Проектирование земляной плотины

Подождите немного. Документ загружается.

Санкт-Петербургский

Государственный Архитектурно Строительный

Университет

Факультет инженерно-экологических систем

Кафедра гидрологии

Курсовая работа по дисциплине:

«Гидрология, гидрометрология и гидротехнические

сооружения»

Проектирование гидроузла

для водоснабженческих целей.

Работу выполнила

студентка гр.2-В-3

Нефедьева Ю.

Работу принял

преподаватель Савкин А.А.

2008 г.

Содержание:

1.Гидрологические расчеты.

1.1. Определение нормы

стока...........................................................................................

.......3

1.2. Определение расходов и объемов стока заданных

обеспеченностей при отсутствии данных

гидрометрических наблюдений........................................3

1.2.1. Определение расхода и объема стока высокой

обеспеченности (маловодного года)

………………………………………………………………………………

………….…………………....3

1.2.2. Определение расхода малой обеспеченности

(многоводного года), вызванного

половодьем…………………………………………….

…………………………………………………………3

1.3. Построение

гидрографа………………………………………………………..

…………………………………….4

2. Водохозяйственные расчеты.

2.1. Заключение о необходимом виде регулирования с

учетом 20% потерь воды из

водохранилища…………………………………………………………

…………………………………………….6

2.2. Определение полезного объема водохранилища

годичного регулирования графоаналитическим

методом………………………….…………………………….6

2.3. Определение мертвого и полного объемов

водохранилища……………………..7

3. Проектирование гидроузла.

3.1. Определение отметки нормального подпорного

уровня (НПУ) и уровня мертвого объема (УМО)

………………………………………………………………………………

…….………………...8

3.2. Определение отметки гребня и габаритов земляной

насыпной

плотины……………………………………………………………………

………………………………………………………………….9

3.2.1. Определение отметки гребня плотины (ГП)

………………………………….……………….9

3.2.2. Конструктивное решение профиля плотины...

…………………………………………..…10

4.Приложение

4.1. Гидрограф маловодного

года…………………………………………………………………………

………13

4.2. Интегральная кривая стока для маловодного года

заданной

обеспеченности…………………………………………………………

……………………………………………………………..14

4.3 Кривые связей площадей и объемов

водохранилища………………………..……….15

5.Список используемой литературы

1. Гидрологические расчеты.

1.1. Определение нормы стока .

Один из параметров нормы стока, а именно модуль стока (М

) является заданным.

Определим следующие параметры, используемые в последующих расчетах.

Расход

Объём годового стока

1.2. Определение расходов и объемов стока заданных обеспеченностей при

отсутствии данных гидрометрических наблюдений.

1.2.1. Определение расхода и объема стока высокой обеспеченности

(маловодного года).

Эти характеристики нужны для расчета объемов водохранилища, для установления

значений величин Q

и W

необходимо вычислить модульный коэффициент K

. Модульный

коэффициент определяется из таблиц трехпараметрического гамма распределения, K

=f(P, C

, С

Принимая соотношение C

=2С

. Значение C

=0,35 (по заданию). Для обеспеченности Р=95%

модульный коэффициент составит:

см

125,8

1000

12505,6

1000











годмQW

366

1023,256125,810536,3110536,31 

Расход:

Объём годового стока:

1.2.2. Определение расхода малой обеспеченности (многоводного года),

вызванного половодьем.

Этот параметр нужен для расчета водопропускных сооружений, уточнения объема

форсировки и назначения режима работы водохранилища при холостых попусках. Расчет

выполнен на максимальный 1% расход, вызванный половодьем. Так как река находится в

равнинной лесной зоне, воспользуемся редукционной формулой:

FhK

17,0

210

754,164

)11250(

125093,0466,0714,018,176008,0

)1(

















-параметр, характеризующий дружность весеннего половодья.

=0,008 для первой категории рельефа (таблица 5[2]).

- расчетный слой суммарного весеннего стока половодья,

определяемый вероятностью превышения Р=1% в зависимости от

коэффициента Cv и отношения

СС



, а также от среднего многолетнего слоя

стока h



- коэффициент, учитывающий неравенство статических параметров слоя стока и

максимальных расходов воды. При Р=1%



=1. (Приложение7[1])

для

=0,35 и модульный коэффициент составит:



- коэффициент, учитывающий влияние прудов и озер.

где с=0,215 при



- коэффициент, учитывающий снижение максимальных

расходов в залесённых

бассейнах.



0,3 0,4

0,5

0,4

0,3 0,4

1p

1,8

2,1

с 99 50

505,0



p

смQKQ

103,4125,8505,0





годмWKW

366

104,1291023,256505,0





ммhKh

15,1698599,1





699,0

0,22,01











оз

fс



ммh 100



2

99,1



p

1



, n

=0,22 для леса равномерно распределённого по водосбору с различным

механическим составом почвогрунтов под лесом.



- коэффициент, учитывающий снижение максимального расхода в заболоченных

бассейнах..

для низинных болот и заболоченных лесов и лугов

n- показатель степени индукции. n=0,17 для тундры и лесной зон

493,0

)124(

)1(

22,02











лесов





909,0)131,0lg(8,01)11,0lg(1



болот



8,0



1.3. Построение гидрографа маловодного года.

Для определения необходимости и возможности устройства водохранилища, вида

регулирования и объемов накопления воды строится гидрограф маловодного года с указанием

на нем характерных расходов.

Для построения гидрографа воспользуемся среднемесячными данными расходов, которые

получим, используя среднегодовой расход воды высокой обеспеченности и модульные

коэффициенты внутригодового распределения стока по месяцам.

смQ

103,4

KQQ 

9595

Значения модульных коэффициентов

берутся из задания по внутригодовому

распределению стока реки-аналога (река Клязьма). Данные для построения гидрографа

представлены в таблице №1:

Таблица №1.

Гидрологическая

характеристика

Месяца

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

0,48 0,52 1,87 3,50 2,03 0,64 0,46 0,40 0,44 0,52 0,62 0,50

1,96 2,13 7,67 14,36 8,41 2,63 1,89 1,64 1,81 2,13 2,54 2,05

Гарантированный расход в нижнем бьефе в соответствии с заданием:

Построенный гидрограф находится в параграфе 4 .Приложение п. 4.1.

смQQ

декабряpнетто

05,2



2. Водохозяйственные расчеты.

2.1. Заключение о необходимом виде регулирования с учетом 20% потерь воды

из водохранилища.

Объем годового водопотребления:

Гарантированный расход водопотребления с предварительным учетом потерь из

водохранилища Q

брутто

, который примем на 20% больше Q

НЕТТО

Объем годового водопотребления с учетом предварительных потерь из водохранилища

составит:

Так как,

то необходимо регулирование стока

2.2. Определение полезного объема водохранилища годичного регулирования

графоаналитическим методом.

Полезный объем водохранилища по графоаналитическому методу определяется по

интегральной кривой стока для маловодного года заданной обеспеченности.

Интегральная кривая стока является графическим изображением изменения объема

стока во времени (в течение года), поэтому для построения вычислим объемы стока за

годмQW

неттонетто

3666

106488,6405,210536,3110536,31 

смQQ

неттобрутто

46,205,22,12,1 

годмWгодмW

брутто

3636

10577,77104,129 

годмWW

неттобрутто

366

10578,7710648,642,12,1 

),,,,,,(95

46,2

XIIXIXVIIIVIIIIIбрутто

QсмQ 

интервалы с последовательной временной связью.

Так как мы располагаем данными среднемесячных расходов заданной

обеспеченности, то интервал времени составит 1 месяц.

По данным графам 1 и 5 таблицы №2 строится график интегральной кривой. На оси

ординат откладываем объем стока, а на оси абсцисс - время.

Полезный объем водохранилища по графику находится суммированием отрезков,

измеренных вдоль оси ординат между касательными к интегральной кривой, проведенной

параллельно линии характеризующей Q

брутто

в точках перегиба.

Расстояние замеряется на участках, где угол наклона линии интегральной кривой

меньше угла наклона кривой, характеризующей Q

брутто

Построенный

график интегральной кривой

находится в параграфе 4 .Приложение п. 4.2.

Таблица №2.

Месяца

Средние расходы за

месяц

Число секунд

в месяце

Сток за месяц

10, мW

Суммарный сток на

последний день месяца,

)(10

1 2 3 4 5

1,96

2678400

5,276 5,276

2,13

2419200

5,153 10,429

III

7,67

2678400

20,543 30,972

14,36

2592000

37,221 68,193

V 8,41 2678400

22,525 90,718

VI 2,63 2592000

6,817 97,535

VII 1,89 2678400

5,062 102,597

VIII 1,64 2678400

4,393 106,99

IX 1,81 2592000

4,692 111,682

X 2,13 2678400

5,705 117,387

XI 2,54 2592000

6,584 123,971

XII

2,05

2678400

5,491 129,462

Проверка:

336

2000006500010)397,129462,129( ммWW

XII



2.3. Определение мертвого и полного объемов водохранилища.

Полный объем равен сумме полезного и мертвого объемов:

В первом приближении потери из водохранилища на фильтрацию, испарение и

льдообразование учтены в полезном объеме, как 20% увеличения гарантированного объема

стока, полагая, что мертвый объем предназначен только для аккумуляции наносов в

период активной эксплуатации водохранилища Т=90 лет, определяется по формуле:

мополезн

VVV 