42.Определение высоты земляной плотины и объема земляных работ по ее устройству.

Проверка эффективности выбора места под плотину.(Схема!) Высота плотины:Н_пл = Н гребня плотины – Н основания плотины; м. Н основания плотины = Н дна – 0,5м, м.

Объем земли, используемый для насыпки плотины, замеряют в карьере, откуда его берут, но его величину можно определить и расчетом, зная поперечный профиль плотины и былки в створе плотины. Объем земл. Работ W_з.р.(м³) выч-т по ф-ле: W_з.р.=0,25*(b+B)*h_c*l_n( b-ширина гребня плотины; B-ширина подошвы плотины; l_n-длина плотины в плане; h_c-строит.высота плотины, приним-ся на 10% больше расчетной, с учетом усадки грунта).

Стоимость земл. Работ (Ц_з.р.) по возведению плотины можно определить: Ц_з.р.=ц*W_з.р.(ц-стоим-ть 1м³ грунта, вложенного в тело плотины, руб;

Стоимость Ц_в(руб) 1 м³воды, предназначенной для орошения: Ц_в=(Ц_з.р.*К)/(W_n*Т),(К-коэф. Запаса,W-полезный объем пруда,Т-период работы пруда,лет;

Выбор места под плотину считается удачным если на каждый куб.метр грунта, вложенного в тело плотины, приходится задержанной воды от 5 до 10 м³.

43. Выбор места для устройства водохранилища.Объем воды в водохранилище, устройство земляной плотины. При выборе места расположения пруда должны выдерживаться следующие основные требования :балка или русло небольшой реки, где намечают строительство, должны иметь достаточную глубину - по санитарным условиям не менее 5 м, а лучше 10...12 м. Берега балки  или реки должны быть по возможности  крутыми, чтобы накопившаяся вода не затапливала прилегающие земли. Уклон балки не должен выходить за пределы 0,005...0,01. Малые уклоны не создают  необходимой глубины без высокой плотины, что может привести  к подтоплению земель.Во избежание  загрязнения пруд строят, какправило, выше населенного пункта;дно и откосы балки должныбыть сложены маловодопроницаемыми грунтами.Нельзя строить водохранилища на песках и трещиноватых породах (мел, известь, мергель) без близкого и мощного водоупора. Балка или русло реки в целях создания большего объема пруда или водохранилища должны быть широкими, а место, где будет  плотина, узким и глубоким, чтобы на 1 м³ земляных работ получить большой объем задержанной воды. Считается экономически эффективным, когда на 1 м³ земляных работ по устройству плотины приходится 5-10 м³ воды. Объем водохранилища увеличивается, если балка имеет разветвления.Полный объем  пруда состоит из рабочего и мертвого объемов. Рабочий объем пруда, в свою очередь, складывается из полезного объема и объема воды, теряемой на испарение и фильтрацию. Наивысший уровень воды, до которого может регулярно наполняться пруд и который можно поддерживать длительное время в нормальных условиях эксплуатации пруда, называют нормальным подпорным (НПУ). При отметке НПУ в пруду размещается его полный объем.Максимальный  расчетный уровень воды, который аблюдается в пруду в течение короткого времени, обычно в период пропуска паводка, называют форсированным подпорным (ФПУ). Объем воды, заключенный в пруду между ФПУ и НПУ, представляет сливную призму. Высота этой призмы для пруда обычно составляет 0,8...1,5 м.В целях предупреждения заиления полезного объема и для  перезимовки рыбы в пруду оставляют мертвый объем воды, который не используют для хозяйственных нужд. Его уровень называют уровнем мертвого объема (УМО).Общая глубина  мертвого объема должна быть не менее 2 м. Объем чаши водоема определяют по плану балки (рис. 6.2). Планиметром измеряют площадь, ограниченную горизонталями. Нижняя отметка чаши пруда имеет самый малый объем, который определяется по формуле: W= h  · F₁/3,где  F₁ – площадь, ограниченная нижней горизонталью;  h  – расстояние между горизонталями по вертикали, м.Для вышерасположенных  слоев водоема объем (W_n) определяется как   W_п = (F_n-1 + F_n)h/2. Объем чаши от нижней горизонтали до n-й вычисляют последовательным суммированием объемов чаши водоема по отдельным слоям. Результаты вычислений сводят в табл. 6.1 и по ее данным вычерчивают топографические кривые пруда (водоема), характеризующие изменение площади водной поверхности и объема чаши пруда при его наполнении .С  помощью  топографических кривых водоема  по глубине стояния воды можно определить объем воды, находящийся в нем, и площадь водной поверхности при любом заданном уровне.Отметка гребня плотины: Н гребня плотины = НПУ + Z; м)(Z – запас для предотвращения перелива воды через гребень плотины в случае набега ветровой волны (1,5-2,0 м). Высота плотины:Н_пл = Н гребня плотины – Н основания плотины; м. Н основания плотины = Н дна – 0,5м, м. Ширина гребня плотины (в) = 8 м из условия двустороннего движения автотранспорта. Верховой (мокрый) откос проектируют с коэффициентом заложения откоса m₁ = 3. Откос крепят железобетонными плитами или каменной наброской со стороны воды. Низовой (сухой) откос проектируют с коэффициентом заложения откоса m₂=2. Этот откос крепят посевом многолетних трав. Ширина нижнего основания:В_осн = в + m₁ * Н_пл + m₂ * Н_пл; м(в - ширина гребня плотины, м;Н_пл - высота плотины, м;).Со стороны низового откоса проектируют дренажную призму для перехвата фильтрационного потока через тело плотины и препятствующие размыву низового откоса. Дренажная призма проектируется по принципу обратного фильтра: 1-й слой – мелкозернистые пески, 2–й слой – крупнозернистые, 3-й – галька либо гравий.Высота дренажной призмы: h_пр = 0,1*Н_пл; м.Ширина дренажной призмы: b_пр = 0,4*h_пр; м.Определение эффективности выбора створа плотины Э = V_р/V_з.р. ; м³

V_р - рабочий объем водоема;

V_з.р. - объем земляных работ по насыпке плотины;

V_з.р. = S_пл*l_ств; м³

S_пл – площадь плотины, м²

l_ств – длина створок плотины, 330 м

S_пл = 0,25*(в+В_осн )*Н_пл; м²

В_осн - ширина нижнего основания плотины, 79,5м

в - ширина гребня плотины, 8 м

Н_пл - высота плотины, 14,3м

1 м³ насыпанного грунта плотина должна удерживать больше 6 м³ воды, если данное условие выполняется, плотина построена правильно.

44. Требования к выбору места под водоем. Объем воды в водоеме.(Схема!) Требования:

Дно водоема должно быть сложено грунтами с низким коэффициентом фильтрации;

Глубина водоема должна бытьА не менее 4 метров;

Уклоны откосов должны быть от 0,01 до 0,09;

На площади водосбора не должно находиться крупных населенных пунктов;

Вблизи проектируемого водоема должны находиться площади, пригодные для с/х использования.

Плотину проектируют в узком месте, створ плотины д.б. расположен перпендикулярно горизонталям и проходить через дно балки.

Гидрологический расчет пруда.Рабочий объем:V_р = 10 * h_ст80% * F_в; м³

h_ст80% - слой поверхностного стока в год 80 %-й обеспеченности, Fв – площадь водосбора.Если рабочий объем превышает 1000000 м³ , то водоем будет представлять из себя водохранилище.Мертвый объем.Служит для аккумуляции ила, рыборазведения и создания подпора вод. Этот объем не расходуют на какие-либо хозяйственно-бытовые нужды. По санитарно-техническим требованиям глубина мертвого объема должна быть от 2 до 4 м. Полный объем.Нормально подпертый уровень (НПУ) – горизонт воды, соответствующий полному объему водоема. Для определения отметки НПУ и площади водного зеркала НПУ по таблице 14 строим кривые V = f(H) и F = f(H).

V_полн = V_р + V_м.о., м³

Объем потерь:V_пот. = V_исп. + V_ф; м³

V_исп. – используемый объем;

V_ф – объем фильтрации.

V_исп = 10 * h_исп * F_ср; м³

F_ср = (F_м.о. + F_НПУ)/2 ; га

V_ф = 10 * h_ф * F_ср; м³

Полезный объем – это объем, который можно расходовать на орошение. V_плз. = V_р. – V_пот.; м³

45. Определение средней оросительной нормы и площади орошаемого участка в хозяйстве при орошении из водохранилища. Средняя оросит норма нетто – кол-во воды, которое необходимо подать на один осредненный с/о га за период орошения, чтобы получить запроектированный урожай.Если площади полей не равны: М_ср.н. = (ƩM_iw_i)/w_у, M_i – оросит нормы для каждой к-ры с/о, w_i – площади полей с/о, га, w_у – общая площадь с/о участка, га.Если площади полей равны: М_ср.н. = (ƩM_in_i)/Ʃn, n – доли площади с/о, отведенные под каждую к-ру, Ʃn число полей/долей в с/о.Средняя оросит норма брутто – объем воды, который необходимо забрать из источника полива одного осредненного с/о га.

М_ср.бр. = М_ср.н./η, η – КПД оросит системы.

Определение возможной площади орошения из водоема и реки

Оросительная способность реки – та площадь, которую можно оросить, используя не более 50 % от стока реки.

S_ор = 0,3-0,5Q_реки1000/q

46.Меропр. по регулир-ю и исп-ю вод местного стока. Лиманное орошение.Созд-е водоемов. Констр-я земл. плотиныМ.С. - сток талых и дождевых вод с поверхн-ти земли, во временных водотоках и в овражно-балочной сети. Эти водные ресурсы целесообразно задерживать на месте их образования различными агротехническими мероприя­тиями (глубокой вспашкой и поделкой прерывистых бо­розд поперек склона, поделкой микролиманов, снегоза­держанием), лесомелиорацией, а также при помощи создания водохра­нилищ, прудов и лиманов.Задержание талых вод в почве и использ-е их на месте образования позволяют повысить урожай с/х культур, уменьшить весенние паводки и эрозию почв, повысить внутренний влагооборот местно­сти и грунтовое питание рек.Использ-е талых вод дает и большой эконом. эффект, т.к. ороше­ние в этом случае значительно дешевле, чем с забором воды из крупных рек.Однако задержание местного стока ведет к снижению водности рек и может отрицательно сказаться на их оросительной способности в низовьях, привести к снижению запасов воды в водохранилищах.

Для комплексного использования вод местного стока составляют бассейновые схемы: определяют баланс водных ресурсов бассейна на расчетный год, т.е. все расходные и приходные статьи.Пруд состоит из плотины, водосброс­ного сооружения и водовыпуска.При использовании М.С. площадь орошения зависит от топогра­ф. и почв. условий, от наличия водн. ре­сурсов, поэтому орошаемые участки и место пруда вы­бирают во взаимной связи.Место пруда намечают там, где будут достаточными водосборная площадь и емкость чаши водохранилища, благоприятные геолог., гидрогеолог., топограф. и санитарные усло­вия для строит-ва плотины и водосбросного соору­жения, где возможна самотечная подача воды на ороша­емый участок.

Лиманное орош - один из способов увлажнения почвы путем задержания и использования вод местного стока. Территорию окружают с низовых сторон валами или дамбами, поэтому затопление ее весенними талыми водами. Вода сбрасывается ч/з водовыпуски в дамбах. «+»: просто и дешев по сравнению с регулярным орошением; доступность источника орошения и возможность орошать повышенные, даже водораздельные площади; большое гидрологическое действие - поглощение пов-стного стока, превращение его в ГВ токи, +↓половодья и усиление меженного пит рек; снижение эрозионных процессов, улучш солевого режима почв, равномерное распределение увлажнения; «-»: полив только один раз весной - в период прохождения паводков; по площади лимана почва увлажняется неравномерно (нижняя часть переувлаж, верхняя - недоувлаж); площадь затопления меняется в зависимости от объема паводковых вод. Виды лиманов по рельефу:1)расположенные на склонах и наполняющиеся талой водой, стекающей сверху;2)припрудовые, устраиваемые ниже пруда, заполняются водой, сбрасываемой из пруда в период паводка. Применяют в течении всего вегет периода;3)в поймах рек, наполняющиеся при весеннем паводке, проходящем ч/з поймы рек.Лиманы: одноярусные (простые), ярусные.

Норма лиманного орошения – это объем воды в м³/га, необходимый для создания в расчетном слое почвы запасов воды, достаточных для планируемого урожая возделываемых сельскохозяйственных культур или естественной растительности. Для определения норм лиманного орошения с учетом биологических особенностей сельскохозяйственных культур применяют формулу:

М=К_ЕТ*Y-10(μ₁*∑P₁+ μ₂*∑P₂+ μ₃*∑P₃)-V_gr, где

У – плановая урожайность сельскохозяйственных при лиманном орошении и данном уровне агротехники, т/га; μ₁, μ₂, μ₃ – коэффициенты использования осадков, выпадающих в вегетационный, теплый и холодный невегетационный периоды; ∑Р₁, ∑Р₂,∑Р₁ – сумма осадков, выпадающих соответственно вышеперечисленным периодам; V_gr – объем грунтовых вод, используемый растениями.

За расчетную величину принимаю средневзвешенную оросительную норму, определяемую по формуле:

М_m= (а₁М₁+а₂М₂+…+а_nМ_n)/100,м³/га, где

а – доля каждой культуры в севообороте, %; М – норма лиманного орошения, подсчитанная для каждой культуры.

Расчетная площадь мелководных лиманов определяется по формуле:

А=V_p%/M_m, га, где

V_p% – расчетный объем стока, м³; М_m – средневзвешенная норма лиманного орошения, м³/га.

Констр-я и расчет земл. плотины:Отметка гребня плотины Отметка гребня плотины: H_гр=НПУ + Z = 19 + 3,4 = 22,4 м

Отметка основания плотины: H_осн = Н_дно-0,5 = 8-0,5 = 7, 5 м

Высота плотины: h_гр= H_гр +H_осн= 22,4+ 7,5=29,9 м

Верховой откос (мокрый) проектируется пологим с коэффициентом заложения откоса φ₃. Низовой откос проектируется с коэффициентом φ₂.

Мокрый откос: φ₂=2; Сухой откос: φ₃=3.

В_осн = h_гр* φ₃ + h_гр* φ₂+b = h_гр *( φ₃ + φ₂)+b =29,9 (3+2) = 149,5 м

Верховой (мокрый) откос проектируют с коэффициентом заложения откоса m₁ = 3. Откос крепят железобетонными плитами или каменной наброской со стороны воды. Низовой (сухой) откос проектируют с коэффициентом заложения откоса m₂=2. Этот откос крепят посевом многолетних трав.Ширина нижнего основания: В_осн = в + m₁ * Н_пл + m₂ * Н_пл; м( где:в - ширина гребня плотины, м;Н_пл - высота плотины, м). Дренажная призма проектируется по принципу обратного фильтра: 1-й слой – мелкозернистые пески, 2–й слой – крупнозернистые, 3-й – галька либо гравий. Высота дренажной призмы: h_пр = 0,1*Н_пл; м. Ширина дренажной призмы: b_пр = 0,4*h_пр; м. Опред-е эффективности выбора створа плотины:Э = V_р/V_з.р. ; м³(где:Vр - рабочий объем водоема;V_з.р. - объем земляных работ по насыпке плотины).V_з.р. = S_пл*l_ств; м³(где:S_пл – площадь плотины, м²;l_ств – длина створок плотины, 330 м). S_пл = 0,25*(в+В_осн )*Н_пл; м²(где: В_осн - ширина нижнего осн-я плотины, 79,5м; в - ширина гребня плотины, 8 м; Н_пл - высота плотины, 14,3м). 1 м³ насыпанного грунта плотина должна удерживать больше 6 м³ воды, если данное условие выполняется, плотина построена

Правильно.