Дипломная работа: Проектирование наливной плотины СПК "Новый рассвет" Бахчисарайского р-на АРК

Наполнение пруда предусматривается вневегетационный период декабрь-март, когда в р. Бельбек имеется большой свободный сток.

Общее поступление в пруд твердого стока определено в объёме 280 м3 в год или 14,0 тыс. м3 за срок 50 лет.

1.1.4  Инженерно-геологические условия

Наливной пруд предназначен для орошения и располагается в эрозийной балке, впадающей в долину р. Бельбек, в пределах южного склона обширной межгорной долины, разделяющей внутреннюю гряду Крымских гор.

Участок створа плотины и чаша пруда сложены известняками инкерманского яруса нижнего палеогена и четвертичными отложениями.

Известняки светло-серые, органогенные, массивные, крепкие. Четвертичные отложения представлены двумя генетическими видами пород:

a)  делювиально-пролювиальными, залегающими в днище балки и представленными древесными грунтами и суглинками общей мощностью 07 – 4,2 м. Водопоглощающие породы – выветренная зона известняков и древесные грунты.

Водоупор – монолитная зона известняков.

Грунтовые воды в балке на период изысканий под плотиной встречаются на глубине 5-7 м.

2  ВОДОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ РАСЧЕТ

Проектируемый пруд является наливным. Наполнение его осуществляется в осенне-зимний период из реки Бельбек по наполняющему водоводу.

Согласно топографической характеристике чаши пруда отметке НПУ = 74,60м соответствует объём:

WНПУ = 335 тыс. м3

Площадь зеркала:

FНПУ = 4,05 га

Отметке ФПУ = 78,20 м соответствует объём:

WФПУ = 495 тыс. м3

Площадь зеркала:

FФПУ = 5,1 га

Отметке УМО = 59,10 м соответствует объём:

WУМО = 14,0 тыс. м3

Площадь зеркала:

FУМО = 0,51 га

Потери воды на фильтрацию через основание и тело плотины при хороших геологических условиях принимаются 15% от полного объёма пруда.

WФ = 0,15Wср., тыс. м3         (2.1)

где Wср – средний объём пруда, тыс. м3

Wср =  + WУМО =  +14 = 174,5 тыс. м3    (2.2)

WФ = 0,15 · 174,5 = 26,2 тыс. м3

Потери на испарение с водной поверхности определяем по формуле:

WИСП. = hисп. · Fср. = 0,393 · 174,5 = 68,57 тыс. м3              (2.3)

где    hисп. – слой испарений, принятый по карте изолиний,

hисп.= 393мм;

Fср. – средняя площадь зеркала, соответствующая среднему объему,

Wср - = 174,5 тыс. м3;

Общие потери воды из пруда:

WПОТ. = WФ + WИСП. = 26,2 +68,57 = 94,77 тыс. м3          (2.4)

Полезная отдача из пруда:

WПОЛ. = WНПУ - WУМО - WПОТ. = 335 – 94,77 – 14 = 226,23 тыс.м3      (2.5)

Возможная площадь орошения:

ωор. =  =  = 113 га                             (2.6)

где     - средневзвешенная оросительная норма,

 = 2000 м3/га

3. КОМПОНОВКА СООРУЖЕНИЙ

В состав сооружений гидроузла входят:

1.  Земляная плотина с ядром, высота которой 28,2 м назначена с учетом создания аккумулирующей ёмкости для полного зарегулирования паводка.

2.  Водовыпуск для подачи воды для орошения и опорожнения пруда. Трасса водовыпуска прокладывается у правого борта, где скала почти выходит на поверхность, что позволит разместить трубу водовыпуска на прочном основании.

3.  Трубопровод для наполнения пруда начинается у автодороги Бахчисарай-Ялта, далее проходит по окраине села Танковое, затем у плотины переходит на левый борт, где заходит в пруд.

В связи с отсутствием поводкового водосброса компоновка гидроузла отличается простотой.

4. ГРУНТОВАЯ ПЛОТИНА

4.1 Проектирование поперечного профиля плотины и её высоты

4.1.1 Определение отметки гребня плотины и её высоты

Отметку гребня плотины назначаем су четом возвышения его над расчетным уровнем воды. Возвышение гребня плотины «h» определяем по двум расчетным уровням воды в верхнем бьефе:

1.  По нормальному подпорному уровню;

2.  По форсированному подпорному уровню.

Возвышение гребня плотины определяем с учетом высоты наката ветровой волны «hн», ветрового нагона «∆h» и конструктивного запаса «а».

h = hн + ∆h + а                                        (4.1)

где    hн – высота наката ветровой волны на откос, м;

∆h – высота ветрового нагона, м;

а – конструктивный запас, м. Зависит от класса капитальности, для плотины 3 класса а = 0,5 м.

Прежде чем определить высоту наката ветровой волны на откос, необходимо определить высоту бегущей волны «h%» расчетной обеспеченности, её длину «λ» и период «Т». Элементы ветровых волн зависят от скорости ветра, длины разгона волны и формы водохранилища.

Расчетная скорость ветра на высоте 10 м определяется по формуле 4.2:

VР = KZ × K f i × VZ                                            (4.2)

где    KZ – коэффициент приведения к высоте 10м. при высоте плотины более 10 м KZ = 1;

K fi – коэффициент пересчета данных по скоростям ветра, измеренных по флючеру. При V < 20 м/с K fi = 1,0;

VZ – максимальная скорость ветра, измеренная на высоте Z.

При НПУ VZ – 4% обеспеченности, при ФПУ – 50% обеспеченности.

V40% = 16 м/с, V50% = 7,3 м/с.

Расчеты при НПУ ФПУ

Расчетная скорость ветра:    VР = 1·1·16 = 16 м/с

VР = 1·1·7,3 = 7,3 м/с

Средние параметры волны в глубоководной зоне определяем в следующем порядке:

Определяем безразмерные величины:

  и                                                   (4.3)

где     - ускорение свободного падения  = 9,81 м/с2;

 - продолжительность действия ветра. Для предварительных расчетов принимаем  = 6 часов;

 - расчетная длина волны,  = 5,6 км.

                    = 5,6 км                                                  = 6,2 км

 =  = 13237                                =  = 29027

 =  = 176,3  =  = 937

По графику 1.5 [Л1] с 23 по найденным величинам находим:

 и                                                   (4.4)

 = 0,09 = 4,4                       = 0,12 = 5,3

 = 0,025 = 1,8                  = 0,045 = 2,9

Среднюю величину высоты волны  и период Т определяем по минимальным значениям.

 = 0,025  = 1,8            = 0,45;  = 0,24

 =  =  = 0             =  =  = 0

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16