Расчетно – графическая работа

по дисциплине «Водопонижение»

Выполнила: ст. 53 гр. Кулагина Т.В.

Проверила: Ряплова Н.Л.

Омск 2013

Содержание

Раздел	Подраздел	Наименование	Страница
		Природные условия водосброса
	1.1	Физико – географическое положение района
	1.2	Исходные данные
		Расход дождевых вод по трассе
		Расчет элементов гидравлической сети
		Расчет регулирующего резервуара
		Расчет элементов системы водопонижения
		Расчет параметров вертикали

1 Природные условия водосброса

1.1 Физико – географическое положение района

Туй - река в Западной Сибири, правый приток Иртыша.
Длина 507 км, площадь бассейна 8490 км².

Река Туй начинается в Васюганских болотах, впадает в р. Иртыш справа на 1174 км от ее устья. Длина реки 507 км, площадь водосбора 8490 км. Основные притоки-реки Бол. Тугры, Укратус, Кир-Тау, Аю, Сик, Мисс. Река протекает по плоской заболоченной, слабо пересеченной равнине, покрытой густым смешанным лесом. В верхнем течении реки долина не выражена, русло проходит среди болот, поросших лесом. Ниже долина трапецеидальная, шириной от 1,3 до 5 км.

Склоны долины пологие, иногда умеренно крутые. Пойма реки двусторонняя, местами заболоченная. Ширина ее колеблется в пределах 1,3-4,7 км. Русло реки сильно извилистое, неразветвленное. Ширина его от 1 до 10 м в верхнем течении и от 70 до 120 м в нижнем. Берега крутые. Глубины изменяются от 0,1 до 3,5 м, в отдельных омутах достигают 9,8 м. Средние скорости течения незначительны на плесах, на перекатах — до 0,8 м/сек.

1.2 Исходные данные

Таблица 1 – Среднемесячная и годовая температура воздуха, ст. Васисс

												год
-20,1	-17,7	-10,8	0,1	8,5	14,6	17,0	14,0	8,7	0,5	-10,2	-17,7	-1,1

Таблица 2 - Атмосферные осадки с поправками, ст. Васисс

год

Таблица 3 – Абсолютный минимум температуры воздуха, ст. Васисс

												год
-52	-50	-49	-34	-18	-6	-3	-8	-11	-32	-49	-54	-54

Таблица 4 – Абсолютный максимум температуры воздуха, ст. Васисс

год

Таблица 5 – Скорость ветра, ст. Васисс

												год
2,2	2,5	3,0	3,1	3,2	2,5	2,0	1,9	2,4	3,0	2,8	2,5	2,6

Определение площадей:

Длина трубопровода по участкам:

участок 1-2 = 450м

участок 2-3 = 480м

участок 3-4 = 470м

участок 4-5 = 480м

участок 5-6 = 420м

участок 6-сброс = 120м

Высоты точек:

1 – 201,9

2 – 201,58

3 – 201,1

4 – 200,55

5 – 199,95

6 – 199,8

Сброс – 199,75

Расчет уклонов:

2 Расход дождевых вод по трассе

Расходы дождевых вод определяются по методу предельных интенсивностей по формуле:

где z_mid – среднее значение коэффициента, характеризующего поверхность бассейна стока;

А, n – параметры (n =0,48, А=210);

F – расчетная площадь стока, га;

t_r – расчетная продолжительность дождя, равная продолжительности протекания поверхностных вод по поверхности и трубам до расчетного участка, мин;

Расчетный расход дождевых вод для гидравлического расчета дождевых сетей:

где β – коэффициент, учитывающий заполнение свободной емкости сети в момент возникновения напорного режима (β =0,76);

Параметр А определяется по результатам многолетних записей самопишущих дождемеров:

где q₂₀ – интенсивность дождя, л/с на 1 га (q₂₀=60л/с);

n – показатель степени (n=0,48);

m_r – среднее количество дождей за год (m_r =120);

Р – период однократного превышения расчетной интенсивности дождя (Р=0,5);

γ – показатель степени (γ =1,33);

Все расчеты сведем в таблицу 6.

Таблица 6 – Гидравлический расчет дождевого коллектора

Участок	Площадь, га	Длина участка	Скорость, м/с	tr	qr, л/с	q , л/с
собственная	притока	всего
1-2	2,59		2,59		0,7	10,71	112,82	85,74
2-3	9,19		9,9		0,75	10,67	400,35	304,27
3-4	9,19	10,05	19,24		0,77	10,17	857,59	651,77
4-5	9,18	10,5	19,68		0,8			673,36
5-6	2,21	7,64	9,85		0,83	8,43	480,41	365,11
6-сброс		25,42	25,42		0,9	2,22	2343,71	1781,22

3 Расчет элементов гидравлической сети

Глубина сезонного промерзания почвы грунта определяется по агроклиматическому справочнику h =1.7м.

Уклон трубопровода:

где ПЗ – отметка поверхности земли в i-ой точке сети;

l – расстояние между участками гидравлической сети.

Диаметр трубопровода:

где Q – расчетный расход для гидравлической сети;

V – расчетная скорость потока.

Таблица 7 – Расчет элементов гидравлической сети

Участок	Расход (Q)	Уклон (i)	Диаметр (d)
1-2	0,086	0,00071
2-3	0,39	0,001
3-4	1,04	0,0012
4-5	1,71	0,0013
5-6	2,08	0,0036
6-сброс	3,86	0,001

По полученным данным строится разрез водоотводящего канала (рисунок 1).

4 Расчет регулирующего резервуара

Одновременно с выбором схемы дождевой сети следует решать вопрос об устройстве и определении мест расположения регулирующих резервуаров.

При устройстве появляется возможность временной задержки части дождевых вод и сокращении расхода отводимых вод в периоды интенсивных ливней. Задержанный объем воды постепенно удаляется из резервуара после его прекращения. В качестве регулирующих резервуаров используют естественные водоемы.

Строительство специальных подземных оправдывается лишь в отдельных случаях. Применение регулирующей емкости должно быть экономически обосновано. Регулирующая емкость применяется в следующих случаях:

1. В местах присоединения коллекторов, несущих значительные расходы дождевых вод

2. Перед длинными отводными коллекторами

3. На дождевой сети промышленных предприятий перед присоединением уличной городской сети

4. Перед насосными станциями для перекачки дождевых вод

5. Перед очистными сооружениями

Регулирование дождевого стока позволяет уменьшить диаметр трубопровода перед отводными коллекторами, а также позволяет понизить мощность насосных станций и очистных сооружений.

Существует несколько схем включения регулирующей емкости

1)

2)

3)

где α –коэффициент регулирующего стока (α =0,5);

Q_max–общий максимальный расход;

n–коэффициент неравномерности выпадение осадков=0,28

Т_р – время добегания протока от наиболее удаленной точки до створа выпуска;

Т – время добегания с учетом рельефа местности.

Т=Т_р+3600сек=3132+3600=6732 сек

По данным значениям строится гидрограф дождевого стока (рисунок 2)

W_рег=S*M_г*М_в*Т, м³

W_рег1=2,85*0,5*1000*6732=12959100 м³

W_рег2=1,28*0,5*1000*6732=4308480 м³

W_рег3=2,42*0,5*1000*6732=8145720 м³

5 Расчет элементов системы водопонижения

Системы водопонижения представлены горизонтальной, вертикальной и локальной системами дренажа. Основными расчетными элементами являются расстояние между дренами, глубина понижения уровня грунтовых вод и диаметр дрен.

Существуют различные методики расчета расстояния между дренами.

1) Формула Аверьянова:

где В – расстояние между дренами;

q – интенсивность фильтрации за самый жаркий месяц;

q=q_ест+q_доп

t – время, сут (t=31сут)

кх – осадки в самый жаркий месяц (кх =78)

q=0,0025+0,002=0,0045=1 сут

Н – превышение поверхности грунтовых вод над горизонтом воды в дрене (Н= 0,2…0,4 м);

К_ф - коэффициент фильтрации (К_ф =0,5м/сут);

Т – расстояние от горизонта залегания дрены до водоупора;

h_р – расчетная глубина УГВ после понижения (h_р =1,5м);

d – диаметр дрены (100 мм и 200мм)

В=45…60

Т=5 - h_р – Н = 5 - 1,5 - 0,2 = 3,3м

2) Метод Кене:

6 Расчет параметров вертикали

Расстояние между скважинами будет зависеть от радиуса влияния скважины и нормы осушения.

Количество скважин определяется по формуле:

где µ - интенсивность фильтрации, м³/сут (µ =0,03м³/сут);

Q – дебет скважины, м³/сут (Q =3,2л/с =276,48м³/сут);

S_р – заданная норма осушения (S_р =2 м);

t_сн - время снижения откачки (t_сн =10 сут);

Р – площадь водопонижения, м² (Р =859700м² ).

Радиус влияния скважины:

Расстояние по квадратной сетке:

l=1,78*R

l=1,78*121,14=215,63м

Расстояние для треугольной сетки:

l=1,5*R

l=1,5*121,14=181,71 м

Дата добавления: 2015-07-20