Водохранилищный узел сооружений в Боградском районе на реке БольшаяЕрба

Федеральное государственное бюджетное образовательное  учреждение

высшего профессионального  образования

«Хакасский  государственный университет им. Н.Ф. Катанова»

(ХГУ  им. Н.Ф. Катанова)

сельскохозяйственный  институт

сельскохозяйственный  колледж

 

 

 

 

 

Специальность: 110902.51 Ихтиология и рыбоводство

 

 

Водохранилищный узел сооружений в Боградском  районе  на реке БольшаяЕрба.

 

 

Пояснительная записка к курсовому проекту  по дисциплине «Рыбохозяйственная гидротехника»

 

 

 

 

Выполнила:

Студенка  3 курса 14 группы                                                 Г.А Сандыкова

Проверила:                                                                              Г.А  Минюхина

 

Абакан  2012 год

Технико-экономические  показатели

 

Содержание

Введение 

1  Общая часть…………………………………………………………………

1.1  Местоположение обьекта………………………………………………….      

1.2  Природно - климатические условия………………………………………

1.3  Рельеф и гидрография……………………………………………………..

1.4  Геология и гидрография…………………………………………………..

2  Техническая часть………………………………………………………….                    

2.1 Цель проекта………………………………………………………………

2.2 выбор местоположения  узла сооружений ……………………………….

2.3 Грунтовая плотина………………………………………………………..

      2.3.1 Выбор  типа и конструкции грунтовой  плотины…………………..

      2.3.2    Назначение  ширины по гребню  …………………………………

      2.3.3 Заложение  и  крепление откосов……………………………………

      2.3.4 Проектирование  поперечного профиля плотины………………….

      2.3.5 Конструкция  дренажа………………………………………………..

      2.3.6  Фильтрационный  расчет плотины………………………………….

      2.3.7 Расчет  устойчивости низового откоса………………………………

2.4  Водосбросное сооружение………………………………………………..

      2.4.1 Выбор  типа и конструкции водосбросного  сооружения………….

      2.4.2 Гидравлический  расчет  водосбросного сооружения……………..

2.5 Водовыпуск………………………………………………………………..

      2.5.1 Выбор  типа и конструкции водовыпуска…………………………

      2.5.2 Гидравлический  расчет водоспуска……………………………….

2.6 Производство работ………………………………………………………

     2.6.1 Объемы  работ по плотине………………………………………….

     2.6.2 Последовательность  производства работ по отсыпки  тела плотины

     …………….

2.7 Водохранилищные мероприятия………………………………………….

      2.7.1 Подготовка  чащи  пруда (водохранилища)перед  затоплением…..

      2.7.2  Противофильтрационные   мероприятия…………………………..

2.8  Эксплуатация прудов(водохранилищ)…………………………………

      2.8.1 Уход  за плотиной………………………………………………….

     2.8.2  Уход  за сооружениями…………………………………………..

     2.8.3 Уход за  прудами ………………………………………………….

     2.8.4 Пропуск  весеннего паводка……………………………………..

Заключение………………………………………………………………….

Литература…………………………………………………………………..

 

 

 

 

 

                                         Введение

Река— природный водный поток (водоток), текущий в выработанном им углублении — постоянном естественном русле и питающийся за счёт поверхностного и подземного стока с его бассейна.

Реки являются предметом изучения одного из разделов гидрологии суши — речной гидрологии (потамологии).

В каждой реке различают место её зарождения —  исток и место (участок) впадения в море, озеро или слияния с  другой рекой — устье.

Реки, непосредственно  впадающие в океаны, моря, озёра  или теряющиеся в песках и болотах, называются главными; впадающие в  главные реки — притоками.

Главная река со всеми её притоками образует речную систему, характеризующуюся густотой.

Поверхность суши, с которой речная система  собирает свои воды, называется водосбором, или водосборной площадью. Водосборная  площадь вместе с верхними слоями земной коры, включающая в себя данную речную систему и отделённая от других речных систем водоразделами, называется речным бассейном.

Реки обычно текут в вытянутых пониженных формах рельефа — долинах, наиболее пониженная часть, которых называется руслом, а часть дна долины, заливаемая высокими речными водами, — поймой, или пойменной террасой.

В руслах чередуются более глубокие места — плёсы  и мелководные участки — перекаты. Линия наибольших глубин русла называется тальвег, близко к которому обычно проходит судовой ход, фарватер; линия наибольших скоростей течения называется стрежнем.

Границей  водотока реки называется берег, в зависимости  от расположения по течению относительно средней линии русла водотока различают правый и левый берега водотока.

Разность  высот между истоком и устьем реки называется падением реки; отношение  падения реки или отдельных её участков к их длине называется уклоном  реки (участка) и выражается в процентах (%) или в промилле (‰).

В республики  Хакасии много рек, озер, водохранилищ, которые  могут  быть использованы  для разведения рыбы.

Гидроузел на реке Большая Ерба с целью разведения рыбы будет способствовать развитию аквакультуры в Хакасии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На основании  проведения предпроектных работ разрабатывается технико-экономическое обоснование (ТЭО) с целесообразности строительства пруда (водохранилища) с целью комплексного его использования. Выбор площадки в данном проекте с учетом всех перечисленных выше требований, выбрана площадка под строительство гидроузла комплексного назначения(орошение, рыбоводства и отдыха.На топографическом плане в М 1:1000 намечена ось будущей плотины и осуществлена привязка к существующим реперам.

 

2.3.  Грунтовая плотина

2.3.1. Выбор типа и конструкция грунтовой плотины

 

Тип и  конструкция грунтовой плотины  выбирается от наличия местных грунтов, из которых будет возводиться  плотина и геологических условий  в створе плотины.Одним из лучших материалов для возведения грунтовой  плотины являются самые распространенные грунты - суглинки. При наличии таковых, грунтовую плотину чаще всего  устраивают из однородных грунтов.

Если  в основании плотины залегают водонепроницаемые грунты глубиной до 3м(пески, супеси, слабый насосный грунт),в  целях предупреждения больших потерь на фильтрацию, устраивают зуб с  заглублением в водоупор на 0,5-1,23 м. При глубине проницаемого основания  более 3-4м, экономичней будет устройство зуба глубиной 1-1,5м с забивкой шпунтовой  стенки.

При отсутствии в близи места расположения узла сооружений малопроницаемых грунтов(суглинков),прибегают  к устройству плотины из имеющихся  на месте проницаемых грунтов(песков, супесей).Для предупреждения фильтрации в теле плотины предусматриваются  противофильтрационные конструкции  в виде ядра экрана.

При недостаточном  количестве суглинков и при наличии  на месте строительства песчанно-гравелистых  грунтов следует проектировать  плотину из разнородных грунтов.При большой мощности проницаемого его основания, целесообразно устраивать плотину с экраном и понуром.

В однородных плотинах высотой более 8-10м,с целью  понижения кривой депрессии и  обеспечения устойчивости низового откоса рекомендуется устройство дренажа.

 

 

 

 

Рис.1 Водоупор на практически  досягаемой глубине.

2.3.2 Назначение ширины по гребню

 

Гребень плотины является основным конструктивным элементом, который представляет собой  верхнюю горизонтальную часть поперечного  профиля.

Гребень необходим для предания устойчивости верхней части поперечного профиля  плотины. Кроме того, его используют в качестве дорог различного назначения. В этом случае ширину гребня назначают  в соответствии с нормативными документами  на проектирование дорог, но с учетом удобства эксплуатации гидроузла.В  зависимости от категории дорог  ширина гребня может составлять от 3до 27м с соответствующим типом  покрытия.Минимальная ширина гребня плотины в 3-4м,проезда по нему не предусматривается. При устройстве по гребню плотины проезжей дороги ширина ее принимается в зависимости  от назначения дороги. Для внутрихозяйственных  дорог в 6,5м(ширина проезжей части 3,5м);для  эксплуатационных дорог 6м(ширина проезжей части 3м);для межхозяйственных дорог  по указаниям СНиП. При двухстороннем  движении по плотине ширину гребня принимают от6-8 до 10-12м.Проезжую часть дороги устраивают в виде каменного мощения или асфальтного покрытия. Это делают после полной осадки плотины через 2-3 года при хорошем уплотнении тела плотины через 1 год для стока воды гребень плотины   делается выпуклым с уклоном в обе стороны от оси плотины 0,02-0,04%.Вдоль гребня плотины предусматриваются ограждающие устройства(сигнальные столбики).

Отметку гребня плотины следует назначать  по менее благоприятному расчетному случаю.

 

 

 

 

Рис.2 Конструкция гребня плотины.

 

 

2.3.3. Заложение и крепление откосов

 

          Заложение откосов предварительно  намечается на основе обобщенных  данных опыта строительства грунтовых  плотин.

          Заложение откосов зависит от  рода грунта, из которого возводится плотина, высоты плотины и свойств грунта основания. Согласно СНиП 02.06.11-84 заложение откосов назначается по таблицам. Высоких плотинах откосы делают более пологими, а иногда переходят к ломанному очертанию их с постепенными увеличением пологости к подошве откоса.

          Откосы грунтовых плотин подвергаются  статическому расчету на устойчивость. Если окажется, что коэффициент  запаса на устойчивость менее  нормативного, вводятся коррективы  в заложение откосов.

          Откосы грунтовых плотин должны  быть защищены креплением от  разрушающего действия волн, льда, атмосферных осадков и прочих  климатических факторов.

          Крепление верхового откоса может  быть:

 а)  каменная мостовая на подготовке  из щебня толщиной 0,1-0,2 м;

б) каменная наброска из несортированного или одномерного  камня на однослойной подготовке из песчано-гравелистого грунта или  на двухслойной подготовке из щебня  и крупнозернистого песка;

в) крепление  бетонными ящиками (без дна) с  каменным заполнением;

г) железобетонные плиты 1,5×1,5; 1,5×3; 2×3; 3×3 м, укладываемые на песчано-гравийную подготовку толщиной 0,1 м;

д) биологическое  крепление – посадка влаголюбивого  кустарника, и др.

  В  данном курсовом проекте  верховой  откос крепится железобетонными  плитами.

 

 

 

Рис.3. Крепление верхового откоса

         Крепление низового откоса плотины  высотой до 15м при благоприятных  условиях произрастания трав  рекомендуется осуществлять сплошной  одерновкой или в клетку; в  виде покрытия растительным грунтом  0,2-0,3м с посевом трав (люцерны, клевера, тимофеевки, смеси тимофеевки с клевером, райграса, пырея) и последующим уходом.

        При несвязных грунтах тела  плотины можно рекомендовать  покрытие слоем щебня или гравия  толщиной 0,2м.

При наличии  воды в нижнем бьефе крепление  в пределах колебания уровни воды выполняются так же, как и на напорном откосе, с учетом возможной  высоты волны и прочих условий  эксплуатации.

 В  данном курсовом проекте низовой  откос крепится залужением.   

 

 

 

Рис 4 Крепление низового откоса

 

2.3.4. Проектирование поперечного  профиля плотины

По намеченному  створу плотины (ГЕНПЛАН) строится профиль  балки, и на нем наносится геологические  условия. Проектирование поперечного  профиля плотины выполняется  в соответствии со СНиП.

 

1. Определяем ширину плотины по гребню:

   Согласно СНиП 02.05.11-83 определяем  ширину по гребню, согласно заданной  интенсивности движения.b = 6,0 м

2. Определяем заложение откосов плотины:

   Согласно СНиП 02.06.05-84 по  грунту слагающему тело плотины  и по предварительной высоте  плотины:

m1 =3,0мm2= 2,25

3. Определяем высоту плотины согласно принятых по схеме обозначений:

Нпл = (∆НПУ-∆ТР)+d, м

                             (59.20-50.00)+0,79=10м

      4. Определяем запас высоты плотины:

d=hн+∆h+a, м

hн – высота наката волн

       ∆h – высота нагона волн

       а – конструктивный запас

       для 4 класса капитальности а=0,4м   d=0,4+0,0008+0,39=0,79м

5. Определяем высоту наката ветровой волны на откос:

hн=3,2×с×к×tgα

tgα=1÷m1

К- коэффициент для гладкого откоса, К=1

с- высота волны

с=0,0208⁴√W₂⁵׳√Z ,м

hн=3,2×0,48 ×0,77×0,33=0,390 м

6. Определяем высоту ветрового нагона:

   ∆h=K×W₁₀²×Z×cosα/3g×H, м

 ∆h=6×0,0001×10,62×4×0,939692/3×9,81×9,2 =0,00088459м

               К=6×10^-3=9,81

7.             Определяем отметку гребня плотины: