F1 + F2

V0 = Дh, м (19)

2

де F1 і F2 - площі оконтурені горизонталями і віссю греблі,м2; Дh - відстань по висоті між двома розрахунковими горизонталями.

Ураховуючи, що між нижньою горизонталлю і ложем водосховища залишається ще невеличкий простір, то Дh в даному випадку можна прийняти 0,5 - 1,5 м і при визначенні об'єму V0 за формулою (19) F1 слід прийняти рівною нулю.

Після додавання V0 i V1 ця сума повинна дорівнювати або бути більша, ніж WМО.

У випадку (V0 + V1) < Wмо, рахується об'єм між вище розташованими горизонталями і додається до суши V0 + V1 + V2 і так до тих пір, поки не буде рівнятися

V0 + V1 + … Vi = Wмо

Ця верхня горизонталь є верхом мертвого об'єму (ДСМП) і низом корисного.

L=15%

F1 = 37 * 2500 = 92500 м2

V1 = 46250 м3

F2 = 96 * 2500 = 240000 м2

V2 = 92500 + 240000 = 332500 м2

V1 + V2 = 46250 + 332500 = 378750 м3

V3 = 240000 + 46250 + 702500

V1 + V2+ V3 = 702500 + 378750 = 1081250 м3

= 135 * 2500 = 337500 м2

= (240000 + 337500) / 2 = 577500/2 = 288750 м3

V1 + V2+ = 378750 + 288750 м3 = 667500 м3

3.2.2 Корисний об'єм

Корисний об'єм призначається для того, щоб забезпечити усі витрати води з водосховища на господарські цілі. Крім господарських витрат є ще витрати на випаровування з дзеркала води і фільтрацію крізь дно, берега і греблю водосховища.

Найперше - це забезпечення потреб водокористувачів. В нашому випадку це водопостачання тваринницької ферми і подача води на зрошення сільськогосподарських культур. Розрахунок виконується за формулою:

Vг = qґN + M Fзр, м3 (20)

Де q' - норма водопостачання, м3/сут; N - поголов'я тварин на фермі, шт; М - зрошувальна норма, м3/га; Fзр - поливна площа, га.

Vг= 0,065 * 2900 * 365 + 850 * 150 = 188,5 * 365 + 127500 = 68802,5 + 127500 = 196302,5

Друга стаття витрат - це випаровування води з поверхні водосховища. Як відомо, в Лісостепній і Поліської зонах України середньорічна величина випаровування з відкритої водної поверхні дорівнює d = (6000-8000) м3/га. Для визначення всього об'єму випаровування слід помножити цю величину на площу дзеркала води водосховища (Fдзер.) тобто

Vв = d Fдзер. (21)

Де Vв - об'єм води, що випаровується з 1 га, м3; Fдзер. - площа дзеркала води у водосховищі (км2), яка визначається шляхом наближення і розподілу еліптичної поверхні дзеркала до простіших геометричних фігур, обчислення їх площ з послідуючим додаванням. За розрахункову горизонталь приймається горизонталь, яка розташована від ? РМО на відстані 4-6 м.

Vв = 6000 * 131,5 га = 789000 м3

Fдзер = 526 *2500 = 1315000 м2

Третя стаття - це фільтрація води крізь дно. Об'єм витрат води на фільтрацію (V3) в декілька разів перевищує втрати води на випаровування. Абсолютна величина втрат води на фільтрацію залежить від гідрологічних умов і середньої місткості самого водосховища. При добрих гідрогеологічних умовах коли ложе і укоси водосховища складаються з глинистих або важкосуглинкових грунтів втрати становлять 5-10% від його місткості; при несприятливих умовах, тобто коли ложе і укоси представлені піщаними грунтами, то втрати сягають 30-40% від місткості водосховища. Місткість чаші водосховища орієнтовано можна визначати за формулою

Vч = К Fдзер Н (22)

Де Н - максимальна глибина води перед греблею на рівні Fдзер, м; К - коефіцієнт, який залежить від форми поперечного перерізу балки і дорівнює 0,16 - 0,25.

Vч = 0,25 * 1315000 м2 * 8,5 = 2794375 м3

Таким чином корисний об'єм (Vко) буде дорівнювати

Vко= Vг + Vв + Vф

Vко = 196302,5 + 789000 + 8383125 = 1823615 м3

Після визначення Vко починається його вписування в тому же порядку, що і мертвого об'єму.

F4 = 300 * 2500 = 750 000 м2

V4 = = 1631250 м2

= 392 * 2500 = 980 000 м2

= = 865000

V4 + = 1631250 + 865000 = 2496250 м3

3.2.3 Форсований об'єм

З метою зменшення скидних витрат під час повені або паводку передбачається форсований об'єм, в якому розташовується на невеличкий проміжок часу частина талих і зливових вод. Починається він від нормального підпірного рівня (? НПР) який є верхом корисного об'єму. В залежності від об'єму водосховища, класу капітальності гідроспоруд на ньому, мінливості стоку форсований об'єм може розташовуватись вище НПР на висоту 1,0-1,5м. Верх його називається рівнем форсованого об'єму (?РФО).

Форсований об'єм обмежується горизонталлю 480

3.3 Проектування греблі

Спочатку визначаємо відмітку гребня греблі за формулою

?гг = ?НПР + hф + hзап, м (23)

де hф - висота частини об'єму водосховища, яка потрібна на розташування форсованого об'єму, (1 - 1,5),м; hзап- запас на вітряний нагін і хвильовий накат, м.

? гг = 48 + 1 + 0,243 = 49,423 м

Висоту вітряного нагону можна визначити за формулою

ДU2

Hнаг = К соsб, (24)

3 д Н

де К - коефіцієнт, який орієнтовано можна прийняти 0,06; Д - довжина розгону вітряних хвиль, км; U - максимальна швидкість вітру завданої забезпеченості, м/с (U =); д - прискорення вільного падіння, м/с2; Н - середня глибина водосховища при ?РФО,м; б - кут між віссю водосховища і пануючим напрямком вітру (б = 0).

Hнаг = = 0,039 м

Висоту напливу хвилі можна знайти за формулою

h

hнап = 1,2 ------ (25)

m

де h - висота хвилі, м (h = 0,8 - 1,0); m - коефіцієнт закладання укосу греблі.

h нап = м

Гребля повинна розташовуватись в найбільш звуженій частині балки або долини річки, з порівняно пологими берегами і з достатньо глибокою та широкою чашею водосховища вище греблі. На ставках і малих водосховищах греблі виконують земляними з різними коефіцієнтами закладання укосу. Той укіс, що постійно затоплюється водою, називається мокрим, або верховим і має такі величини: для глинистих і суглинкових грунтів 2,5 - 3,0, супіщаних 3,0 - 3,5, піщаних -3,5 - 4,0. Укіс, який не затоплюється, називається сухим або низовим і має такі величини: для глинистих і суглинкових ґрунтів - 1,5 - 2,0; супіщаних - 2,0-2,5; піщаних 2,5-3,0.

Ширина греблі залежить від ширини дороги, яку звичайно, розташовують тут, але не менше 4 - 6 м.

У випадку, коли об'єм притоку води менше корисного об'єму, то треба зменшити кількість користувачів води. Аналогічно слід робити, коли сума трьох витрат на водопостачання, фільтрацію і випаровування разом з VМО, перевищує об'єм чаши водосховища.

У відповідному масштабі зображую повздовжній переріз водосховища і поперечний - греблі.

4. Внутрірічний розподіл стоку

Відомо, що протягом року стік розподіляється по місяцях нерівномірно. Для визначення абсолютних середньомісячних величин при відсутності даних спостережень застосовують різні методи. Одним з них є метод, коли місячні значення визначаємо за допомогою таблиць відсоткового розподілу витрат стоку різної забезпеченості, які складені на основі реальних гідрографів річок різних природно-кліматичних зон. Такі дані приведені в табл.10.

Розподіл стоку по місяцях

Взявши з таблиці 3 величини стоку забезпеченістю 25, 50 і 75% і по тим відсоткам, що наведені в табл.10 знаходжу абсолютні місячні величини стоку, записавши їх в аналогічну табл.10. По цим даним будую 3 гідрографи стоку.

5. Визначення скидних витрат з водосховища і розмірів гідроспоруд

Річка після побудови водосховища повинна існувати незалежно від водності року. Тому завжди за межі греблі повинні скидатись витрати не менше витрат 95% забезпеченості, тобто для розрахунків розмірів гідроспоруд, які треба зробити для перепуску залишків води після її використання в різних галузях народного господарства необхідно мати уяву про вплив регулювання стоку на величини витрат річки.

За основу беру річний об'єм води 5, 50 і 95% забезпеченості який зменшується на величину корисного об'єму, а потім ділю на число секунд в році. Розрахунок скидних витрат (Qск.р.%) виконую за формулою:

Q р% Т - V ко

Q ск р% м3 (26)

Де Qр% - витрати річки в роки розрахункової забезпеченості, м3/с (табл.3).

Q ск 5% =

Q ск 50% =

Q ск 95% =

Результати розрахунків зводжу в табл.11.

Скидні витрати

Скид воді виконується за допомогою водозливів практичного профілю або з широким порогом, які будують замість частини земляної греблі. Розрахунок виконується за формулою

Q ск.95% = m b v 2 g Н03/2 (27)

Де b - ширина водозливу, м; m - коефіцієнт витрат, який можна прийняти для водозливів практичного профілю 0,4 - 0,5, для водозливів з широким порогом - 0,35; g -прискорення вільного падіння; Н0 - глибина води на водозливі з урахуванням швидкості підходу, тобто

Н0 = Н + ________ (28)

g

Швидкість підходу 0 в водосховище можна прийняти рівної в межах 0,1 0,3 м/с.

Розрахункову глибину слід призначити в межах (0,5 0,6) Нmax для водозливів з широким порогом і (0,3 0,4) для водозливів практичного профілю.

34,55

При кресленні плану греблі пунктиром показати місце розміщення водозливу.

Витрати Q95% приймаються по таблиці 3 і застосовуються для визначення останнього члена “b” з формули (27).

Список літературних джерел

А.М. Владимиров. Гидрологические расчеты. Л.: Гидрометеоиздат, 1990, 364 с.

А.В. Рождественский, А.В. Ежов, А.В. Сахарюк. Оценка точности гидрологических расчетов. Л.: Гидрометеоиздат, 1990, 276 с.

Г.И. Васенков, О.Е. Полищук. Адаптация модели ливневой эрозии почв к расчету миграции радиоцезия в Полесье.- В сб.: Проблемы сельскохозяйственной ірадиоэкологии десять лет спустя после аварии на Чернобыльской АЭС. Житомир, 1996,с.93-96. Практикум по гидрологии и гидрометрии и регулированию стока (Под редакцией Е.Е. Овчарова), М., 1988.

Г.П. Левченко. Гидрология и сельскохозяйственная мелиорация. Л.: Гидрометеоиздат, 1984.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5