Как найти объем плотины

Объем плотины

Объем плотины вычисляется аналогично объему осушительных каналов с той разницей, что у плотины разные коэффициенты откосов. Основные данные для вычисления объема плотины берут с продольного профиля плотины.

Таблица 1 – Расчет объема плотины

Высота плотины, м

Горизонтальное заложение откосов, м

Ширина гребня, м

Ширина основания, м

Площадь поперечного сечения

Средняя площадь сечения, м 2

Расстояние между пикетами, м

Объем грунта, м 3

Расчет наполнения пруда водой

Для расчета наполнения пруда водой следует вычислитьт приток воды с водосбросной площади по формуле:

Где Wвес— объем весеннего стока, м 3 ; F – водосборная площадь, га; H – мощность снега, м; δ – плотность снега, г/см 3 или т/м 3 ; σ – коэффициент стока

Объем воды в пруду

Объем воды в пруду можно вычислить по горизонталям. Для этого определяют на плане балки площади, ограниченные каждой горизонталью и линией уреза воды на плотине. После этого определяют объем слоя воды каждой парой соседних горизонталей по формуле:

Где: V32-33 – объем слоя воды между горизонталями (с отметками 32 и 33м), м 3 ; f32-f33 – площади, ограниченные этими горизонталями, м 2 ; h – высота сечения (превышение одной горизонтали над другой).

Суммируя объемы всех этих слоев, получаем общий объем воды в пруду. Площади, ограниченные горизонталями, можно вычислить планиметром, палеткой, разбивкой на ряд элементарных фигур.

Таблица 2 – ведомость вычисления объема в пруду

Источник

Расчет земляной плотины

2.1. Определение размеров элементов плотины

Высота плотины ПЛ) равна разности отметок гребня плотины и самой низкой точки в створе плотины (в нашем примере – 151.1 м) Высота гребня для сельскохозяйственных плотин принимается на 0.3-0.5 м выше от­метки ФПУ.

В нашем примере: 169.1 + 0.5 м = 159.6 м

Тогда: НПЛ =159.6 – 151.1 = 8.5 м

Ширина гребня проезжих плотин принимается в зависимости от класса дороги (обычно 5. 7 м). Гребень делается с двусторонним поперечным уклоном 3. 5%.

Коэффициенты заложения откосов (φ) земляной плотины представля­ют собой отношение горизонталей проекции линии откоса к высоте плотины и зависят от рода грунта отсыпки (приложение 5).

В нашем примере высота плотины 8.5 м, грунт для насыпки тела плотины − суглинок средний. Следовательно, коэффициенты заложе­ния откосов: сухого – 2.25, мокрого − 3 .

Ширина плотины по низу определяется по формуле;

где: в — ширина плотины по верху (гребня), м;

φсух + φмокр — коэффициенты заложения откосов.

В нашем примере, для проезжей плотины, по гребню которой проектируется дорога 5 класса, ширина плотины по низу составит:

В = 5м + 8.5 м · (2.25+3) = 49.6 м

В теле плотины проектируются некоторые устройства, имеющие большое значение в повышении надежности и долговечности плотины (ядро, замок, дренажная призма, экран).

Дренажная призма устраивается обычно из камней в нижней части сухого откоса с целью предотвращения выноса частиц грун­та из тела плотины фильтрационным потоком.

Высота призмы равна 1/4 высоты плотины, ширина по верху 1.0. 1.5м откосы 1:2 или 1:2.5 (Рис. 5).

Рис. 5 Поперечный профиль плотины м 1:200

Ядро представляет собой стенку из мятой глины, устраиваемую втеле плотины для снижения водопроницаемости плотины. Ядро служит для предотвращения фильтрации через тело плотины. Ядро должно быть выше НПУ на 0.7. 0.8 м и ниже гребня на 1.0. 1.2 м. Ширина ядра по верху – 0.3…1.0 м, по низу – 2.0. 2.5 м.

Читайте также:  Вычислите объем тела вращения фигуры образованной линиями ось вращения

Замок устраивается из глины в том случае, если под плотиной лежат водопроницаемые грунты. Он служит для сокращения фильтрации под телом плотины. Замок является как бы продолжением ядра. Ширина его по дну — 1/3 ширины плотины по верху, но не менее 1.5 м. Замок делается на всю глубину водопроницаемого слоя и еще на 0.5. 0.8 м заглубляется в водоупорный слой. Замок делается по всей длине плотины от одного берега балки до другого, врезаясь в берега.

Если грунт тела плотины способен разжижаться, вместо ядра устраивают водонепроницаемый пластичный экран, который представ­ляет собой наклонную стенку из глины (или других материалов), уложенную параллельно мокрому откосу. Верхняя часть экрана имеет толщину 0.7. 0.8 м, нижняя – 3.5. 4.0 м. Нижняя часть экрана называется зубом и устраивается аналогично замку.

2.2. Составление поперечного и продольного профилей плотины

Поперечный профиль составляется на миллиметровой бумаге в масштабе 1:100 или 1:200. Кроме элементов будущей плотины (ядра, замка, дренажной призмы), здесь указываются линии горизонтов воды: УМО, НПУ, ФПУ (Рис. 5).

Продольный профиль вычерчивается в двух масштабах: горизонтальном 1:1000 или 1:2500, и вертикальном 1:100.

Порядок работы. С плана водохранилища (1:5000) по горизонта­ли переносится гребень плотины (в масштабе 1:1000 он получится в пять раз длиннее, чем на плане).

Через промежутки, равные расстоянию между горизонталями, в соответствующем масштабе отмечаются сечения и выписываются от­метки земли в этих сечениях. По вертикали откладываются отметки горизонталей. Соединив полученные точки, получают продольный профиль плотины. На нем отмечают гребень плотины и гребень дренажной призмы (Рис. 6).

Рис. 6. Продольный профиль плотины

2.3. Составление плана основания плотины

План основания плотины располагается точно под продольным профилем и вычерчивается в том же масштабе. Сначала проводится линия — ось плотины, от нее в обе стороны откладывается по по­ловине ширины гребня и проводятся две параллельные линии − бров­ки гребня.

Далее для каждого сечения определяется ширина основания плотины. По продольному профилю в каждой точке определяется вы­сота плотины (разница отметок гребня и дна пруда). Умножая вы­соту плотины на коэффициенты заложения откосов, получают длину отрезков горизонтального заложения откосов. От верхней бровки в каждом сечении откладывают отрезки, равные заложению мокрого откоса, а от нижней бровки — отрезки, соответствующие заложению низового откоса.

Полученные точки соединяют ломаными линиями и получают план основания плотины. Он необходим для разбивки плотины на местноcти и для подсчета объема земляных работ при возведении тела пло­тины. (Рис. 7).

Рис. 7. План основания плотины

2.4. Определение объема земляных работ.

Приближенно объем земляных работ можно вычислить по формуле:

где: Vпл количество м 3 земли для засыпки те­ла плотины и ядра;

в и В — ширина плотины по низу и по верху, м.

Объем работ по устройству замка:

где: ω — площадь поперечного сечения замка;.

Объем земляных работ по устройству дренажной призмы определяется как произведение площади поперечного сечения дренажной призмы на ее длину, деленное на два.

При подсчете необходимо учесть увеличение объема земли за счет осадки грунта (2. 4% от объема земли на возведение тела плотины).

Необходимо компенсировать снятый растительный слой, который перед возведением плотины под ее основанием снимается на глуби­ну 0.3. 0.4 м. Объем земляных работ по снятию растительного слоя равен произведению площади основания плотины на глубину снятия слоя.

Читайте также:  120 кулер объем воздуха

В нашем примере:

Vпл = 0.2 · 450 · 8.5 · (5 + 49.6) = 41769 м 3

Vядра = 0.2 · 387 · 7.5 · (2 + 2.5) = 2612 м 3

Vзамка = м 3

Vдр.призмы = м 3

Sосн = 12290 м 2 (по плану основания плотины. рис. 7)

Vраст.слоя = 12290 · 0.3 = 3687 м 3

Vосадки = 0.03 · 41769 = 1253 м 3

Итого требуется: глины 4682 м 3

земли 46709 м 3

ЗАДАНИЕ: Рассчитать высоту плотины, ширину в основании вычертить поперечный и продольный профили плотины, составить план основания плотины. Рассчитать объемы земляных работ и потребность в грунте и щебне. Все расчеты привести в курсовом проекте.

Источник

Определение объема тела плотины

№ сечения Отметки горизон-талей Расстояние между сечениями, L, м Высота насыпи по пикетам, h, м Ширина гребня плотины, Вгр, м Заложение мокрого откоса ам=h×mм, м Заложение сухого откоса ас=h×mс, м Ширина основа-ния плотины Восгр+ амс, м Средняя ширина попереч-ного профиля ,м Площадь поперечного сечения плотины , м 2 Полусум-масмеж-ныхпло-щадей , м 2 Объем кажд. секции плотины ×L, м 3 Объем нарастающим итогом W, м 3
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
1 36 1 4,8 3 2,25 10,05 7,43 7,4
40 13,8 550,6 550,6
2 35 2 4,8 6 4,5 15,3 10,05 20,1
35 29,1 1017,5 1574,1
3 34 3 4,8 9 6,75 20,55 12,68 38,0
45 49,6 2232,9 3807
4 33 4 4,8 12 9 25,8 15,3 61,2
45 75,4 3394,1 7201,1
5 32 5 4,8 15 11,25 31,05 17,93 89,7
35 106,5 3727,5 10428,6
6 31 6 4,8 18 13,5 36,3 20,55 123,3
20 142,8 2856 13284,6
7 30 7 4,8 21 15,75 41,55 23,18 162,3
25 368,7 9217,5 22502,1
8 29 8 4,8 24 18 46,8 25,8 206,4
15 216,9 3252,8 25754,9
9 28 8,3 4,8 24,9 20,25 49,95 27,38 227,3
15 216,9 3252,8 29007,7
10 27,7 8 4,8 24 18 46,8 25,8 206,4
10 184,4 1844 30851,7
11 28 7 4,8 21 15,75 41,55 23,18 162,3

Продолжение таблицы 4.1.

22

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
20 142,8 2856 33707,7
12 29 6 4,8 18 13,5 36,3 20,55 123,3
50 106,5 5325 39032,7
13 30 5 4,8 15 11,25 31,05 17,93 89,7
30 75,5 2263,5 41296,2
14 31 4 4,8 12 9 25,8 15,3 61,2
40 49,6 1984 43280,2
15 32 3 4,8 9 6,75 20,55 12,68 38
30 29,1 871,5 44151,7
16 33 2 4,8 6 4,5 15,3 10,05 20,1
35 13,8 481,3 44633
17 34 1 4,8 3 2,25 10,05 7,43 7,4
30 3,7 111 44744
18 35 4,8 4,8 4,8
30
19 36 4,8

Перенос плана плотины на местность

Перенос плана плотины на местность начинается с разбивки – проектирования оси плотины в самом узком месте балки. Для этого на обоих берегах балки несколько выше гребня будущей плотины на его оси вкапывают по столбу. Затем между этими столбами провешивают прямую линию и ставят вешки через 5…10 метров. При этом необходимо одну из вешек установить обязательно в самое низкое место балки.

После этого на чертеже находят расчетную ширину плотины по верху (по гребню). На местности (по дну и берегам балки) намечают положение будущих откосов плотины – мокрого и сухого.

От вешки, установленной на оси плотины (в самом низком месте балки), откладывают (под прямым углом к оси плотины) в сторону сухого откоса расстояние, равное половине ширины гребня плотины плюс двойное заложение откоса. Аналогично отмечают расстояние против каждой вешки вниз и вверх и в конце промеров ставят колышки. Отметив прямую линию между соседними колышками, получим линию, по которой откос плотины будет пересекаться с дном балки.

Читайте также:  Как можно найти объем химия

Внутреннее пространство, ограниченное колышками, стоящими по границам сухого и мокрого откосов, будет служить основанием плотины.

Аналогично переносят на местность план водосбросного сооружения – водослив с широким порогом, водопроводящий (водоотводящий) канал и водосбросное сооружение в виде многоступенчатого перепада прямоугольного сечения.

Строительство плотины

Работа по постройке плотины производится следующим образом: на месте, намеченном под плотину, снимается растительный слой толщиной 30 см, удаляются кустарники, пни, корни и т.д. Имеющийся на участке дерн с густой и крепкой корневой системой вырезается кирпичиками 30*50 см. Дерн в дальнейшем будет использован для одерновки сухого откоса плотины и для крепления мокрого откоса выше зоны волнобоя. Для хранения его складывают в штабеля травой к траве.

Для предотвращения фильтрации по водоносному горизонту на всю его глубину – плюс 0,5 м водоупора устраивается замок. Поперек балки в ее откосах и по дну выбирается трапецеидальная канава (траншея) для устройства замка.

После выкопки траншеи под замок грунт можно использовать для сухого откоса, а траншею заполняют глиной слоями до 20 см, слегка смачивая водой и послойно утрамбовывая. Закончив заполнение траншеи до уровня дна балки, начинают насыпать тело плотины. Насыпной грунт хорошо утрамбовывается или прикатывается тяжелыми катками. От плотности укатки зависит водонепроницаемость и устойчивость плотины, поэтому сухой насыпной грунт во время укладки слегка смачивается при послойной насыпке по всей длине и ширине плотины.

Насыпка тела плотины в холодное время года (при отрицательных температурах воздуха) не допускается. Грунт из карьера транспортируется автомашинами, бульдозерами, на тракторных прицепах, а на месте укладки равномерно разравнивается и уплотняется. Чистую глину в насыпь не применяют, потому что при высыхании она уменьшается в объеме, а смоченная – увеличивается. Поэтому, используя для отсыпки плотины глину, ее необходимо смешивать с песком, или формируют только ядро плотины с последующим перекрытием глины средним или легким суглинком.

Качество уплотнения грунта контролируется полевым плотномером. Средняя плотность должна быть не менее 1,6 т/м³. Кроме того, грунты в тело плотины укладываются с учетом их механических свойств. Более водоупорные отсыпают ближе к пруду, а худшего качества – в зоне низового откоса. Это затруднит проникновение фильтрационного потока в тело плотины и будет способствовать выходу воды из пределов ее низовой части.

В период эксплуатации прудов возможны повреждения гребня и откосов плотины, происходящие обычно в весенний период:

а) переполнение пруда и переливы воды через гребень плотины;

б) образование трещин в плотине (продольных и поперечных);

в) сползание низового откоса в результате сильного просачивания (фильтрации) воды через тело плотины;

г) просачивание воды у водосброса (водослива);

д) размыв водосбросной канавы.

Наиболее уязвимым местом является линия соединения земляного тела плотины со стенками водопропускных сооружений.

ОРОШЕНИЕ ПИТОМНИКА

Под способом орошения понимают комплекс мероприятий, обеспечивающих подачу воды к орошаемым культурам и распределение ее на орошаемом участке в целях увлажнения почвы. Способы орошения, применяемые в практике, разнообразны: дождевание, поверхностно-самотечное, мелкодисперсное, синхронно-импульсное, капельное, подпочвенное.

Дата добавления: 2018-02-18 ; просмотров: 681 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник

Поделиться с друзьями
Объясняем