Водохозяйственные и гидрологические расчеты

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Ф ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Методические

Указания

Проектирование сельскохозяйственных

прудов комплексного назначения

Специальность 110201 Агрономия

Уфа 2009

УДК 378. 147. 88: 631.6

ББК 74.58: 40.6

М 54

Рекомендовано к изданию методической комиссией агрономического факультета (протокол № 1 от 01.10.2009 года)

Составители: доцент Андрианов Д.А.,

доцент Шаймухаметов Р.М.

ст. преподаватель Даутова Э.Р.

Ответственный за выпуск: заведующий кафедрой растениеводства, кормопроизводства и плодоовощеводства профессор Исмагилов Р.Р.

Рецензент: профессор Абдрахманов Р.Ф.

Предисловие

Пруды - искусственные водоёмы, создаваемые на овражно-балочной сети. Их можно использовать для различных хозяйственных нужд и поэтому, прежде чем приступить к выбору места створа плотины и проектированию, необходимо установить назначение будущего водоема.

Строительство прудов позволяет разумно использовать воды местного стока для орошения, водоснабжения и обводнения, разведения рыбы, водоплавающей птицы и других целей.

Рекомендуемое методическое указание позволит студентам самостоятельно проектировать небольшие пруды с площадью водосбора не более 20 км².

Проектирование пруда

Проект пруда составляется в сокращенном объеме в соответствии с индивидуальным заданием и состоит из краткой пояснительной записки и чертежей.

Проект пруда включает в себя следующие разделы:

1 Водохозяйственные и гидрологические расчеты

1.1 Выбор места под строительство пруда

1.2 Расчет притока воды в пруд

1.3 Определение размера пруда

1.4 Режим работы пруда

2 Проектирование плотины

2.1 Определение размеров плотины

2.2 Подсчет объема земляных работ по насыпке тела плотины

3 Расчет водосбросного канала и трубчатого водоспуска

3.1 Расчет максимального расхода воды в весенний паводок

3.2 Расчет трубчатого донного водоспуска

3.3 Расчет поперечного сечения паводкового водосброса

Водохозяйственные и гидрологические расчеты

1.1 Выбор места под строительство пруда

Место для будущего пруда выбирается в зависимости от его хозяйственного назначения, топографических, геологических, гидрологических, гидрогеологических и эксплуатационных условий данного района.

Створ плотины выбирается по следующим признакам:

– плотину следует располагать в самом узком месте водотока, балки.

– откосы балки должны быть не очень пологими и не крутыми: крутые откосы оползают, а при пологих - затапливается большая площадь сельскохозяйственных угодий и резко увеличивается испарение с поверхности воды;

– уклоны дна балки должны быть в пределах 0,006-0,01;

– основание под плотиной должно быть достаточно прочным, а грунт в основании и ложе водохранилища слабо водопроницаемым;

– на 1 м³ грунта, уложенного в тело плотины, должно приходиться 6-10 м³ воды, задержанной этой плотиной;

– водохранилище должно иметь достаточную площадь водосбора;

– при наличии ключей плотину располагают ниже их выхода;

– нельзя строить пруды ниже скотомогильников и кладбищ;

– пруды, предназначенные для орошения, лучше всего создавать вблизи орошаемого участка и стараться обеспечивать самотечную подачу воды на поля;

– пруды, предназначенные для целей водоснабжения, должны располагаться выше населенных пунктов.

1.2 Расчет притока воды в пруд

Расчет притока воды в пруд определяется по объему весеннего стока. В весенний сток включается сток паводков, вызванных оттепелями и дождями в течение весеннего периода. Выпадающие в остальное время года осадки, за исключением сильных ливней, стока, как правило, не дают, вследствие просачивания воды в сухой грунт и быстрого испарения.

Объем весеннего стока определяют по формуле:

, (1)

где W – объем весеннего стока с заданной обеспеченностью, м³;

- слой весеннего стока расчетной обеспеченности, мм;

F – площадь водосбора, км²;

- коэффициент уменьшения стока с водосбора за счет повышения агротехники за последние годы и в перспективе; его можно принять около 0,8-0,9.

Слоя весеннего стока расчетной обеспеченности равен:

, (2)

где h – норма весеннего стока (определяется по карте изолиний), мм;

- модульный коэффициент стока для расчетной обеспеченности

(Лесостепь- 0,742, Предуралье – 0,534, Зауралье – 0,476)

1.3 Определение размера пруда

После того, как место для постройки плотины выбрано, определен приток воды в пруд – приступают к расчету размеров пруда. Объём воды в пруде определяется, как сумма объёмов отдельных горизонтов (толщиной 1 м) воды в нём.

Для этого берем план пруда (рисунок 1) в масштабе 1:5000 с горизонталями через 1м и на месте плотины проводится осевая линия плотины, перпендикулярно к горизонталям. Далее с помощью планиметра или палетки определяется площадь, заключенная между осью плотины и каждой горизонталью. Это будет площадь зеркала пруда (F) при различном его наполнении. Зная (F) вычисляется объём слоя (V) между каждой парой соседних горизонталей по формуле: для нижнего слоя между горизонталями 185 и 186

, (3)

а для остальных слоев:

(4)

где V - объём между соседними горизонталями, тыс.м³;

F_пi и F_п - площади, ограниченные соседними горизонталями, тыс.м²;

h - расстояние между горизонталями по вертикали, м.

Объём первого слоя в нашем примере

тыс. м³

Объём второго слоя

тыс. м³

Рисунок 1 План пруда и плотины

М 1:5000

Таким образом, вычисляются объёмы и остальных слоев. Суммируя по порядку все промежуточные (частные объёмы), начиная с первого, получаем нарастающие объёмы пруда при различном его наполнении. Последняя сумма дает полный объём пруда, т.е. его емкость.

Среднюю глубину пруда определяем по формуле:

h ср (5)

где Σvi – емкость чаши, тыс. м³

Fi - площадь зеркала, тыс. м²

Критерий Литоралли определяем по формуле:

, (6)

где KL – Критерий Литоралли;

Fi - площадь зеркала, тыс. м²

Дата добавления: 2015-10-24