8		0,7	0,5	0,7
26	2,6		0,6	0,6	0,8
27	2,7		0,7	0,5	0,7
28	2,2		0,6	0,7	0,8
29	2,4		0,7	0,6	0,8
30	2,9		0,6	0,5	0,7

Примечание. Объем воды для водоснабжения (Vвод) для всех вариантов

принимается равным 10 % полного объема пруда (Vпол), то есть Vвод = 0,1 Vпол тыс.м3.

17

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Приложение 3

Значение заложений откосов плотины, тело которых из глинистых и супесчаных грунтов

Высота плотины, м	Заложение откосов
	мокрого (верхового) ϕм	сухого (низового) ϕс
до 5 м	2,5	2,0
5 – 8 м	3,0	2,0
8 – 10 м	3,0	2,5
		Приложение 4
Величина угла котангенса и его значение
	Величина угла котан-	Значение угла котанген-
Вариант	генса в градусах сtq α	са
1	20	2,747
2	22	2,475
3	24	2,246
4	25	2,145
5	26	2,050
6	28	1,881
7	30	1,7321
8	32	1,6003
9	34	1,4826
10	35	1,4281
11	20	2,747
12	22	2,475
13	24	2,246
14	25	2,145
15	26	2,050
16	28	1,881
17	30	1,7321
18	32	1,6003
19	34	1,4826
20	35	1,4281
21	20	2,747
22	22	2,475
23	24	2,246
24	25	2,145
25	26	2,050
26	28	1,881
27	30	1,7321
28	32	1,6003
29	34	1,4826
30	35	1,4281

18

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Карта объема весеннего тока при 80-процентной обеспеченности

19

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

20

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com