1.3 Оцінка впливу на навколишнє середовище
Гідротехнічне будівництво пов’язане з будівництвом греблі і утворенням водосховища, поруч із значним народно–господарчим значенням в окремих випадках це може призвести до несприятливих екологічних наслідків.
Негативні наслідки запроектованих та гідроенергетичних споруд г/в на навколишнє середовище:
- водосховище створене на рівнинній річці і затоплює величезні площі родючих земель. З затоплених земель доводиться відселяти мешканців селищ, переносити на незатоплені площі дороги та комунікації;
- змінюється рівень ґрунтових вод, як наслідок – заболочення території, виведення з с/г додаткових площ;
- змінюється гідрологічний режим річки;
- слабкий водообмін і самоочищуванність ( водосховище влітку може цвісти, прибережні зони заростають рослинністю ), накопичуються шкідливі стоки;
- негативний вплив на рибу і планктон;
- водосховище з часом перетворюється в накопичувач забруднень різноманітного характеру ( від радіонуклідів і важких металів до нафтопродуктів та пестицидів ).
Для виключення негативних наслідків при проектуванні гідровузла передбачено:
- рішення проблеми оновлення якості води у водосховищі. Рішення цього завдання в досліджені і утворені такого гідравлічного режиму, щоб у мертвому об’ємі водосховища створити велику біологічну активність і зберегти меженну витрату води в головному руслі;
- збереження і оновлення рибних запасів;
- строго дозована витрата води в зрошувальних системах, дренування ґрунтів для видалення дуже мінералізованих вод, полів ґрунтів дощувальними машинами;
Прибережні полоси є природоохоронною територією. В цих полосах заборонено:
- розорювання і застосування добрив і пестицидів;
- організація літніх таборів тварин;
- обслуговування транспортних засобів та техніки;
- улаштування звалищ сміття, накопичувачів рідких та твердих відходів, створення кладовищ, скотомогильників.
2. РОЗРАХУНКОВО – КОНСТРУКТИВНИЙ РОЗДІЛ
2.1 Конструювання споруди
2.1.1 Визначення позначки гребеня земляної греблі
Перевищення гребеня греблі над рівнем НПР визначається з урахуванням вітрового нагону хвилі, висоти накату вітрових хвиль забезпеченістю 1% та запасу по висоті споруди.
Розрахунок починаємо з визначення безрозмірних величин:
g·t/Vω та g·L/Vω2 (2.1)
де g – прискорення вільного падіння, g = 9,81 м/с ;
t – час безперервної дії вітру, t = 10 годин = 3600 сек ;
Vω– швидкість вітру, V = 18,2 м/с ;
L – дальність розгону хвилі, L = 9 800 м ;
g·t/Vω= 9,81•36000 / 18,2 = 19 404,4
g·L/Vω2=9,81•9 800/18,2 2=290,2
За визначеними безрозмірним величинами знаходимо за допомогою графіка (рис. 2.1) значення інших безрозмірних величин:
(g·hd / Vω2)L = 0,03
(g·T / Vω)L = 2,2
Рис. 2.1. Графік для визначення елементів хвиль в глибоководній зоні
За величиною g·hd / Vω2 = 0,03, визначаємо середню висоту хвиліhd :
hd = 0,03 ·18,2 2 / 9,81= 1,01 м
За величиною g·T / Vω= 2,2 , визначаємо середній період хвилі Т:
Т = 2 · 18,2/ 9,81= 4,08 сек.
Висоту хвиліh1%, забезпеченістю 1% визначаємо за формулою:
h1% = k1% •hd, (2.2)
де k1%– коефіцієнт визначений за графіком (рис. 2.2) , k1% = 2,09 ;
Рис 2.2 Графік значень коефіцієнтів κ1% та κ2%
h1% =2,09• 1,01 = 2,1 м
Середню довжину хвилі визначаємо за формулою:
λd = g·T2 / 2π, (2.3)
λd = 9,81• 4,08 2 / 2• 3,14 = 25,9 м
Відмітка гребеня земляної греблі визначається відповідно до БНіП 2.06.05-84, з урахуванням перевищення hs над рівнем НПР у верхньому б’єфі:
hs= Δhset+ hrun1% + a ,(2.4)
де Δhset– вітровий нагін хвилі у верхньому б’єфі, м ;
hrun1%–висота накату вітрових хвиль забезпеченістю 1% ;
а – запас по висоті греблі, м .
Визначаємо вітровий нагін хвилі у верхньому б’єфі за формулою :
де d – глибина води перед греблею, зі сторони верхнього б’єфу ; м
d = ↓НПР – ↓ДНО, (2.6)
d = 217,00 – 183,00 = 34,00 м
kω– коефіцієнт, прийнятий у залежності від швидкості вітру, kω = 2,1·10-6 ;
α – кут між поздовжньою віссю водоймища та напрямком вітру, соsαω = 1,0 ;
Висота накату вітрових хвиль hrun1% забезпеченістю 1% визначається за формулою :
hrun1% = kr•kp•ksp• krun1% •kβ·h1% (2.7)
де kr , kp – коефіцієнти прийняті в залежності від типу кріплення, kr = 1; kp = 0,9 ;
ksp– коефіцієнт прийнятий в залежності від швидкості вітру , ksp = 1,5 ;
krun– коефіцієнт, прийнятий в залежності від закладання укосу m1, та величини середній довжині хвилі λd , krun= 1,4;
kβ – коефіцієнт, залежить від кута підходу фронту хвилі до споруди,kβ =0,92;
hrun1% = 1· 0,9• 1,5• 1,4• 0,92• 2,2 = 3,82 м
Запас по висоті греблі а , визначається за залежністю :
а = 0,1· h1%(2.8)
а = 0,1• 2,1 = 0,21 м .
Так як а < аmin = 0,5 м , то приймаємо а = 0,5 м .
Перевищення hs над рівнем НПР у верхньому б’єфі складатиме :
hs= 0,02 + 3,34 + 0,5 = 3,86 м
Відмітка гребеня земляної греблі визначається по формулі:
↓ГГ = ↓НПР + hs, (2.9)
де ↓НПР – відмітка нормального підпірного рівня, ↓НПР = 117,00 м ;
↓ГГ =217,00 + 3,86 = 220,86 м
Висота земляної греблі Нгр складатиме :
Нгр = ↓ГГ – ↓ДНО , (2.10)
де ↓ДНО – відмітка дна , ↓ДНО = 183,00 м .
Нгр = 220,86 – 183,00 = 37,80 м
У результаті розрахунку отримані :
відмітка гребеня земляної греблі – ↓ГГ = 220,80 м;
висота греблі – Нгр = 37,8 м .