4.Водный баланс территории. Оценка инфильтрационного питания подземных вод в условиях техногенных воздействий.

Величина инфильтрационного питания за год может быть В рассчитана по следующему балансовому уравнению:

G=M_0P Fop⁺Wyт+O_c(F-F_np' δпр-F_н' δн¹ β)-Е_с F_np,

G=1055530 м3/год

Где G – объем инфильтрационного питания грунтовых вод на всей данной территории, м3/год

Мор – оросительная норма зеленых насаждений м³/га*год

Fор – площадь поливаемых зеленых насаждений, га

Wут – эксплуатационные и аварийные утечки из водонесущих коммуникаций, м³/год

Ос - атмосферные осадки за расчетный год, м³/га*год

F – вся рассматриваемая территория (городской район), га = 722

Fпр – общая площадь проницаемых поверхностей рассматриваемой территории, га

Fн- общая площадь непроницаемых поверхностей рассматриваемой территории (асфальт, крыши домов, и т.д.), га

δпр – коэффициент стока с проницаемых покрытий

δн – коэффициент стока с непроницаемых покрытий

В – коэффициент, учитывающий сток с непроницаемых поверхностей в дождевую канализацию

Ес – суммарное испарение с проницаемых поверхностей за расчетный год, м³/га*год

Объем эксплуатационных и аварийных утечек из водонесущих

коммуникаций составляет Wyт=581,18 м³/год.

В расчетах можно принять коэффициенты поверхностного стока

δпр=015; δ_н=0,85;коэффициент β=0,5.

Для города с многоэтажными постройками плотность застройки

может быть принята порядка 0,5,т.е. F_H=F_Пp=368,6 га.

В качестве расчетного принимаем год обеспеченности величины

дефицита водного баланса Ос=4250м³,Ео=6150 м³/га.Суммарное испарение с проницаемых поверхностей определим по формуле:

Ес = Ео * Кб = 6100 * 0,8 = 1798,77 м³/га,

Где Ео – испарение с водной поверхности;

Кб \ биологический коэффициент (Кб = 0,8)

.

Для дальнейших расчетов определим интенсивность питания: P=G/(F*T)=1055530/737,2 *10000=0,0004м/сут

5.Обоснование инженерной защиты городской территории от затопления и подтопления

5.1. Выбор расчетной обеспеченности

Для рассматриваемого объекта основные гидротехнические сооружения можно отнести к третьему классу. Для основного расчетного случая и третьего класса сооружений расчетная вероятность превышения (обеспеченность) расчетных максимальных расходов воды составляет 3%

5.2. Проектирование дамбы обвалования

Городская застройка расположена плотно, без разделения на независимые участки. В таких условиях целесообразно применять схему общего обвалования. Достоинством схемы общего обвалования является малая протяженность дамб обвалования.

Дамбу планируем возводить путем отсыпки грунта и его уплотнением на месте механизмами. Грунт для дамбы – супесь должна браться из карьеров в зоне затопляемой береговой полосы. Верховой откос крепится каменной наброской, низовой – одерновкой.

Ширину дамбы по гребню назначаем равной 5м с учетом наличия проезжей дороги на гребне, которая служит для наблюдения за дамбой и проведением ремонтных работ в процессе эксплуатации.

Назначаем заложение откосов дамбы: для верхнего – m₁ = 2,5, для низового – m₂ = 2,5.

Превышение гребня дамбы над расчетным горизонтом воды в водохранилище вычисляется по формуле

h = h_н + ∆h + a

где h_н – высота наката ветровых волн расчетной обеспеченности на откос, м;

∆h – ветровой нагон, м (принимаемый ∆h = 0,2м)

а – конструктивный запас возвышения гребня дамбы, м (а = 0,5м)

Высота наката волны на откос определяется по формуле:

h_н = 3,2 * К_о * С * tga,

где К_о – эмпирический коэффициент, зависящий от тип крепления откоса (K_o = 0,77);

а – угол наклона откоса по горизонту, tga = 1/m, где m – коэффициент заложения откоса tga = 0,4;

С – расчетная высота волны (м), определяется по формуле:

С = 0,0208 * V_в^5/4 * L^1/3

где V_в – расчетная скорость ветра, 15 м/с

L – длина разгона, км (принимаем за 2,5 км)

Для данного получаем

C = 0, 0208 * 15* 2,5 = 0,83 м,

h_н = 3,2 * 0,77 * * 0,4 = 0,82 м,

h = 0,82 + 0,2 + 0,5 = 1,52 м.

максимальный расчетный горизонт воды в водохранилище при НПУ соответствует отметке 46,5м. Таким образов высотная отметка гребня дамбы равна

▼гд = ▼нпу + h = 46,5+1,52 = 48,02 м

Трассу дамбы проектирования по горизонтали поверхности земли 44,5м, следовательно, высота дамбы равна:

H = ▼гд -▼пз = 48,02 – 44,5 = 3,52 м.

На плане (рис 1.) показана дамба обвалования, также изображен поперечный профиль дамбы обвалования (рис. 3).