Рекреация водоемов и защита территории от затопления

При высоте отверстия 2 метра и отмене основания равной «0» величина Н будет равна:

В зависимости от величины площади сечения отверстия (определяется их качество в платине, при этом необходимо, чтобы площадь каждого отверстия была не более 4.0 м2 (сечение трубы прямоугольное 2×2). Количество отверстий можно задавать согласно рекомендации (табл.

2). При данных размерах отверстия может быть использована для пропуска нерестовых рыб.

Таблица 2

Площадь донного водосбора W, м2 До 0.4 4.0−8.0 8−12 12−14 Количество водосбора 1 2 3 4

После определения (и выбора числа отверстий рассчитываются данные для построения графика наполнения и опорожнения водохранилища, для чего строится вспомогательный график пропускной способности водосбора Q=f (H).

Определяется объем воды задержанной в водохранилище за время t. При наполнении водохранилища и снижении бытовых расходов происходит опорожнение водохранилища. В этом случае сбросные расходы будут превышать бытовые расходы, поэтому в расчетах берется их разность (Qсбр-Qбыт). Порядок расчета сохраняется прежний. Данные заносятся в таблицу 4.

При сопоставлении вариантов предпочтение отдается тому водохранилищу, где сроки наполнения и опорожнения будут минимальными, что улучшает условия восстановления рассчитанного покрова ложе водохранилища.

Расчет наполнения водохранилища Таблица 3

Дата Часы Время, t Qбытовой средний Qсброса средний Qбыт — Qсброса Объем (Wi) наполнении Hi 1 2 3 4 5 6 7 8 1

5 10

14 20

60 25

65 20

60 35

75 45

97 45

Расчет опорожнения водохранилища Таблица 4

Дата Часы Время, t Qбытовой средний Qсброса средний Qбыт — Qсброса Объем сброса (Wi) Hi 1 2 3 4 5 6 7 8 1

5 10

14 20

60 35

75 30

70 45

85 55

90 58

Рис. 4 График зависимости Q=f (H) для заданной площади водосбросных отверстий W

2.3 Расчет саморегулирующейся фильтрующей плотины

Определение параметров фильтрующей плотины выполненной из каменной наброски, обеспечивающей пропуск зарегулированного расхода (Qp).

1. На основании выполненных расчетов (п.

2.1) по данному Ннпу строим поперечный профиль фильтрующей плотины из каменной наброски с учетом следующих положений:

— ширину плотины по гребню принимаем — 6 м.;

— заложение верхового и низового откоса 1:

1.15;

— глубину в верхнем бьефе принимаем равной Ннпу

— глубину в нижнем бьефе — 0.2…

0.4 м.

2. На основании рекомендаций Р. Р. Чугуева /1/ проведем трапециодальный профиль плотины к прямоугольнику, заменив верховой клин профиля на прямоугольный длиной (Ннпу;

где (= 0.4, Ннпу — глубина в верхнем бьефе.

3. Удельный фильтрационный расход (на 1 п.м. длины плотины) определяется по формуле Н. П. Пузыревского /I/

Из формулы получим Где КТ — коэффициент, зависящий от размеров камня.

По исследовании С. В. Избаша величину Кi можно принять следующие значения (табл.

5).

Значение коэффициента КТ, полученные экспериментальным путем /2/

Таблица 5

Диаметр камня, см 10 20 40 50 75 Кт, см/с 23.5 34.5 50 57 69

Выбираем размер камня и по таблице 5 принимаем значении КТ. Рассчитываем удельный фильтрационный расход для выбранного диаметра камня, после чего определяем длину фильтрующей зоны плотины. Длина фильтрующей зоны равна:

Если длина зоны камня (S) не отвечает требованиям створа или условиям производства работ, то допускается изменить размер камня (уменьшить или увеличить).

2.4 Расчет противопаводковой дамбы в пойме реки

Расчет фильтрационного расхода ведется по нескольким сечениям, при этом первое сечение (0−0) принимается дамбы к берегу. Данные расчетов заносятся в таблицу 1.

Таблица 5

Расчет фильтрации через защитную дамбу

№ сече;

ния Расстоя;

ние между сече;

ниями, L, м Глуби-на воды перед дамбой (h1), м Длина фильт;

рационной зоны (S), м Фильтра;

ционный

расход (qф) Расход через участок дамбы между сечениями Qi 0−0 3 12 7 143.

4 39 1−1 5 15 9 153.

4 43 2−2 7 17 11 160 48 3−3 8 24 13 164.

6 51 4−4 11 32 14 169 56

Фильтрационный расход воды на участке между смежными сечениями определяем по формуле Где qn и qn-1 — удельный фильтрационный расход между смежными сечениями;

Li — расстояние между смежными сечениями.

Расчет фильтрационного расхода ведется при нескольких подпорных уровнях h2 перед дамбой.

Рис. 1 Зависимость фильтрационного расхода от уровня воды перед дамбой

Пользуясь графиком можно решить следующие задачи:

Рассчитать мощность насосной, откачивающей фильтрующую воду.

Рассчитать объем накопительной емкости для сбора фильтрующей воды с последующим спуском ее вреку после прохождения паводка.

Мощность насосной рассчитывается на максимальный фильтрационный расход по формуле:

Где Н — напор при откачке воды насосами

(- КПД — насосной = 0.

75.

Расчетный объем накопительной емкости рассчитывается:

Местоположение накопительного бассейна выбирается в самой пониженной части защищаемой территории. Из бассейна в основании дамбы укладывается труба с задвижкой. После прохождения паводка задвижка трубы открывается и частично или полностью вода может быть спущена в реку. Диаметры водосбросной трубы определяется по формуле:

Где W — площадь водосборной трубы

Площадь зависит от заданного расхода и определяется формулой Где Qc — заданный сбросный расход — 0.2 — 0.4 м3/с

(- коэффициент расхода = 0.5

Hb — превышение уровня воды в бассейне над центром трубы = 1−2 м

Рис.2

Рис. 3 График зависимости W=f (t)

Заключение

Таким образом, водохранилища оказывают довольно сложное и неоднозначное воздействие и на природные условия сопредельных территорий. Давая, несомненно, положительный экономический эффект, они нередко вызывают и весьма негативные экологические последствия. Все это требует, чтобы при проектировании водохранилищ более внимательно учитывался весь комплекс гидрологических, физико-географических, социально-экономических и экологических аспектов. Возникает необходимость в экологическом прогнозе, который невозможен при помощи гидрологии.

Список используемой литературы

Избаш С. В. Руководство по расчету турбулентной филтрации в каменосбросных сооружениях.

Л.Энергия, 1975.

Ласков Ю.М., Воронов Ю. В., Калицун В. И. «Примеры расчетов канализационных сооружений». М., 1987 г.

Михайлов В.М., Добровольский А. Д. «Общая гидрология», М., 1991 г.

Овчинников В.П. «Образионно-аккумулятивные процессы в береговой зоне водохранилищ».

СНиП 2.

04.03−85 «наружные сети и сооружения»

Справочник по гидравлическим работам/Под редакцией П. Г. Киселева — 4-ое издание — М. Энергия 1972 г.

Шаниковский А.В. «Водные и водохозяйственные ресурсы». 2003 г.

Шардаков А.С. «Водный баланс речных бассейнов»

Чугаев Р. Р. Гидравлика — Л. Энергоатомиздат, 1982

Шаниковский А.В. «Водные и водохозяйственные ресурсы». 2003г

Шаниковский А.В. «Водные и водохозяйственные ресурсы». 2003г

Михайлов В.М., Добровольский А. Д. «Общая гидрология», М., 1991г

Михайлов В.М., Добровольский А. Д. «Общая гидрология», М., 1991г