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

дипломная работа

6.3 Расчет пруда на опорожнение

Расчет пруда на опорожнение сводится к определению времени опорожнения пруда при выпуске из него воды.

Уровни воды берем через 1,0 м от отметки НПУ = 74,5 до отметки оси трубы на входе = 52,00 м.

Объем пруда при различных уровнях берем по топографической характеристике чаши пруда, пользуясь кривой объемов W = f(Н)

(Приложение А).

Объем сливной призмы определяем как разность между двумя соседними объемами. Средние уровни - среднее арифметическое между двумя соседними уровнями. Напор вычисляем как разность между средним уровнем и отметкой оси трубы на входе.

Расход определяем по формуле 6.1 в м3/с и переводим его в тыс. м3/сут. Время опорожнения находим делением объема сливной призмы в тыс. м3 на расход в тыс. м3/сут.

Результаты сводим в таблицу 6.1

Таблица 6.1 - Расчет на опорожнение.

Отметка уровня, м

Объем пруда, тыс. м3

Объем сливной призмы, тыс. м3

Отметка среднего уровня, м

Отметка оси водовыпуска, м

Дейст. напор, м

Расход

Время опорожнения, сут

м3

тыс. м3/сут

1

2

3

4

5

6

7

8

9

74,5

335

9

74,25

51,07

23,18

0,45

38,69

0,23

74

326

26

73,5

22,43

0,44

38,05

0,68

73

300

18

72,5

21,43

0,43

37,2

0,48

72

282

21

71,5

20,43

0,42

36,32

0,58

71

261

19

70,5

19,43

0,41

35,42

0,54

70

242

17

69,5

18,43

0,40

34,50

0,49

69

225

15

68,5

17,43

0,39

33,55

0,45

68

210

15

67,5

16,43

0,38

32,83

0,46

67

195

15

66,5

15,43

0,37

31,56

0,48

66

180

3

65,5

14,43

0,35

30,52

0,10

1

2

3

4

5

6

7

8

9

65

177

23

64,5

51,07

13,43

0,34

29,45

0,78

64

154

14

63,5

12,43

0,33

28,5

0,49

63

140

14

62,5

11,43

0,31

27,17

0,52

62

126

16

61,5

10,43

0,30

25,95

0,62

61

110

14

60,5

9,43

0,29

24,67

0,27

60

96

12

59,5

8,43

0,24

23,32

0,51

59

84

5

58,5

7,43

0,25

21,90

0,23

58

79

26

57,5

6,43

0,24

20,38

1,28

57

53

12

56,5

5,43

0,22

18,72

0,64

56

41

12

55,5

4,43

0,20

16,91

0,71

55

29

9

54,5

3,43

0,17

14,88

0,60

54

20

9

53,5

2,43

0,14

12,53

0,72

53

11

6

52,5

1,43

0,11

9,61

0,62

52

5

У 12,78

Поскольку в нормальных условиях эксплуатации пруд должен опорожняться слоями не больше 0,2 м/сут., фактический срок опорожнения составит 63,9 суток.

7 ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ ГИДРОУЗЛА. ОБЪЕМЫ РАБОТ

Возведению любых гидротехнических сооружений предшествуют работы по переноса проекта в натуру. Он состоит в закреплении на местности отдельных точек сооружения, определяющих его основные осевые лини в соответствии с положением их на генплане.

После переноса проекта в натуру приступают к подготовке основания плотины и ложа пруда.

Первой операцией строительства является снятие растительного слоя грунта с основания плотины, пруда и карьера. Толщина снятия растительного слоя колеблется от 0,2 м по бортам до 1,4 м в тальвеге, где удаляют илистые грунты с малым удельным сцеплением. Срезка растительного грунта ведется бульдозером Д-192 с перемещением 30-70 м. Часть растительного грунта в объеме, необходимом для крепления низового откоса, остается во временном отвале со стороны нижнего бьефа плотины. Остальной грунт грузиться на самосвалы и перемещается во временные отвалы выше зоны НПУ.

Разработка грунта в траншее под замок производится:

1. На правом крутом склоне экскаватором прямая лопата с емкостью ковша 0,65 м3 с погрузкой на автотранспорт и возкой в ядро плотины.

2. Экскаватором - драглайн емкостью 0,8 м3 с выбросом грунта на бровку котлована с перемещением бульдозером на расстоянии от 10 до 30 м, в пригрузочные призмы и ядро плотины.

Разработка грунта в замке производится с оставлением по периметру защитного слоя 30 см, который дорабатывается перед забивкой замка. Доработка защитного слоя производится в днище бульдозером с выбросом экскаватором - драглайн емкостью 0,8 м3 на бровку, на откосах - экскаватором - драглайн.

Укладка грунта в тело плотины и замок ведется с послойным уплотнением слоя 20-30 см при оптимальной влажности. Если грунт, завезенный из карьера, обладает влажностью выше оптимальной, его подсушивают на месте укладки после разравнивания путем выветривания и естественного испарения.

Строительство ведется в весенне-летний период. Чтобы уложенный грунт не переувлажнялся атмосферными осадками, уплотнение производится немедленно.

Наращивание плотины производится по всему профилю плотины. Уплотнение грунтов в замке и теле плотины производиться по всему профилю. Уплотнение грунтов в замке и теле плотины производится кулачными катками Д-220 за 12-18 проходов, в местах сопряжения ядра с бортами дополнительно уплотняют грунт пневмотрамбовками.

Верховой откос плотины подлежит креплению железобетонными плитами. Для обеспечения проектной плотности грунта, откос отсыпается с уширением на 30-40 см по сравнению с проектными габаритами. Неуплотненный грунт снимается с откосов бульдозером и укладывается в тело плотины. Планировка гребня, берм, откосов производится бульдозером. Монтаж сборных железобетонных плит производится гусеничным краном МУК-25. Плиты омоноличиваются в карты. Низовой откос крепиться посевом многолетних трав по слою растительного грунта толщиной 20 см.

Растительный грунт с площади карьера снимается бульдозером и перемещается во временный отвал, используется для рекультивации карьера.

Донный водовыпуск. В состав донного водовыпуска входят: входной оголовок, стальная труба диаметром 300 мм, выходной оголовок. Сечение - трапецеидальное, шириной по дну - 2,0 м и откосами 1:1,0. Разработка грунта в траншее производится экскаватором обратная лопата с ковшом емкостью 0,65 м3 с выбросом грунта в отвал на бровку траншеи. Доработка траншей под диафрагмы производятся вручную. Обратная засыпка - вручную с применением пневмотрамбовок, монтаж трубопровода производим краном - трубоукладчиком ТК-53.

Далее производятся расчеты основных объемов работ.

Таблица 7.1 Срезка растительного грунта с основания плотины

№№ поперечников

Нпр, м

В, м

Вср, м

L, м

t, м

tср, м

W, м3

НП ПК 0 -15,5

0,2

9,1

0,2

19,28

15,5

0,2

59,77

1 ПК 0

3,9

29,45

0,2

41,28

20

0,2

165,12

2 ПК 0 +20,0

8,2

53,1

0,2

81,85

20,5

0,2

335,59

3 ПК 0 +40,5

17,2

110,6

0,2

122,7

21,6

0,2

530,06

4 ПК 0 +62,1

21,6

134,8

0,2

149,65

20,3

0,2

607,58

5 ПК 0 +82,4

27,0

164,5

0,2

167,8

21,6

0,2

724,90

6 ПК 1 +0,4

28,2

171,1

0,2

161,48

22,0

0,2

710,51

7 ПК 1 +26,0

24,7

151,85

0,2

131,23

19,5

0,2

511,80

8 ПК 1 +45,5

17,2

110,6

0,2

81,85

20

0,2

327,4

9 ПК 1 +65,5

8,2

53,10

0,2

31,10

18

0,2

111,96

КП ПК 1 +83,5

0,2

9,1

0,2

У4084,69

W = Вср· L · tср, м3 (7.1)

где Нпр - проектная высота плотины, м;

В - ширина плотины по основанию на поперечниках, м;

Вср -средняя ширина плотины по основанию между поперечниками, м;

L - расстояние между поперечниками, м;

t - толщина срезки растительного грунта с основания плотины, м;

tср - средняя толщина срезки растительного грунта, м;

W - объем срезки растительного грунта, м3.

Таблица 7.2 Объем отрывки замка

№№ поперечников

Нзам, м

щзам, м2

щср.зам, м2

L, м

Wзам, м3

1 ПК 0

4,80

42,24

90,24

20

1804,80

2 ПК 0 +20,0

9,20

138,24

130,5

20,5

2675,25

3 ПК 0 +40,5

8,60

122,76

135,86

21,6

2934,58

4 ПК 0 +62,1

9,60

148,96

148,96

20,3

3023,89

5 ПК 0 +82,4

9,60

148,96

140,98

21,6

3045,17

6 ПК 1 +0,4

9,00

133,0

78,55

22,0

1728,10

7 ПК 1 +26,0

3,30

24,09

24,63

19,5

480,29

8 ПК 1 +45,5

3,40

25,16

36,5

20,0

730,00

9 ПК 1 +65,5

5,20

47,84

18,0

У16422,08

Wзам = щср.зам· L, м3 (7.2)

щср.зам = (Взам + mзам + Нзам)· Нзам, м2 (7.3)

где Нзам - глубина замка, м;

Взам - ширина замка по дну, м;

mзам - заложение откосов замка;

щзам - площадь сечения замка, м2;

Wзам - объем отрывки замка, м3

Таблица 7.3 Объем насыпи тела плотины

№№ поперечников

Нстр, м

щпл, м2

щпл.ср, м2

L, м

Wпл, м3

НП ПК 0 -15,5

0,206

1,76

39,18

15,5

607,29

1 ПК 0

4,02

76,60

170,28

20,0

3405,60

2 ПК 0 +20,0

8,45

263,96

370,27

20,5

7590,54

3 ПК 0 +40,5

17,42

476,57

747,51

21,6

16146,22

4 ПК 0 +62,1

22,25

1018,44

1428,12

20,3

28990,84

5 ПК 0 +82,4

27,81

1837,79

1940,75

21,6

41920,20

6 ПК 1 +0,4

29,05

2043,71

1755,73

22,0

38626,06

7 ПК 1 +26,0

25,44

1467,74

972,16

19,5

18957,12

8 ПК 1 +45,5

17,72

476,57

370,27

20,0

7405,40

9 ПК 1 +65,5

8,45

263,96

132,86

18,0

2391,48

КП ПК 1 +83,5

0,206

1,76

У166040,75

Wпл = щср.пл· L, м3 (7.4)

щпл = (Вгр + mср + Нстр)· Нстр, м2 (7.5)

где Нстр - строительная высота плотины, м;

Вгр - ширина гребня плотины, м;

mср.пл - среднее заложение откосов плотины;

щпл - площадь поперечного сечения плотины, м2;

Wпл - объем насыпи тела плотины, м3

Таблица 7.4 Площадь планировки мокрого откоса

№№ поперечников

Нстр, м

Lмокр, м

Lмокр.ср, м

L, м

Sмокр, м2

НП ПК 0 -15,5

0,206

0,65

6,68

15,5

103,46

1 ПК 0

4,02

12,70

19,70

20,0

394,00

2 ПК 0 +20,0

8,45

26,70

41,35

20,5

847,68

3 ПК 0 +40,5

17,42

56,00

62,16

21,6

1364,15

4 ПК 0 +62,1

22,25

70,31

79,10

20,3

1605,63

5 ПК 0 +82,4

27,81

87,88

89,84

21,6

1940,54

6 ПК 1 +0,4

29,05

91,80

86,10

22,0

1894,09

7 ПК 1 +26,0

25,44

80,39

68,20

19,5

1329,80

8 ПК 1 +45,5

17,72

56,00

41,35

20,0

827,00

9 ПК 1 +65,5

8,45

26,70

13,68

18,0

246,15

КП ПК 1 +83,5

0,206

0,65

У10552,50

Sмокр = Lмокр.ср· L, м2 (7.6)

Lмокр = Нстр (7.7)

где Lмокр - длина мокрого откоса, м;

- заложение мокрого откоса;

Sмокр - площадь планировки мокрого откоса, м2.

Таблица 7.5 Площадь планировки сухого откоса

№№ поперечников

Нстр, м

Lсух, м

Lсух.ср, м

L, м

Sсух, м2

НП ПК 0 -15,5

0,206

0,55

5,68

15,5

88,04

1 ПК 0

4,02

10,81

16,77

20,0

335,40

2 ПК 0 +20,0

8,45

22,73

35,20

20,5

721,60

3 ПК 0 +40,5

17,42

47,67

53,76

21,6

1161,22

4 ПК 0 +62,1

22,25

59,85

67,33

20,3

1366,80

5 ПК 0 +82,4

27,81

74,81

76,48

21,6

1651,86

6 ПК 1 +0,4

29,05

78,14

73,29

22,0

1612,27

7 ПК 1 +26,0

25,44

68,43

58,05

19,5

1131,98

8 ПК 1 +45,5

17,72

47,67

35,20

20,0

704,00

9 ПК 1 +65,5

8,45

22,73

35,20

18,0

633,60

КП ПК 1 +83,5

0,206

47,67

У9406,77

Sсух = Lсух.ср· L, м2 (7.8)

Lсух = Нстр (7.9)

где Lсух - длина сухого откоса, м;

- заложение сухого откоса;

Sсух - площадь планировки сухого откоса, м2.

Таблица 7.6 Объем насыпи тела ядра

№№ поперечников

Нстр, м

щяд, м2

щср.яд, м2

L, м

Wяд, м3

НП ПК 0 -15,5

-

-

8,30

15,5

128,65

1 ПК 0

3,42

16,60

31,71

20,0

6341,00

2 ПК 0 +20,0

7,85

46,81

94,28

20,5

1932,72

3 ПК 0 +40,5

17,12

141,75

172,77

21,6

3731,72

4 ПК 0 +62,1

21,65

203,78

248,86

20,3

5051,86

5 ПК 0 +82,4

27,21

293,94

305,05

21,6

6588,97

6 ПК 1 +0,4

28,45

316,15

284,89

22,0

6267,47

7 ПК 1 +26,0

24,84

253,62

197,69

19,5

3854,86

8 ПК 1 +45,5

17,12

141,75

94,28

20,0

1885,6

9 ПК 1 +65,5

7,85

46,81

23,41

18,0

421,29

КП ПК 1 +83,5

-

-

У30497,24

Wяд = щср.яд· L, м3 (7.10)

щяд = (Вяд + mяд + Нстр.яд)· Нстр.яд, м2 (7.11)

где Нстр.яд - строительная высота ядра м;

Вяд - ширина ядра поверху, м;

mяд- заложение откосов ядра;

щяд - площадь сечения ядра, м2;

Wяд - объем насыпи ядра, м3

Площадь планировки гребня плотины:

Sгр = Вгр· Lгр= 8 · 199 = 1592 м2 (7.12)

где Вгр - ширина гребня, м;

Lгр - длина плотины по гребню, м;

Площадь планировки берм:

Sбер= Вб.в.о · Lб.в.о + Вб.н.о · Lб.н.о = 4·126+4·130 = 1024 м2 (7.13)

где Вб.в.о, Вб.н.о - ширина берм верхового и низового откоса, м;

Lб.в.о , Lб.н.о - длина берм верхового и низового откоса, м

Объем дренажа:

Wдр = щдр · Lдр = 40 · 100 = 4000 м3 (7.14)

где щдр - площадь дренажа, м2;

Lдр - длина дренажа, м

Делись добром ;)