6.1 Определение полезного объема пруда

Полезный объем пруда – объем воды, который может быть использован для водоснабжения различных потребителей. Полезный объем пруда равен суммарному водопотреблению, размер которого зависит от состава и количества водопотребителей.

При эксплуатации пруда водопотребление будет возрастать, поэтому необходимо учесть дополнительный полезный объем воды на перспективу. Он принимается в размере 20 % от установленного полезного объема.

Таким образом, полезный объем пруда W_полез, м³, будет равен:

W_полез = 1,2 × (W_бр + W_в/потр + W_пож/т), (11)

где W_бр – объем воды брутто для орошения, м³ (формула 5);

W_в/потр – объем воды для хозяйственного и производственного водопотребления, м³ (таблица 3);

W_пож/т – объем воды для пожаротушения, м³ (формула 7).

W_полез = 1,2 × (145000 + 62520,85 + 26280) = 280561,02 м³

6.2 Определение мертвого объема пруда

Мертвый объем пруда – объем воды, предназначенный для размещения наносов, поступающих в чашу пруда в течение принятого срока его службы. Период времени, в течение которого полностью заиляется мертвый объем, называется сроком службы пруда. В зависимости от местных условий и хозяйственных требований срок заиления мертвого объема принимают в пределах от 30 до 50 лет (принимаем 45 лет).

Среднее годовое количество наносов W_нан, м³, поступающее с площади водосбора в чашу пруда, определяем по отношению:

W_нан = ,(12)

где - средняя мутность воды рек, г/м³ (принимаем 300 г/м³);

–переходный коэффициент от мутности постоянных к мутности временных водотоков. При площади водосбора 5-10 км² значение переходного коэффициента = 15-10; при площади водосбора 10-30 км² - =10-7;

- средний многолетний объем годового стока, м³ (формула 13);

r – доля влекомых по дну наносов, от объема взвешенных. Долю влекомых по дну наносов принимают в пределах 0,02-0,06;

- средняя концентрация отложений наносов, т/м³. Среднюю концентрацию отложений наносов принимают 0,8 т/м³.

W_нан = =1071 м³

Средний многолетний объем годового стока , м³, рассчитываем по формуле:

W_ст = 1000 × h_сл.ст. × S_в/с × k_ум, (13)

где h_сл.ст. – средняя высота слоя весеннего стока, мм (принимаем 32 мм);

S_в/с – площадь водосбора балки, км²;

k_ум – коэффициент уменьшения стока с малых водосборов. Принимают в пределах 0,8-0,9.

W_ст = 1000 × 32 × 10 × 0,85 = 272000 м³

Величину мертвого объема W_м, м³, которая равна объему отложившихся наносов за срок службы пруда, вычисляют по формуле:

W_м = k_зад × W_нан × t₃, (14)

где k_зад – коэффициент, учитывающий величину задержанных в пруду наносов. От 60 до 80 % поступивших в пруд наносов откладывается на дне. Остальные 20-40 % выносятся из него со сбросной и оросительной водой. Поэтому k_зад принимают равным 0,6-0,8;

t₃ – период заиления мертвого объема или срок службы пруда (t₃ = 30-50 лет).

W_м = 0,7 × 1071 × 45 = 33736,5 м³

Уровень воды в пруду, соответствующий мертвому объему пруда, называется уровнем мертвого объема (УМО).

По батиграфическим кривым пруда (рисунок 1) определяем глубину воды у плотины (Н_умо), отметку уровня воды (vУМО) и площадь водного зеркала (S_умо), соответствующие мертвому объему пруда.

Согласно графику, Н_умо = 3,3 м; vУМО = 78,9 м; S_умо = 20 тыс. м².