Проектирование водохранилища.

Выбор места для пруда и плотины.

В соответствии с проведенными изысканиями выбрать на плане для устройства плотины самое узкое место оврага с умеренно крутыми берегами и чтобы большая часть оврага с небольшим уклоном вошла в ложе будущего водохранилища. Наметить ось плотины с охватом всех густо расположенных горизонталей, чтобы будущая плотина была наравне с берегами оврага.

Таблица. Параметры пруда и намечаемое использование.

Отметки горизонталей	Разность отметок, м	Площади зеркала пруда на гориз-х, тыс. м2	Средние площади между гориз-ми, тыс. м2	Объемы слоев между гориз-ми тыс. м3	Объемы пруда от дна до гориз. тыс. м3
30		0			0
	1		17	15
31		34			15
	1		44	40
32		54			55
	1		70,5	67
33		87			122
	1		134	130
34		181			252
	1		238	230
35		295			482
	1		352,5	342
36		410			824
	1		482,5	472
37		555			1296
	1		625	615
38		695			1911
	1		785	775
39		875			2686
	1		955	945
40		1030			3631

Вычисление размеров плотины и объемов воды в пруду.

Полную высоту плотины (Нплот.) вычислять по разнице отметок верхней и нижней (ниже оси плотины) горизонталей:

Нплот. = Нв – Нн, м

Нплот. = 40 – 30 = 10 м

Ширину плотины по верху (в) принимать в зависимости от высоты плотины, при =10м, в=6м.

Высоту гребня плотины (Нгребня) принять равной 2м.

Нормальный подпорный уровень – (Ннпу) – уровень воды в пруду, выше которого вода не должна подниматься, чтобы не унесло плотину.

Ннпу = Нплот. – Нгребня = 10 – 2 = 8 м

Уровень неприкосновенного запаса (Ннз), или уровень мертвого объема (Нумо), предназначен для накопления иловатых частиц и сохранения рыбы в пруду в зимний период, когда вода промерзает до 1м: Нумо = 4-5м от дна пруда.

Слой потерь воды на фильтрацию и испарение (Нпотерь) принимается условно равным 1м.

Полезный слой воды составит:

Нполез = Ннпу – Нумо – Нпотерь, м

Нполез = 8 – 5 – 1 = 2м

Объемы воды, соответствующие Ннпу и Нумо берутся из таблицы параметров пруда.

Wнпу = 1911 тыс. м³ Wумо = 482 тыс. м³

Объем потерь (Wпотерь) вычисляется по формуле:

Wпотерь = Sнпу + Sумо = 685+285 = 485 тыс. м³

2× Нпотерь 2×1

Объем возможного расхода воды:

Wвозм. расх. = Wнпу - Wумо = 1911 – 482 = 1429 тыс. м³

Полезный объем воды (Wполез):

Wполез = Wнпу - Wумо - Wпотерь = 1429 – 485= 944 тыс. м³

Wхоз.общ. – возможный общий расход воды на хозяйственные нужды, включая хозяйственно-бытовые (таблица 4) и оросительные потребности (таблица 5).

Wхоз.общ. = Wхоз.быт. + Wорос., тыс. м³

Wорос. определяется при расчете дополнительной потребности в воде для получения плановой урожайности культур.

При этом нужно учитывать марку дождевальной машины, которая будеи орошать данный участок. Если дождевальная машина будет забирать воду из открытых каналов, то расчетный объем воды нужно увеличить в 1,7 раза

(Wорос.факт. = 1,7×Wорос.расч.).

На данном участке используется дождевальная машина ДДА – 100 МА, которая забирает воду из открытых каналов и дождевальная машина

ДФ - 120, которая забирает воду из гидрантов. В соответствии с площадями участков, орошаемых дождевальными машинами, нужно составить пропорцию для нахождения Wорос.факт. .

136 га орошается дождевальной машиной ДДА – 100 МА, что составляет 46% от общей площади участка.

777 тыс. м³ – 100%

х тыс. м³ – 46%

х = 357 тыс. м³ - потребность поливной воды для участка, орошаемого дождевальной машиной ДДА – 100 МА.

Wорос.факт. = 357×1,7 + 420 = 607 + 420 = 1027 тыс. м³

Wхоз.общ. = 149 + 1027 = 1176 тыс. м³

Фактический общий расход воды:

Wфакт.расх. = Wхоз.общ. + Wпотерь, тыс. м³

Wфакт.расх. = 1176 + 485 = 1955 тыс. м³

Расчет поступления воды с водосбора (Wгод) выполняется по формуле:

Wгод = 31,536 × Sвод. × q × к, тыс. м³, где

Sвод. – водосборная площадь, тыс. м³

q - среднегодовой модуль стока, л/с × км²

к - коэффициент обеспеченности стока, равный 0,8.

Wгод = 31,536 × 12 × 7 × 0,8 = 2119 тыс. м³

Расчеты обеспеченности водой для:

1. хозяйственных нужд = Wполез × 100%

Wхоз.общ.

944 × 100% = 80 %

1176

Обеспеченность водой должна быть не менее 100%. В противном случае нужно понижать уровень мертвого объема (Нумо) и за счет него повышать обеспеченность водой до 100%.

Следует понизить Нумо до 4 м.

Нполез = 8 – 4 – 1 = 3м

Wумо = 252 тыс. м³ Sумо = 175 тыс. м²

Wпотерь = Sнпу + Sумо = 685+175 = 430 тыс. м³

2× Нпотерь 2×1

Wвозм. расх. = Wнпу - Wумо = 1911 – 252 = 1659 тыс. м³

Wполез = Wнпу - Wумо - Wпотерь = 1659 – 430 = 1229 тыс. м³

Wхоз.общ. = 149 + 1027 = 1176 тыс. м³

1) 1229 × 100% = 105 %

1176

2. наполнения пруда = Wгод × 100%

Wрасх.факт.

2119 × 100% = 132 %

1606

Вычисление ширины дна водосборного канала.

Для отвода избыточных вод, поступающих с водосбора, от НПУ в обход плотины на расстоянии 10м от гребня плотины до дна оврага на расстоянии не менее 50м от основания плотины нужно устраивать водосборный канал.

Ширина дна водосбросного канала вычисляется по формулам:

Q _мах = 1,36 × Sвод.(1-0,056 Sвод. ), м³/с,

где Q _мах – максимальное количество воды, поступающее в период весеннего паводка.

Q _мах = 1,36 × 12 (1-0,056 12 ) = 13 м³/с

В = Qмах , м,

1,5×Нпав Нпав

Нпав – уровень воды в период паводка, м,

В – ширина водосбросного канала по дну, м.

Отметка дна водосборного канала должна соответствовать уровню НПУ в пруду.