h=100, KP=2

F=W/1000*hp*a

F= тыс. м3/1000* * = тыс. м2

При проектировании водоема и его эксплуатации строят кривые, отражающие связь между уровнем воды у плотины, площадью затопления и объемом воды в водоеме (приложение 2). Для построения таких кривых используют данные таблицы 1.

По вертикали в масштабе 1:100 откладывают отметки горизонталей, а по горизонтали в произвольном масштабе емкость (W) и площадь зеркала (F) пруда.

По данным графы 4 (таблица 1) наносят ряд точек на график, соединив которые плавной линией и получают кривую емкости. Аналогично строят кривую зависимости площади водного зеркала водоёма от глубины его наполнения. Этот график топографической характеристики дает возможность решать самые разнообразные задачи при проектировании и эксплуатации пруда.

Взяв по шкале объёмов (приложение 2) точку «а», равную притоку воды в пруд — тыс. м3 проводят линию «ав» до пересечения с кривой объёмов и из точки «в» опускают перпендикуляр «вс» на ось ординат, где и читают, что . тыс, м3 воды заполняют чашу водоёма до горизонт . Это соответствует отметке нормального подпертого уровня — НПУ

Наибольшая глубина воды у плотины определяется, как разность между отметкой (НПУ) и отметкой дна у плотины:

1.3 Режим работы водохранилища

Мертвый объем — это придонная часть объема воды в водоеме, которая не расходуется на хозяйственные нужды. Он необходим для аккумуляции наносов, создания подпора воды в случае самотечной ее подачи на поля, хозяйственных и культурно-бытовых нужд (разведений рыбы и водоплавающей птицы, водопоя скота). Его рассчитывают, исходя из условий возможного срока заиления водоема или из санитарных требований к воде.

Наивысший уровень воды, до которого может регулярно наполнятся пруд и который можно поддерживать длительное время в нормальных условиях эксплуатации пруда, называют нормальным подпертым (НПУ). При отметке НПУ в пруду размещается его полный объем.

Максимальный расчетный уровень воды, который наблюдается в пруду в течение короткого времени, обычно в период пропуска паводка называют форсированным подпертым (ФПУ). Объем воды, заключенный в пруду между ФПУ и НПУ, представляет призму форсировки, или сливную. Высота этой призмы для прудов обычно составляет 0,8-1,5 м.

Количество воды, которое можно взять из пруда на хозяйственные нужды (орошение и водоснабжение), называют полезной водоотдачей пруда:

Wп.в.= Wор+Wвод

где Wп.в. - полезная водоотдача пруда, м3

Wор - объем воды на орошение, м3

Wвод - объем воды для водоснабжения, м3

Полезный объем пруда:

WП.О=WП.В + WПОТ

где Wпот - потери воды на испарение и фильтрацию. м3

Значительные потери воды из прудов составляют испарение и фильтрация. Потери определяют в зависимости от площади зеркала при среднем объеме пруда.

WР.О= WП.О – WУМО = – = тыс. м3

WИ = к* ( FНПУ + FУМО) * 0,5 = * ( + ) * 0,5 = тыс. м3

WФ = К * ( FНПУ + FУМО ) * 0,5 = * = тыс. м3

WПОЛ. ОБ. ПРУДА = WР.О. – ( WИ + WФ ) = – ( + ) = тыс. м3

Потери воды на испарение и фильтрацию определяют для всего года или периода, когда в водоеме есть вода. Испарение зависит от географического положения проектируемого объекта, площади водной поверхности водохранилища, изменяющейся от максимальной весной до минимальной к на чалу осени, и местных климатических условий.

Потери воды на испарение с водной поверхности (испаряемость) зависит от температуры воды и воздуха, влажности воздуха и скорости ветра, для предваритёльных водохозяйственных расчетов слой испарения с учетом осадков за вегетацию может быть принята в зависимости от района строительства в следующих пределах:

для северо-восточной лесостепи — 300 мм;

для северной и южной лесостепи 400 мм;

для степной зоны — 500 мм;

Потери на фильтрацию принимаются в зависимости от водопроницаемости грунтов, слагающих дно и берега водохранилища.

Потери на фильтрацию можно определить как произведение слоя фильтрации на среднюю площадь зеркала пруда Приближенно слой фильтрационных потерь при хороших гидрогеологических условиях (водонепроницаемого грунта) равен 0,5 м в году при средних условиях 0,5 — 1 м; при водопроницаемых грунтах 1,0 -2,0 м.

Результаты расчетов сводим в таблицу 2.

Таблица 2 Водохозяйственные расчеты

2. Проектирование плотины

При строительстве прудов на балках чаще всего проектируют земляные плотины. К проектированию земляной плотины предъявляют следующие требования:

— у плотины мокрый откос должен быть закреплен бетонными плита ми, а сухой - посевом трав;

— гребень плотины (верхняя ее часть) должен иметь выпуклую форм с уклоном 2-3°;

грунт для насыпки плотины должен иметь слабую водопроницаемость.

В проекте рассчитывают высоту плотины и дренажную призму. подбирают коэффициенты заложения откосов и ширину плотины по верху. Конструкцию и параметры плотины принимают из условий минимальной фильтрации воды через ее тело, а откосы из условия их устойчивости.

Этим требованиям отвечает форма поперечного сечения в виде трапеции.

Мокрый (верховой) откос принимают более пологим, чем сухой (низовой).

Значения коэффициентов заложения откосов в зависимости от наиболее часто применяемых грунтов тела плотины высотой 10 м и более приведены ниже.

Мокрый

Сухой

Суглинистый2,5-3,01,5-2,0

Супесчаный3,0-3,52,0-2,5

Для промывки наносов, опорожнения паводковых вод в теле плотины в пониженной части долины на материковом грунте располагают трубчатый водовыпуск диаметром 0,3 — 1,0 м из металлических труб.

2.1 Определение размеров плотины

Определяем высоту плотины:

H = h1 + h2 + d, м

d= м

h1= НПУ- дно = - = .

h2=ФПУ-НПУ = - = .

Подставляя полученные значения в формулу, получаем высоту плотины:

Н= + + = м