25237 (Проектирование наливной плотины СПК "Новый рассвет" Бахчисарайского р-на АРК)

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. Гидрологические условия

2. Инженерно – геологические условия

2 Водохозяйственный расчет

1. Компоновка сооружений

2. Грунтовая плотина

   1. Проектирование поперечного профиля грунтовой плотины

      1. Определение отметки гребня плотины и её высоты

      2. Проектирование гребня плотины

      3. Проектирование откосов плотины

      4. Проектирование дренажа

      5. Проектирование противофильтрационных устройств

      6. Проектирование сопряжения тела плотины с основанием и берегами

   2. Расчет плотины на фильтрацию

   3. Расчет низового откоса на устойчивость

3. Наполняющий водовод

4. Водовыпускное сооружение

   1. Выбор типа и конструкции водовыпуска

   2. Гидравлический расчет водовыпуска

   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. Естественные и хозяйственно-строительные условия

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. Климат

Температура.

Самый теплый месяц – июль-август, самый холодный – январь-февраль. Наибольшая среднегодовая температура +11,3С, наименьшая -9С. Абсолютная амплитуда колебания температуры 70 (наибольшая +39С, наименьшая -31С). 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. 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. 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:

1. 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.

1. 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:

W_НПУ = 335 тыс. м³

Площадь зеркала:

F_НПУ = 4,05 га

Отметке ФПУ = 78,20 м соответствует объём:

W_ФПУ = 495 тыс. м³

Площадь зеркала:

F_ФПУ = 5,1 га

Отметке УМО = 59,10 м соответствует объём:

W_УМО = 14,0 тыс. м³

Площадь зеркала:

F_УМО = 0,51 га

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

W_Ф = 0,15W_ср., тыс. м³ (2.1)

где W_ср – средний объём пруда, тыс. м³

W_ср = + W_УМО = +14 = 174,5 тыс. м³ (2.2)

W_Ф = 0,15 · 174,5 = 26,2 тыс. м³

Потери на испарение с водной поверхности определяем по формуле:

W_ИСП. = h_исп. · F_ср. = 0,393 · 174,5 = 68,57 тыс. м³ (2.3)

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

h_исп.= 393мм;

F_ср. – средняя площадь зеркала, соответствующая среднему объему,

W_ср - = 174,5 тыс. м³;

Общие потери воды из пруда:

W_ПОТ. = W_Ф + W_ИСП. = 26,2 +68,57 = 94,77 тыс. м³ (2.4)

Полезная отдача из пруда:

W_ПОЛ. = W_НПУ - W_УМО - W_ПОТ. = 335 – 94,77 – 14 = 226,23 тыс.м³ (2.5)

Возможная площадь орошения:

ω_ор. = = = 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 «h_н », ветрового нагона «∆h» и конструктивного запаса «а».

h = h_н + ∆h + а (4.1)

где h_н – 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:

V_Р = K_Z × K _{f i} × V_Z (4.2)

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

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

V_Z – максимальная скорость ветра, измеренная на высоте Z.

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

V_40% = 16 м/с, V_50% = 7,3 м/с.

Расчеты при НПУ ФПУ

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

V_Р = 1·1·7,3 = 7,3 м/с