- •Содержание
- •Кафедра эксплуатации мелиоративных систем
- •В в е д е н и е
- •1. Техническое состояние объекта эксплуатации
- •2. Оценка фильтрационной характеристики ложа пруда
- •3. Повышение коэффициента полезного действия оросительной системы
- •4. Выбор и обоснование противофильтрационных покрытий
- •4.1 Технико-экономические показатели противофильтрационных
- •4.2 Фильтрационные потери воды из пруда при устройстве
- •4.3 Схема устройства грунтопленочного экрана
- •Литература
- •Ольгаренко Владимир Иванович
1. Техническое состояние объекта эксплуатации
После некоторого периода функционирования пруда расположенного в балке, произошли изменения его водохозяйственной характеристики, увеличились потери воды на фильтрацию, уменьшилась оросительная способность водоисточника; произошло частичное разуплотнение грунта тела плотины и снизилась её фильтрационная устойчивость.
Для оценки технического состояния объекта, его элементов службой эксплуатации в натурных условиях с помощью визуальных наблюдений и использования контрольно-измерительной аппаратуры были определены дефекты сооружений, фактические параметры и полученные значения затем были использованы для оценки работы сооружения. В результате проведенных наблюдений было установлено следующее: на сухом откосе плотины отмечено высачивание фильтрационных вод; замеры положения фильтрационного потока в теле грунтовой плотины по пьезометрам свидетельствуют о повышении его уровня по сравнению с предыдущим показанием (период сдачи объекта в эксплуатацию). Значения фактических потерь воды из пруда превышают проектные; отмечено затопление прилегающих к пруду земельных угодий.
Поэтому, уточнение эксплуатационных параметров сооружений необходимо осуществлять расчетным методом, используя данные натурных измерений, с последующим анализом полученных результатов для дальнейшей разработки эксплуатационных мероприятий по обеспечению нормальной их работы.
2. Оценка фильтрационной характеристики ложа пруда
Расчет фильтрационной устойчивости ложа пруда осуществляется в соответствии с действующими СНиПами 2.06.08-84 и 2.02.02-85 в следующей последовательности:
установление исходных данных, полученных при проведении натурных наблюдений;
расчет фильтрационных характеристик ложа пруда, тела плотины (удельный фильтрационный расход, положение депрессионной кривой, скорость фильтрации градиент напора);
Оценка фильтрационной характеристики пруда осуществляется на основе использования в расчете уточненных показателей: коэффициентов фильтрации грунтов, положения уровня грунтовых вод, слоя испарения с водной поверхности.
Расчет потерь воды на фильтрацию из пруда определяем через его дно и берега в условиях, когда фильтрационный поток объединяется и взаимодействует с грунтовым (II стадия фильтрации, расчетная схема 1).
Рисунок 1 – Фильтрационная схема расчёта потерь воды из пруда
Потери воды (м3) через дно пруда к моменту смыкания фильтрационного потока с грунтовыми водами определяется по формуле:
, м3 , (1)
где - недостаток насыщения грунта;0,13;
- глубина от дна пруда до уровня ГВ, (3-5м);
А – площадь зеркала воды пруда, м2.
Потери воды на фильтрацию через берега пруда определяются по формуле проф. Н.Н.Веригина.
Объем воды, профильтровавшейся в берег на 1 п.м. водоема составит:
, м3 (2)
где - глубина грунтового потока при подпоре, м;
- глубина грунтового потока до подпора, м;
- средневзвешенный коэффициент фильтрации грунтов, м/сут.;
Т – время, в течение которого происходит фильтрация из водоема, сут.;
Время, в течение которого происходит фильтрация из водоема определяется по формуле:
, сут. (3)
где L - расстояние от берега пруда до положения точки депрессионной кривой, имеющей отметку НПУ до подпора, м;
- средняя мощность потока, м.
Величина объема потерь воды из пруда и время, в течение которого происходит фильтрация из водоемаТ определяются отдельно для правого и левого берегов, после чего устанавливают общие потери по формуле:
, м3 (4)
где - потери воды в правый берег пруда, м3;
- потери воды в левый берег пруда, м3.
Потери воды на испарение определяются по следующему выражению:
, м3 (5)
где - средняя площадь зеркала пруда, м2, м2;
,
- средний слой испарения с водной поверхности пруда;
0,3-0,5м;
Суммарные потери воды из пруда составят:
, м3 . (6)
После установления общих потерь воды из пруда уточняем полезный объем пруда, который определяется по следующему выражению:
, м3 , (7)
где - полный объем пруда, м3;
- мертвый объем пруда, м3.
Затем определяем КПД пруда по формуле:
, (8)
при КПД< 0,7 пруд считается малоэффективным и требуется проведение мероприятий, направленных на повышение его водообеспеченности.
Уточняем оросительную способность пруда по формуле:
, га (9)
где - полезный объем пруда, м3;
Е – КПД закрытой оросительной сети; (0,96-0,98);
- средневзвешенная оросительная норма, м3/га, (2500м3/га).
Полученный результат оросительной способности пруда сравнивают с проектным показателем и рекомендуют мероприятия, направленные на повышение его водообеспеченности.
Для повышения водообеспеченности пруда необходимо проведение мероприятий, направленных на снижение фильтрационной способности его ложа с помощью противофильтрационных покрытий.