Разработка режима орошения лесного питомника водами местного стока (стр. 2 из 5)

W_п.в.= W_ор+W_вод

где W_п.в. - полезная водоотдача пруда, м³

W_ор - объем воды на орошение, м³

W_вод - объем воды для водоснабжения, м³

Полезный объем пруда:

W_П.О=W_П.В + W_ПОТ

где W_пот - 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.

W_Р.О= W_{П.О –} W_УМО = – = тыс. м³

W_И = к* ( F_НПУ + F_УМО) * 0,5 = * ( + ) * 0,5 = тыс. м³

W_Ф = К * ( F_НПУ + F_УМО ) * 0,5 = * = тыс. м³

W_{ПОЛ. ОБ. ПРУДА} = W_Р.О. – ( W_И + W_Ф ) = – ( + ) = 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

Объём воды в пруду, тыс. м3	Уровень	Отметка	Площадь водного зеркала, тыс. м2
Wп.о= .
Wумо= .	УМО
Wнпу= .	НПУ
Wфпу= .	ФПУ
Потери воды на испор. И фильт. Wи+Wф

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

Минимальную ширину плотины по гребню принимают б м — из расчета устройства эксплуатационной дороги. Если по гребню плотины предусматривается строительство автомобильной дороги, то его ширину принимают в зависимости от категории дороги. Гребень плотины должен быть выпуклым, уклон его принимается 0,02-0,03, что обеспечивает быстрый сток талых и дождевых вод (приложение 4).

Ширина плотины по низу определяется по формуле:

В = а + 4Н +2Н, м

Ширина гребня а= м.

В = + 4* + 2* = , м

После определения основных размеров вычерчиваются поперечный профиль плотины. Профиль по основной оси плотины отражает высотное расположение всех элементов плотины. Он вычерчивается следующим образом: сначала строят вертикальную шкалу отметок, по горизонтали переносится ось плотины с указанием расстояния между точками нивелирования и выписываются отметки этих точек с приложения 1. Затем в масштабе откладываем по вертикали отметки точек местности. Соединив концы этих линий, получают продольный профиль плотины в виде ломаной линии.

План плотины ( приложение 3) вычерчивают точно под профилем по оси плотины в том же масштабе, как и горизонтальный масштаб продольного профиля плотины. Наносится на план ось плотины, по обе стороны от нее откладывается гребень плотины. В одну сторону (вверх) от гребня откладывается значение мокрого откоса, а в другую (вниз) — сухого откоса. Соединив данные точки, получим план плотины. Поперечные профили плотины представляют собой трапеции, в которых одной из параллельных сторон является гребень плотины, а другой (нижний) — ширина плотины по низу. Высота трапеции равна высоте, плотины в данном сечении.

Чертёж плана плотины используют для разбивки плотины на местности и для определения объема тела плотины.

2.2 Подсчет объема земляных работ по насыпке тела плотины

Имея продольный профиль и план плотины, подсчитывают объем на сыпи плотины, как сумму объемов призматоидов получающихся между двумя соседними сечениями

Объем призматоида равен полусумме оснований помноженной на высоту. Площади оснований представляют собой трапецию с основаниями со ответствующими в верху ширине гребня, а внизу - ширине основания. Высота трапеции равна высоте плотины в каждом из сечений

W_зр = 0,25 * ( а + В ) Н*l, м³

а – ширина гребня, м

В – ширина основания плотины, м

Н – максимальная высота плотины, м

L – длина плотины, м

L = см * 50 м = м

W_зр = 0,25 * ( + ) * * = м³

Расчет вводят в таблицу 4.

Таблица 1. Подсчет объема земляных работ по насыпке тела плотины.

Отметкигоризонта-ли

H плотины

Шир. Гребня,а, м

Шир.Осн.Гребня В, м

Ср. Лин. Трап.а+В/2м2

S трап.м2F=а+В/2 Н,

S ср. трап.м2F=F1 +F2/2

Расст.м/у сечениями l, м

V плотины, м3W=Fср * l

3. Расчёт водосборного канала и трубчатого водоспуска

Водосбросные сооружения служат для сбрасывания излишнего стока после наполнения водохранилища до нормального подпертого горизонта. Водосбросы работают в период весеннего паводка и изредка во время сильного ливня или затяжных дождей

3.1 Расчет максимального расхода воды в весенний паводок

Вычисление производит по формуле:

F – площадь водосбора, км²

N – показатель уменьшения

- коэффициент занесённости

к – коэффициент дружного половодья

h – слой весеннего слоя, мм

n = .

= .

k₀ = .

Q = * * * * = .

3.2 Расчет трубчатого донного водоспуска

Донный водоспуск предназначается для полного или частичного опорожнения пруда при ремонте плотины, для промывки пруда от заиления. для частичного пропуска паводковых вод, для пропуска в нижний бьеф санитарных расходов.

Пропускная способность трубчатого водосброса определяется по формуле:

, м³/с

Q =

= = * * = .

где Q – расход воды, м³/с

- коэффициент расхода;

- площадь поперечного сечения водосбора, м²

g – ускорение свободного падения ( g = 9,8 м/с²)

Z – разность отметок уровней верхнего и нижнего бьефа, м.

,

где

- коэффициент трения, шероховатости для стальных труб, равный 0,02

l – длина трубчатого водосброса, м l = В + 2

R – гидравлический радиус трубы, м.

Глава 2.Разработка режима орошения лесного питомника

Оптимальный режим влагообеспеченности растений на орошаемых землях создается и регулируется искусственно системой поливов, производимых периодически в установленные заранее сроки и определенными поливными нормами. Суммарное количество воды, подаваемое в почву за все поливы на I гектар, составляет оросительную норму. Для разработки режима орошения необходимо установить нормы поливов, число и сроки их проведения.

Правильное определение числа, сроков и норм поливов имеет большое значение для экономного использования оросительной вода, недопущения заболачивания, засоления, эрозии почвы, повышения плодородия орошаемых земель. Получение высоких и устойчивых урожаев на орошаемых землях, прежде всего, зависит от правильного проектирования режима орошения и строгого его соблюдения.