Проектирование наливной плотины СПК "Новый рассвет" Бахчисарайского р-на АРК (стр. 1 из 8)
ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ
ДП.5.092604.031.018.ПЗ
ПШЕНИЦЫНОЙ ЕЛЕНЫ АЛЕКСАНДРОВНЫ
2010
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1 Общая часть
1.1 Естественные и хозяйственно-строительные условия
1.1.1 Местоположение объекта
1.1.2 Климат
1.1.3 Гидрологические условия
1.1.4 Инженерно – геологические условия
2 Водохозяйственный расчет
3 Компоновка сооружений
4 Грунтовая плотина
4.1 Проектирование поперечного профиля грунтовой плотины
4.1.1 Определение отметки гребня плотины и её высоты
4.1.2 Проектирование гребня плотины
4.1.3 Проектирование откосов плотины
4.1.4 Проектирование дренажа
4.1.5 Проектирование противофильтрационных устройств
4.1.6 Проектирование сопряжения тела плотины с основанием и берегами
4.2 Расчет плотины на фильтрацию
4.3 Расчет низового откоса на устойчивость
5 Наполняющий водовод
6 Водовыпускное сооружение
6.1 Выбор типа и конструкции водовыпуска
6.2 Гидравлический расчет водовыпуска
6.3 Расчет пруда на опорожнение
7 Организация производства работ по строительству гидроузла.
Объемы работ
8 Сметная стоимость строительства
9 Охрана труда при производстве строительных работ
10 Техническая эксплуатация гидроузла
11 Охрана окружающей среды
12 Экономическая эффективность
Список используемой литературы
Приложение
1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ
1.1 Естественные и хозяйственно-строительные условия
1.1.1 Местоположение объекта
Наливной пруд оросительной системы располагается в 300 м севернее с. Танковое Бахчисарайского района. В низовье безымянной балки правого склона долины р. Бельбек. Село Танковое связанно асфальтированной дорогой Бахчисарай – Ялта с районным центром. Ближайшая железнодорожная станция Бахчисарая находится в 20 км от с. Танковое.
1.1.2 Климат
Температура.
Самый теплый месяц – июль-август, самый холодный – январь-февраль. Наибольшая среднегодовая температура +11,3°С, наименьшая -9°С. Абсолютная амплитуда колебания температуры 70 (наибольшая +39°С, наименьшая -31°С). Величина безморозного периода 154 дня. По средним многолетним данным первый заморозок осени 9.09.
Осадки.
Количество осадков колеблется в пределах 400-700мм. Норма осадков для створа пруда составляет 580мм, годовая сумма осадков в маловодном году 80% обеспеченности составляет 477мм.
Испарение с водной поверхности.
Среднемноголетняя величина испарения с водной поверхности составляет 678 мм, по году 80% обеспеченности 733 мм. Расчетная величина потерь на испарение (с учетом осадков) по маловодному году 80% обеспеченности составляет 393 мм.
Ветер.
Максимальная скорость ветра по м.с. Голубинка характеризуется следующими данными:
Таблица 1.1
| Обеспеченность | % | 1 | 3 | 5 | 30 |
| Скорость | м/с | 37 | 30 | 28 | 22 |
1.1.3 Гидрогеологические условия
Водохранилище проектируется на сухой балке. Водосборная площадь балки в створе плотины составляет 1,57 км2. Собственный сток балки настолько незначителен, что в расчетах наполнения пруда не учитывается.
Максимальные расходы и объёмы ливневого стока, согласно расчетам, характеризуются следующими данными:
Таблица 1.2
| Обеспеченность, % | 0,5 | 1 | 2 | 5 | 10 | 25 |
| Расход, м3/с | 12,7 | 10,0 | 7,88 | 5,25 | 3,64 | 1,92 |
| Объёмы стока млн.м3 | 0,160 | 0,140 | 0,109 | 0,073 | 0,050 | 0,014 |
Наполнение пруда предусматривается из реки Бельбек. Расчетный сток реки Бельбек по маловодному году 80% обеспеченности характеризуется следующими данными:
Таблица 1.3
| Месяцы | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| Сток, м3 | 7,05 | 3,70 | 11,1 | 2,76 | 2,73 | 1,90 | 0,35 | 0 | 0 | 0 | 34,6 | 3,89 |
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/га3. 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 НПУVZ – 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: