Объем воды в пруду и на орошение
Читайте также:
|
Отметки горизонталей | Площади, ограниченные горизонталями, м2 | Средние площади, м2 | Мощность слоев, м | Объемы воды, м3 |
Объем воды в пруду | ||||
12,4 | — | — | — | — |
0,6 | ||||
188187, 5 | ||||
120187, 5 | 120187,5 | |||
188187,5 | ||||
Итого: 425772 | ||||
Объем воды на орошение | ||||
15,6 | 0,6 | |||
16,0 | 0,4 | |||
16,4 | ||||
Итого: 57692 |
Объем воды, который приходится на 1 м3 плотины, вычисляем путем деления объема воды в пруду при НПГ на объем плотины: 425772/1446,4=294,3 м3
Водосбросное сооружение
На плане балки запроектировать водосбросное сооружение (канал, водослив, водоспуск). Каналы и водосливы устраиваются в коренном берегу балки в обход плотины, на расстоянии от нее не менее 10 – 15 м (см. рис. 7), а входные части их (верховье) располагают не ближе 30 – 40 м от плотины. Канал у пруда (вход) и внизу у дна устраивают с некоторым расширением, чтобы вода протекала тонким слоем, а, следовательно, с меньшей скоростью. При больших скоростях воды дно и откосы канала укрепляют.
Водоспуск в отличие от канала и водослива устраивают в теле плотины, через него можно спустить почти всю воду из пруда. Сбросной канал, а также водослив проектируют на противоположной стороне от орошаемой площади.
Ширину отверстия входной части водослива приближенно можно определить по формуле затопленного водослива с широким порогом:
где Q – максимальный расход воды, м3/с;
α – коэффициент, при закругленном входе, равный 0,92;
а – глубина воды на пороге водослива (0,6 – 1,0 м);
g – ускорение силы тяжести (9,81 м/с2);
z – превышение уровня воды в водохранилище над входным отверстием
Максимальный модуль стока весенних (талых) вод с 1 га можно определить по формуле Д.Л. Соколовского
qmax = 2,8 aδα л/ (с га),
где а – среднемаксимальная интенсивность снеготаяния равная 2-4 мм/ч.
δ – коэффициент стока, равный в среднем 0,5
α – коэффициент редукции, равный для площадей водосбора 100 га — 0,98.
Дата добавления: 2015-04-18 ; просмотров: 8 ; Нарушение авторских прав
Источник
Водохозяйственный расчет пруда
Полный объем воды в пруду состоит из полезного объема, мертвого объема, объема на потери воды и резервный объем.
Полезный объем пруда (Vполезн) включает количество воды, которое идет на удовлетворение нужд водоснабжения населенного пункта (V6ыт), орошение питомников (Vорош), для противопожарных целей (Vпож) и называется полезной водоотдачей пруда.
В данной работе на пожаротушение расчет не ведется.
Vполезн=42000+24000=66000 м 3
Величину мертвого объема пруда определяют:
1) по количеству наносов, поступающих в пруд с водосборной площади; по санитарным нормам в целях уменьшения прогревания воды в летнее время и снижения процессов разложения и гниения растительных и животных остатков в пруду постоянно должно быть не менее 0,5-1,0 м воды;
2) по глубине промерзания воды (0,5-1,5 м) — дно пруда не должно промерзать, так как в нем образуются трещины, вызывающие утечку воды из пруда.
При предварительном расчете мертвый объем (VMO) принимается равным 15% от полезного объема.
= 0,15·Vполезн = 0,15·66000 = 9900м 3
Рассчитанная величина мертвого объема отложенная на топографической характеристике по кривой объемов и определённая глубина воды, соответствующая предварительно рассчитанному мертвому объему. Составляет менее 1,5м (глубина мертвого уровня устанавливается с учетом санитарных требований и целей проектирования пруда), поэтому устанавливаем горизонт мёртвого объёма на уровне 2,0м. На топографической характеристике указываю уточненную отметку горизонта мертвого объема (ГМО) и определяют величину мертвого объема.
Сумма мертвого и полезного объемов составит промежуточную величину расчетный объем
Расчетный объем откладывают на топографической характеристике и определяют по батиграфической кривой площадь зеркала воды на горизонте мертвого объема и уровне расчетного объема для дальнейших расчетов.
Sрасч = 127600м 2
Потери воды из пруда определяют для того, чтобы установить, сколько воды можно взять из него для полезного потребления. Вода, накопленная в пруду, не может быть полностью использована для полезных целей, так как часть ее теряется, поэтому при определении объема потерь учитываются потери на испарение, фильтрацию, заиление и льдообразование.
Потери воды на испарение (Vисп) с водной поверхности (испаряемость) зависят от температуры воды и воздуха, влажности воздуха и скорости ветра. Слой потерь на испарение можно определить по специальным картам (Зайкова, Полякова) или по формуле
Писп–слой воды на испарение определяется по карте изолиний испарения (Б.Д.Зайкова) или принимается для лесостепной зоны –0,6м.
Sгмо–площадь зеркала воды на горизонте мёртвого объёма, м 2 ;
Sрасч– площадь зеркала воды на горизонте расчётного объёма, м 2 .
Потери на фильтрацию (Vф) рассчитывают по формуле (6), подставляя вместо слоя воды на испарение (Писп) величину слоя воды на фильтрацию (Пф). Фильтрация воды из пруда происходит через тело плотины, в обход нее, под плотиной, через ложе пруда и величина ее зависит от водопроницаемости и механического состава грунта, формы берегов. По рекомендациям проф. М.В.Потапова приближенно слой фильтрационных потерь в год можно принимать по таблице (табл. 2).
Потери воды на фильтрацию из прудов
Гидрологические условия балки
Величина фильтрации в год
Потери воды за счет заиления (Vз) зависят от состояния водосбора, степени его распаханности и облесенности. При распаханном водосборе заиление может достигать 20-22 см в год. С целью уменьшения твердого стока и заиления прудов целесообразно оставлять нераспаханную 20-30 м полосу вокруг пруда и проводить облесение берегов балки. Потери на заиление также рассчитывают по формуле:
Потери на льдообразование (Vльд) зависят от климатических факторов, обычно слой воды на льдообразование принимают равным 0,5м и рассчитывают в том случае, если пруд проектируется для бытовых нужд и водопотребления.
Vпотерь= 48840+40700+16280+40700=146520м 3
Общий полезный объем пруда складывается из мертвого и полезного объемов и объема потерь.
Vнпг = Vмо+ Vполезн + Vпотерь=39600+66000+146520= 252120м 3
Найденный объем откладывается на топографической характеристике, уровень воды называют нормальным подпорным горизонтом (НПГ). Это высший подпорный уровень, который плотина может поддерживать в течение длительного времени при нормальной эксплуатации всех сооружений.
По графику определяют площадь зеркала воды на этом горизонте.
Резервный (форсировочный) объем
В результате весеннего снеготаяния, выпадающих длительных ливней с водосборной площади в пруд может поступать большое количество воды. В этом случае объем притока будет превышать расход воды, и вода в пруду может подниматься над НПГ. Объем форсировки (резервный объем) располагающийся выше НПГ служит для сохранения паводковых вод, пропускаемых через водосбросные сооружения. Наивысший горизонт при пропуске наибольшего весеннего паводка называют максимальным подпорным горизонтом высоких вод (ГВВ).
Увеличение отметки ГВВ над НПГ повышает высоту, а, следовательно, стоимость сооружения плотины. Однако при этом снижается стоимость водосбросного сооружения (за счет уменьшения его размеров, рассчитываемых на меньший расход). Уменьшение сбросного расхода объясняется регулирующим влиянием пруда, так в пруду между НПГ и ГВВ временно задерживается часть объема паводка. Так как объём пруда 252120 м 3 возьмём на форсировку 1,55м.
По батиграфическим кривым определяют площадь и объем пруда на ГВВ.
Sгвв = 560000м 2 Vгвв= 268400м 3
Источник
Мир водоснабжения и канализации
все для проектирования
Пример расчета пруда биологической очистки с искусственной аэрацией
Продолжительность пребывания стоков определяется по формуле:
tlag=N/(2,3×Кd) (N√(Len/(Len-Lfin))- 1),
где: Продолжительность tlag должна быть рассчитана для двух периодов года:
- Летний период при t=17°С;
- Холодный период года (весна, осень) t=2°С.
По результатам расчета принимается наибольшая продолжительность
Где: Len-БПКполн воды, поступающей в данную ступень, мг/л; Lfin-остаточное БПК, принимаем для лета Lfin= 2,0-3,0 мг/дм3, холодный период года (осень, весна) Lfin= 1,0-2,0 мг/дм3
N-количиство ступеней очистки
кd-динамическая константа скорости потребления кислорода , определяется:
кт -константа скорости потребления кислорода, сут-1, скорректирована для расчетной температуры, определяется:
-при температуре воды 5-30°С: кт=к*1,047Т-20, сут-1;
-при температуре воды 0-5°С: кт=к*(1,12(Т+1)-0,022)T-20, сут-1.
К-константа скорости потребления кислорода. Для прудов глубокой очистки К принимают: для 1-й ступени -0,07; для 2-ой ступени – 0,06; для остальных ступеней пруда -0,05-0,04; для одноступенчатого пруда к=0,06 сут-1.
β1-коэффициент, который определяется β1=1+120υlag,
υlag-скорость движения воды в пруде, м/с, которая создается аэраторами или перемещением воды по коридорам лабиринтного типа, при υlag>0,05м/с, то β1=7.
Объем водоема, определяется:
Wlag=Σ Wlag,i
Wlag,i — Объем ступени
i — номер ступени очистки
Площадь каждой ступени водоема, м2:
Flag=Wlag/Hlag
Hlag — высота воды в водоеме
Пример расчета водоема:
Len=42 (первая ступень); 21(вторая ступень); 10,5 (третья ступень); 5,6 (четвертая ступень) мг/дм3
Lfin лето= 3 мг/дм3
Lfin хол=2 мг /дм3
А) Сначала расчитываем скорость ветра над водой Vw, так как она необходима для расчета (g*t)/Vw и (g*L)/(Vw)².
Б) Продолжительность прибывания стоков в водоеме в летний период составляет для каждой ступени:
tlag1=N/(2,3×Кd) (N√(Len/(Len-Lfin))- 1)= 0,07617
tlag2=N/(2,3×Кd) (N√(Len/(Len-Lfin))- 1)=0,18673
tlag3=N/(2,3×Кd) (N√(Len/(Len-Lfin))- 1)=0,50048
tlag4=N/(2,3×Кd) (N√(Len/(Len-Lfin))- 1)=1,50734
В) Продолжительность прибывания стоков в водоеме в холодный период составляет для каждой ступени:
tlag1=N/(2,3×Кd) (N√(Len/(Len-Lfin))- 1)=0,21679
tlag2=N/(2,3×Кd) (N√(Len/(Len-Lfin))- 1)=0,52217
tlag3=N/(2,3×Кd) (N√(Len/(Len-Lfin))- 1)=1,34162
tlag4=N/(2,3×Кd) (N√(Len/(Len-Lfin))- 1)=3,61046
Г) Объем каждой ступени пруда:
Д) Площадь каждой ступени пруда :
Источник