1.4 Определение потерь воды из пруда на испарение и фильтрацию

Суммарные потери на испарение и фильтрацию можно определить двумя путями:

1. в виде слоя воды, м;

2. в процентах от объема пруда.

Испарение зависит от температуры воздуха, скорости и направления ветра, района расположения пруда. Объем воды на испарение для Центрально-Черноземной зоны по данным Зайкова Б.Д., Давыдова В.К. составляет 0,6…0,8 м.

Потери воды на фильтрацию определяется в зависимости от характера грунтов балки и глубины залегания водоупора. Особенно большая фильтрации наблюдается в первые годы после строительства пруда, а затем по мере заиления она уменьшается. В целях борьбы с фильтрацией применяют ряд специальных мероприятий по созданию водонепроницаемого экрана на дне пруда ( из суглинка, глины, битума, бетона, полиэтилена).

Суммарные потери (испарение плюс фильтрация - W_и.ф.) для Центрально-Черноземных областей составляют n = 27% от постоянного (_Wвп) и водохозяйственного (W_вп) объемов.

Определим суммарные потери:

W_и.ф. =( W_вп +W_мо)/100*n

W_и.ф. =(159570+800000)/100*25% = 239893 м³

1.5 Проверка правильности выбора места по плотину

Выбор места под плотину определяется хозяйственно-экономическими соображениями, величиной водосборной площади и стоком с нее, топографией местности и геологическими условиями. Объем стока, поступающего с водосборной площади, должен обеспечивать наполнение пруда до расчетных отметок.

Объем расчетного поверхностного весеннего стока рассчитаем по формуле:

W_ст =1000*h*F

где 1000- переводной коэффициент для выражения объема стока, м³;

h – поверхностный сток, мм;

F – водосборная площадь, км ².

W_ст =100*40*25=100000 м³

Рекомендуемая расчетная вероятность (W_80%) поверхностного стока обычно составляет 80 %. Это значит, что 80 лет из 100 сток паводковых вод будет равен или больше расчетного значения из формулы:

W_80% =W_ст * К_80%

где W_ст – объем расчетного поверхностного стока, м³;

К_80% - коэффициент вариации поверхностного стока.

W₈₀ =100000*0,28= 28000 м³

Рассчитаем объем нормального проектного горизонта:

W_нпг=W_вп+W_мо+W_иф=159570+800000+239893=1199463 м³

В результате W_80% >Wнпг, то отсюда следует, что место под плотину было выбрано правильно.

2. Расчет элементов земляной плотины

Земляная плотина - это насыпь поперек балки, имеющая в поперечном сечении форму неравнобокой трапеции, и состоящая из следующих элементов: гребня, основания (подошвы), высоты, длины, верхового (мокрого) и низового (сухого) откосов. Для предупреждения повышенной фильтрации в основании плотины строится зуб или замок. Все элементы плотины подвергаются расчетам. Кроме того, в этой главе приводится расчёт плотины на сдвиг (устойчивость).

2.1 Высота плотины

Расчёт высоты плотины (H_пл) учитывает максимальные параметры весеннего паводка и производится по формуле:

H_пл=h_мпг+h_нпг+h_в+h_сз

где h_мпг - превышение максимального проектного горизонта над отметкой НПГ;

h_нпг - глубина полного объема пруда при отметке нормального проектного горизонта, м;

1. h_в - высота захлестывания волн рассчитывается по формуле:

2. H_в=0,75+01*L,м=0,75+0,1*1,27=2,12

где L - длина пруда в км, снятая с плана пруда;

h_сз - высота превышения гребня плотины (сухой запас) выше расчетного уровня, равная 0,5…0,8 м.

H_пл=3,8+1+2,12+0,6= 8м