Проект реконструкции узла ГТС для орошения земель в поселке Свобода Черняховского района Калининградской области

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ КАЛИНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

государственное бюджетное учреждение Калининградской области профессиональная образовательная организация

«Озерский техникум природообустройства»

Курсовой проект

на тему: Проект реконструкции узла ГТС для орошения земель в поселке Свобода Черняховского района Калининградской области.

по междисциплинарному курсу МДК 04.02 Организация и производство ремонтных работ на объектах природообустройства

профессионального модуля ПМ04. Организация и производство

эксплуатационно-ремонтных работ на объектах природообустройства

Выполнил

Мичурин Роман Дмитриевич

Группа 4 ПТ

Природоохранное обустройство территорий

Руководитель

Минич Т.Н.

Озёрск, 2016

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ КАЛИНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

ГБУ СПО Озерский техникум природообустройства

Утверждаю                                                                       
  

Зав. отделением                                                            Срок окончания проекта         

______________ (Гиль В.А.)                                       «____»______________2016г.

«____» ______________ 2016г.

З А Д А Н И Е

на курсовое проектирование студента

Озерского техникума природообустройства

Студенту Мичурину Роману Дмитриевичу

Специальность: Природоохранное обустройство территорий

1.     Тема дипломного проекта: Проект реконструкции узла ГТС для орошения земель в поселке Свобода Черняховского района Калининградской области.

2.Исходные данные к проекту

1.     План участка балки под узел ГТС в горизонталях с сечением горизонталей через 1 м в масштабе 1:500.

2.     Инженерно-геологические условипо створу плотины.

Напластования грунтов	Номер скважины
1	2	3	4	5
Глубина скважины
5	5	6	5	5
Мощность слоя
1.Растительный слой	0.20	0.30	0.30	0.30	0.20
2.Наносные илистые грунты	-	0.20	0.60	0.30	-
3.Супесь средняя	1.60	1.10	1.00	1.20	1.50
4.Глина пластичная	Не обнаружена

3.     Тип плотины – однородная с дренажем.

4.     Материал тела плотины – суглинок, для которого:

1)    Угол внутреннего трения α=20^°

2)    Коэффициент фильтрации k = 0,08 м/сут

3)    Удельное сцепление с = 5 кН/м

4)    Объемный вес γ = 18 кН/

5.     Условия проезда – предусмотреть дорогу IV категории с автомобильным движением.

6.     Отметка форсированного подпорного уровня воды (ФПУ) – 81,00 м.

7.     Отметка нормального подпорного уровня воды (НПУ) – 80,0 м.

8.     Отметка уровня мертвого объема (УМО) – 78,3 м.

9.     Отметка тальвега балки (ТБ) – 75,0 м.

10.   Скорость ветра, измеренная на высоте 10 м на уровне водоема = 13 м/с

11.   Длина разгона ветровой волны – 20 км.

12.   Коэффициент шероховатости русла балки и водосбросного канала n = 0,025

13.   Профильный уклон балки I = 0,003

14.  Водосбросное сооружение – обводной канал автоматического действия

15.   Максимальный расчетный расход Q_max= 37 м/с.

16.   Грунт по трассе водосбросного тракта – тяжелый суглинок.

17.   Допустимая скорость течения воды в водосбросном канале – 1 м/с

18.   Коэффициент заложения откосов водосбросного канала m = 1

19.   Коэффициент трения бетона по грунту основания f = 0,4

20.   Допустимое напряжение на грунт основания δ = 200-300 кН / м

21.   Класс капитальности узла ГТС – 4.

3. Расчетно-объяснительная записка (перечень вопросов, подлежащих разработке)

1.     Общая часть

1.1  Характеристика района реконструкции плотины.

1.2  Характеристика существующего узла ГТС.

1.3  Состав проектируемых мероприятий.

2.     Плотина

2.1  Выбор типа плотины.

2.2  Выбор створа плотины.

2.3  Заложение креплений откосов.

2.4  Определение отметки гребня и максимальной высоты плотины.

2.5   Конструкция гребня плотины.

2.6  Сопряжение тела плотины с основанием и берегами.

2.7  Конструкция дренажа

2.8  Расчеты плотины на фильтрацию

3.     Водосброс

3.1  Выбор типа водосброса

3.2  Проектирование трассы водосброса

3.3  Гидравлический расчет водосброса

4. Графическая часть

                                  Лист 1.

1.План участка балки под узел ГТС в масштабе 1:500; продольный профиль по оси плотины; поперечный профиль плотины с нанесением кривой депрессии; дренаж.

Рекомендуемая литература:

1.ГОСТ Р51657.1-2000Водоучет на гидромелиоративных и водохозяйственных системах. Термины и определения

2.ГОСТ Р51657.2-2000Водоучет на гидромелиоративных и водохозяйственных системах. Методы измерения расхода и объема воды. Классификация

3.ГОСТ Р51657.3-2000Водоучет на гидромелиоративных и водохозяйственных системах. Гидрометрические устройства. Классификация

4.ГОСТ Р51657.4-2002 Водоучет на гидромелиоративных и водохозяйственных системах. – М., МСХ РФ, 2008 г.

6.Федеральный закон «О геодезии и картографии» (с изменениями на 27 июля 2010 года).

7. Голованов А. И. Природообустройство, учебник -М.: КолосС, 2008г.

8.Дубенок Н.Н., Шумаков К.Б. / Под ред.К.Б.Шумакова. Практикум по гидротехническим и сельскохозяйственным мелиорациям, учебник. – М.: КолосС, 2008

 9. Кавешников Н. Т. Исследования, эксплуатация и ремонт ГТС, учебник – М.: КолосС, 2010.

10.Ольгаренко В.И.¸ Ольгаренко Г.В.¸ Рыбкин В.Н. Эксплуатация и мониторинг мелиоративных систем, учебник / Под ред. В.И.Ольгаренко – Новочеркасск, 2006 

11.И.С.Румянцев, В.Ф.Мацея, Гидротехнические сооружения,учебник / Под ред.И.С.Румянцева - Москва, Агропромиздат, 2008

  Электронные          ресурсы: 1. http://moeobrazovanie.ru/specialities_vuz/prirodoobustroistvo_i_vodopolzovanie

2.http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/1397231

Руководитель проекта _____________________           (Минич Т. Н.)

Дата получения задания студентом и подпись _______________________________

«____» ____________________ 2016года

СОДЕРЖАНИЕ

Введение……………………………………………………………………...8

Основные технико – экономические показатели проекта………………. .10

1.Общая часть……………………………………………………………….12

1.1                     Характеристика района реконструкции плотины………………….12

1.2                     Характеристика существующего узла ГТС………………………...12

1.3                     Состав проектируемых мероприятий……………………………….13

2.Плотина………………………………………………………………..…...14

2.1                     Выбор типа плотины…………………………………………….........14

2.2                     Выбор створа плотины………………………………………………..14

2.3                     Заложение креплений откосов………………………………………..15

2.4                     Определение отметки гребня и максимальной высоты плотины….16

2.5                     Конструкция гребня плотины………………………………………..18

2.6                     Сопряжение тела плотины с основанием и берегами………….......19

2.7                     Конструкция дренажа…………………………………………….......19

2.8                     Расчеты плотины на фильтрацию…………………………………...21

3        Водосброс……………………………………………………………………24

3.1                     Выбор типа водосброса……………………………………………...24

3.2                     Проектирование трассы водосброса……………………………......24

3.3                     Гидравлический расчет водосброса…………………………….......27

Список литературы……………………………………………………..29

Заключение……………………………………………………………..30

ВВЕДЕНИЕ

Проблема охраны природы на современном этапе развития производительных сил общества – острейшая проблема. Она вызвана неблагоприятными изменениями в природе под воздействием интенсивной хозяйственной деятельности человека. Последнее десятилетие характеризуется быстрыми темпами вовлечения в оборот с/х земель. Современные рудные и угольные карьеры, строительство ГТС - предназначенные комплексы, воздействие которых оказывает влияние на ход естественной эволюции биосферы. Вмешательство в природу в таких масштабах приводят к негативным последствиям.

В крупных агропромышленных районах происходят ландшафтные, климатические гидрогеологические и аэрологические изменения. Значительное негативное влияние оказывает карьеры по добыче строительных горных пород, количество которых в России приближается к 5000. Они также если не принимать надлежащих природоохранных мер, наносят значительный ущерб природной среде. Изменение русла рек, строительство новых и реконструкция уже построенных ГТС, мелиорация и рекультивация земель всегда ведут к изменению рельефа местности. Земля – важнейшая часть окружающей природной среды, характеризующаяся пространством, рельефом, климатом, почвенным покровом, растительностью, недрами, водами. Значительная часть земли отведена под сельскохозяйственные угодья. Для интенсивного использования сельскохозяйственных угодий необходимо создать определенные внешние условия, в первую очередь почвенные, а также в известной мере и климатические. Природные качества почвы можно улучшить путем введения соответствующей системы земледелия, включая ежегодно повторяемые агротехнические приемы возделывания культур. Однако часто одних агротехнических приемов недостаточно. Возникает необходимость в улучшении природных условий с помощью мелиоративных мероприятий, отличающихся от агротехнических своей направленностью и продолжительностью действия. Таким образом, речь идет о работах продолжительного действия. Это значит, что мелиоративные мероприятия имеют длительный эффект, они прочно и коренным образом улучшают природные условия, произрастание культурных растений, сохраняют свое действие в течение нескольких лет. Это их основное отличие от агротехнических мероприятий. Действенно построенная мелиоративная система позволяет регулировать влажность корнеобитаемого слоя почвы в требуемых пределах в течении многих лет, до тех пор, пока сооружения системы поддерживаются в работоспособном состоянии.

Человек в своей жизнедеятельности не может отказаться ни от использования природы, ни от изменения компонентов природы, ни от научно – технического прогресса. К сожалению, зачастую это приводит к кризисным экологическим ситуациям.

Актуальность курсового проекта обусловлена тем, что развитие водного хозяйства, растущая потребность в воде и более рациональном использовании ее природных запасов, появление но­вых технологий, конструкций и материалов приводят к моральному старению гидротехнических сооружений и необходимости их модер­низации и реконструкции. Так, приходится увеличивать степень регулирования стока ввиду увеличения потребления воды. Это требует повышения напора на плотине, увеличения высоты плотины. В других случаях приходится увеличивать устойчивость и проч­ность плотин, пропускную способность существующих водосбросов.

Реконструкция узла ГТС в урочище балки «Мелкая» на расстоянии 5 км от поселка Свобода, для орошения земель, позволить повысить водообеспеченность оросительных систем, улучшить режим грунтовых вод на орошаемых массивах и прилегающих к ним территориях, возможность разведения рыбы и возможность использования водохранилища в целях водоснабжения.

ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРОЕКТА.

1.

1.Назначение – орошение земель.

2.Отметка форсированного подпорного уровня воды (ФПУ) – 81,00 м.

3.Отметка нормального подпорного уровня воды (НПУ) – 80,0 м.

4.Отметка уровня мертвого объема (УМО) – 78,3 м.

5.Отметка тальвега балки (ТБ) – 75,0 м.

5.Глубина воды в нижнем бьефе – 1 м.

7.Длина разгона ветровой волны – 20 км.

2.Плотина.

1.Тип – однородная с дренажем.

2.Длина – 120,0 м.

3.Отметка гребня – 82,2 м.

4.Коэффициент заложения откосов:

а) верхового  - 2,5;

б) низового  - 1,75.

3. Ширина гребня – 10,0 м.

4.Условия проезда – предусматривается дорога IV категории с автомобильным движением.

        5. Ширина проезжей части – 10,0 м.

        6. Конструкция дренажа – каменная призма.

        7.Ширина гребня дренажа – 2 м.

        8. Отметка гребня дренажа – 76,08 м.

        9. Коэффициент заложения откосов дренажа –

а) внутреннего  – 1;

б) наружного  – 1,5.

3.Водосбросное сооружение.

  1. Тип – водосбросной канал автоматического действия.

            2.Максимальный расчетный расход – 37 м/с.

            3. Ширина дна отводящего канала – 163,5 м.

            4.Уклон дна отводящего канала – 0, 00066.

            5. Коэффициент заложения откосов отводящего канала m -1.

1.ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1 Характеристика района реконструкции плотины.

Проектом предусматривается реконструкция узла гидротехнических сооружений, необходимых для создания водохранилища в пос. Свобода Черняховского района Калининградской области. Водохранилище предназначено для орошения прилегающих участков сельскохозяйственных угодий.

Водохранилище расположено в урочище балки «Мелкая» на расстоянии 5 км от ближайших построек и на расстоянии 20 км от ближайшей железнодорожной станции в г. Черняховске.

В процессе изысканий по створу реконструкции плотины пробурено пять скважин на глубину 5-6 м. Образцы грунта подвергались лабораторным исследованиям, в результате которых установлено геологическое строение балки. Кроме того, в процессе изысканий установлено, что по дну балки протекает ручей, который пересыхает в течение трех месяцев. Наполнение водохранилища происходит за счет вод ручья и местного стока.

Склоны балки относительно пологие, хорошо задернованные. Залесенность и заболоченность отсутствуют. В зоне затопления кладбищ и скотомогильников не имеется. Геологические условия балки вполне пригодны для создания водохранилища.

1.2 Характеристика существующего узла ГТС.

Существующий узел ГТС построен в 1978 году и состоит из грунтовой плотины из супеси и водосбросного сооружения – башенного водосброса. В настоящее время плотина частично разрушена, имеются многочисленные размывы водой; башенный водосброс – в аварийном состоянии и подлежит разборке. Грунт тела плотины предполагается использовать при строительстве новой плотины.

1.3 Состав проектируемых мероприятий.

Для создания водохранилища проектом предусматриваются следующие сооружения:

1)    Водоподпорное – однородная грунтовая плотина из суглинка;

2)    Водосбросной канал автоматического действия.

2. ПЛОТИНА

2.1 Выбор типа плотины.

Тип грунтовой плотины зависит от наличия на месте строительства в достаточном количестве пригодного для насыпи тела плотина грунта хорошего качества, геологических и гидрогеологических условий основания, наличия необходимых механизмов, способов ведения работ, сроков строительства.

Наиболее простыми и легко выполнимыми являются однородные плотины из песчано-глинистых грунтов. На месте строительства в достаточном количестве имеются суглинистые грунты для насыпки тела плотины, поэтому проектом предусматривается однородная грунтовая плотина из суглинка с дренажем.

2.2 Выбор створа плотины.

Створ плотины назначается в процессе рекогносцировки местности. Ось плотины назначается, по возможности, перпендикулярно к общему направлению балки. При этом учитывается:

1)    Характер местности;

2)    Направление господствующих ветров;

3)    Наличие или возможность устройства удобных съездов к водохранилищу;

4)    Положение плотины;

5)    Полезное скопление воды;

6)    Возможность неподтопления населенных пунктов и сельскохозяйственных угодий;

7)    Благоприятные условия для устройства водосбросного сооружения;

8)    Удобство производства работ;

9)    Интересы дорожного строительства;

10)                     Геологические и гидрогеологические условия для основания;

11)                     Расположение плотины;

12)                     Расположение водохранилищ;

13)                     Санитарные условия.

Створ плотины закрепляется на местности двумя реперами, по одному на каждом берегу.

2.3 Заложение и крепление откосов.

Откосы грунтовых плотин проектируют обычно неодинаковой крутизны: верховой откос проектируют более пологим, чем низовой, так как смоченные грунты имеют меньший угол естественного откоса, чем сухие.

Коэффициенты заложения откосов грунтовых плотин принимаются в зависимости от:

1.     Характера грунта основания плотины;

2.     Характера грунта тела плотины;

3.     Типа плотины;

4.     Высоты плотины.

Для низких плотин IVкласса капитальности коэффициент заложения откосов принимаем =2,5; =1,75.

Откосы грунтовой плотины подвергаются разрушающему действию волн, ледяного покрова, атмосферного влияния, колебанию уровней воды, поэтому их необходимо крепить.

Для крепления верхового откоса в данном проекте рекомендуется использовать железобетонные плиты 1,5*1,5;1,5*3;2*3;3*3 м, укладываемые на песчано-гравийную подготовку толщиной 0,1 м.

Крепление необходимо начинать ниже УМО и заканчивать выше ФПУ на 1,5÷2 высоты волны.

Рисунок 1. Крепление верхового откоса

Для низового откоса рекомендуется посев трав (люцерны, тимофеевки, райграса) по слою растительного грунта толщиной 0,2 – 0,3 м.

2.4 Определение отметок гребня и максимальной высоты плотины.

Отметка гребня плотины определяется по формуле:

∇ГП = ∇ФПУ + d,                                             (1)

где d – превышение гребня плотины над ФПУ, м

d = ∇h +  + a                                                   (2)

∇h – высота ветрового нагона воды, = 0,3 м

 – высота наката ветровой волны на верховой откос, = 0,5 м

a – запас высоты плотины, = 0,4 м

∇ГП = 81,0 + 1,2 = 82,2м                                   (3)

Высота плотины определяется по формуле:

= - ,                                                      (4)

где H_{гп -} отметка гребня плотины;

 - отметка тальвега балки.

= 82,2 – 75,0 = 7,2 м.                                     (5)

Таблица 1 Определение отметок поверхности земли по оси плотины.

ПК	Расстояние, м	Отметка поверхности      земли
0+00	10	82,2
1+00	10	80,95
2+00	10	79,96
3+00	10	79,08
4+00	10	78,10
5+00	10	77,00
6+00	10	75,67
7+00	10	76,40
8+00	10	77,20
9+00	10	78,00
10+00	10	78,87
11+00	10	80,09
12+00	10	82,2

2.5 Конструкция гребня плотины.

Гребень плотины представляет собой дорогу. Ширина гребня плотины принимается 10 м. Проезжая часть гребня укрепляется специальными дорожными плитами. Для обеспечения поверхности стока гребень плотины устраивают с поперечным уклоном в обе стороны от оси – 3Вдоль проезжей части на обочинах устанавливаются железобетонные столбы – надолбы высотой до 1 м на расстоянии 5 м один от другого.

2.6 Сопряжение тела плотины с основанием и берегами.

       Тело плотины должно плотно примыкать к основанию и берегам и иметь достаточный запас устойчивости против сдвига. Для пресечения фильтрации через сильно фильтрующие слои грунта основания, при мощности их до 3 м, в основании плотины устраивают зуб в виде траншеи трапецеидальной формы, которую заполняют мятой глиной. Размеры зуба следующие: ширина по верху – 3 м, ширина по низу – 1 м.

       Сопряжение тела плотины с берегами следует выполнять в виде наклонных плоскостей с короткими уступами для удобства работ. Обработка склонов вертикальными уступами не допускается, так как вследствие резких изменений высоты насыпи вдоль уступов образуются опасные поперечные трещины.

2.7 Конструкция дренажа

Дренаж устраивается о стороны низового откоса в пониженных частях плотины с целью:

- предотвращения выхода фильтрационного потока на низовой откос (в зону, подверженную промерзанию);

- отвода воды, фильтрующейся через тело плотины и основания в нижний бьеф;

- предотвращения фильтрационных деформаций;

- понижения положения кривой депрессии;

- повышения устойчивости низового откоса.

Дренаж должен быть доступен для осмотра и ремонта и снабжен контролирующими устройствами.

Дренаж проектируется по типу каменной призмы из камня или щебня.

Дренажная призма, кроме основного своего назначения, является упором низового откоса плотины. С внутренней стороны дренажной призмы, примыкающей к телу плотины, и в основании ее укладывается обратный фильтр из слоев песка и гравия или щебня. В плотинах из суглинистых грунтов обратный фильтр можно устраивать из одного слоя гравия или щебня.

Рисунок 2. Конструкция дренажа.

Толщина слоев фильтра принимается 15-20 см.

Высота дренажной призмы

= (0,15 – 0,17)                                           (6)

где  - высота плотины.

 = 0, 15 * 7,2 = 1, 08м                                     (7)

Внутренний откос призмы выполняют с коэффициентом заложения  = 1; = 1,5.

Ширина дренажной призмы поверху принимается 1 -2 км.

Отметка верха дренажной призмы:

 =  +                                                      (8)

= 75,0 + 1,08 = 76,08 м                                   (9)

2.8 Расчет плотины на фильтрацию.

2.8.1. Фильтрационный расчет однородной грунтовой плотины на водонепроницаемом основании при НПУ и отсутствии воды в нижнем бьефе.

Порядок расчета:

1.     Строится в масштабе поперечное сечение плотины с дренажем.

2.     Определяется положение раздельного сечения. Для этого вычисляется расстояние  по формуле:

                                                                (10)

= = 0,42                                   (11)

H = 80,0 -75,0 = 5,0 м                                        (12)

=0,42*5,0=2,1м                                    (13)

3.     Графически определяется расстояние L по оси абсцисс от раздельного сечения до точки пересечения оси абсцисс с внутренним откосом дренажа.

L = 27,2 м                                                           (14)

4.     Определяется по формуле ордината кривой депрессии в начале дренажа:

 =   – L                                             (15)

                                (16)

5.     Определяем положение начала координат. Для этого вычисляем расстояние l по формуле:

l =  = 0,23м                                                       (17)

6.     Задаваясь значениями х-ов определяется соответствующее значение y-ов по формуле:

Y =                                                           (18)

x	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20	22	24	26
y	1,36	1,92	2,35	2,71	3,03	3,32	3,59	3,84	4,07	4,29	4,50	4,70	4,89

2.8.2 Фильтрационный расчет при ФПУ и наличии воды в нижнем бьефе.

1.Строится в масштабе поперечное сечение плотины с дренажем.

2.Определяется положение раздельного сечения. Для этого вычисляется расстояние  по формуле:

                                                (19)

где - глубина воды в нижнем бьефе; =1,

∇ ФПУ - ∇ ТБ = 6,0м                            (20)

81,0-75,0=6,0м                                           (21)

=0,42(6,0-1) =2,1м                 (22)

3.     Графически определяется расстояние L по оси абсцисс от раздельного сечения до точки пересечения оси абсцисс с внутренним откосом дренажа.

L = 24,7 м

4.     Определяется по формуле ордината кривой депрессии в начале дренажа:

 =   – L                              (23)

                           (24)

5.     Определяем положение начала координат. Для этого вычисляем расстояние l по формуле:

l =  = 0,25м                                                       (25)

6.     Задаваясь значениями х-ов определяется соответствующее значение y-ов по формуле:

Y =                                                           (26)

x	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20	22	24	26
y	1,40	2,00	2,50	2,80	3,20	3,50	3,70	4,00	4,20	4,50	4,70	4,90	5,10

3.ВОДОСБРОС

3.1 Выбор типа водосброса.

           Водосбросное сооружение при грунтовой плотине служит для сброса в нижний бьеф излишних паводковых вод.

           Тип водосбросного сооружения зависит от:

1.      рельефа местности;

2.      величины водосбросного расхода;

3.      грунта берегов балки;

4.      высоты плотины;

5.      климатических условий;

6.      возможности повышения уровня воды выше НПУ;

7.      удобства эксплуатации.

Так как высота плотины небольшая, и относительно небольшой максимальный расчетный расход, данным проектом предусматривается открытый береговой водосбросной канал автоматического действия, который обладает рядом преимуществ:

1.     Водосброс устанавливается вне тела плотины;

2.     Грунт по трассе водосбросного тракта пригоден для насыпи тела плотины, поэтому не надо специально открывать карьеры;

3.     Прост в эксплуатации;

4.     Порог входной части находится на отметке НПУ.

3.2 Проектирование трассы водосброса.

Совокупность сооружений, принимающих участие в сбросе излишних вод в нижний бьеф, называется водосбросным трактом, который состоит из следующих сооружений:

Трасса водосбросного тракта выбирается так, чтобы:

1. Объемы работ и общая стоимость сооружений были минимальными;

2.  Грунт выемки под водосброс был полностью или частично использован для насыпки тела плотины;

3. Сооружения находились в сравнительно неглубокой выемке;

4. Трасса по возможности была прямолинейной;

5. Длина трассы была минимальной;

7.     Трасса водосбросного тракта проходила в наиболее устойчивых и не размываемых грунтах;

8.     Водосбросной канал наиболее рационально устраивать на правом берегу балки;

9.     Вход канала должен отстоять от плотины не менее чем на 20-40 м в сторону верхнего бьефа;

10.    Выход канала должен быть удален от низового откоса плотины не менее чем на 40-70 м;

11.     Для более плавного и спокойного входа и выхода воды начальную и конечную части канала необходимо выполнить в виде воронок (раструбов).

Таблица 2. Определение отметок поверхности земли по трассе водосброса

Пикетаж	Расстояния, м	Отметка поверхности земли
0+00	10	80,00
1+00	10	80,85
2+00	10	81,29
3+00	10	81,81
4+00	10	83,09
5+00	10	84,24
6+00	10	84,86
7+00	10	84,43
8+00	10	83,00
9+00	10	81,80
10+00	10	80,88
11+00	10	80,26
12+00	10	79,56
13+00	10	78,81
14+00	10	77,60
15+00	10	76,67
16+00	10	76,17
16+35	10	76,00

3.3. Гидравлический расчет водосброса.

           Водосбросной канал рекомендуется проектировать трапецеидальной формы. Входную часть канала принимают в виде расширяющейся воронки с порогом на отметке НПУ.

           Гидравлический расчет канала заключается в определении параметров канала так, чтобы фактическая скорость не превышала допустимую.

Порядок расчета:

1.     Определяется площадь живого сечения канала по формуле

                                                                (27)

                                                          (28)

где Q – максимальный расчетный расход водосброса;

 - допустимая скорость течения воды.

2.     Определяется ширина дна канала по формуле:

b = -m*h                                                            (29)

где h –глубина воды в канале, h= 1,5 м

m –коэффициент заложения откосов канала, m= 1,5м

b = -1*1=36,0м                                              (30)

3.     Определяем смоченный периметр по формуле:

ϰ  = b + 2h                                            (31)

ϰ =36,0+ 2*1 38,82м                        (32)

4.     Определяем гидравлический радиус по формуле:

R =                                                                    (33)

R =                                                  (34)

Находим скоростной множитель  = 38,87.

5.     Определяем уклон дна канала по формуле:

i =                                                               (35)

i=                                        (36)

6.     Необходимо определить фактическую скорость течения воды в канале по формуле:

 =                                                            (37)

 = 1,0м/с                               (38)

скорость не должна превышать допустимую

≤                                                                 (39)

1,0≤ 1м/с                                                             (40)

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.ГОСТ Р51657.1-2000Водоучет на гидромелиоративных и водохозяйственных системах. Термины и определения

2.ГОСТ Р51657.2-2000Водоучет на гидромелиоративных и водохозяйственных системах. Методы измерения расхода и объема воды. Классификация

3.ГОСТ Р51657.3-2000Водоучет на гидромелиоративных и водохозяйственных системах. Гидрометрические устройства. Классификация

4.ГОСТ Р51657.4-2002 Водоучет на гидромелиоративных и водохозяйственных системах. Измерение расходов воды с использованием водосливов с треугольными порогами. Общие технические требования 5. Правила эксплуатации мелиоративных систем и отдельно стоящих гидротехнических сооружений. – М., МСХ РФ, 2008 г.

6.Федеральный закон «О геодезии и картографии» (с изменениями на 27 июля 2010 года).

7. Голованов А. И. Природообустройство, учебник -М.: КолосС, 2008г.

8.Дубенок Н.Н., Шумаков К.Б. / Под ред.К.Б.Шумакова. Практикум по гидротехническим и сельскохозяйственным мелиорациям, учебник. – М.: КолосС, 2008

 9. Кавешников Н. Т. Исследования, эксплуатация и ремонт ГТС, учебник – М.: КолосС, 2010.

10.Ольгаренко В.И.¸ Ольгаренко Г.В.¸ Рыбкин В.Н. Эксплуатация и мониторинг мелиоративных систем, учебник / Под ред. В.И.Ольгаренко – Новочеркасск, 2006 

11.И.С.Румянцев, В.Ф.Мацея, Гидротехнические сооружения,учебник / Под ред.И.С.Румянцева - Москва, Агропромиздат, 2008

  Электронные          ресурсы:

1. http://moeobrazovanie.ru/specialities_vuz/prirodoobustroistvo_i_vodopolzovanie

2.http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/1397231

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проблема охраны природы на современном этапе развития производительных сил общества, развитие водного хозяйства, растущая потребность в воде и более рациональном использовании ее природных запасов, появление но­вых технологий, конструкций и материалов приводят к моральному старению гидротехнических сооружений и необходимости их модер­низации и реконструкции  для более интенсивного и рационального использования сельскохозяйственных угодий.

Целью данной работы является составление проекта  реконструкции узла гидротехнического сооружения  в урочище балки «Мелкая» на расстоянии 5 км от поселка Свобода, необходимого для орошения земель, повышения водообеспеченности оросительных систем, улучшения режима грунтовых вод на орошаемых массивах и прилегающих к ним территориях, возможности разведения рыбы и возможности использования водохранилища в целях водоснабжения.

При написании курсового проекта  была использована специальная литература, включающая в себя статьи законов РФ, учебники по гидромелиорации и природообустройству,  интернет – ресурсы.

В ходе работы были проведены необходимые расчеты, которые позволили произвести переустройство    плотины, запроектировать новое водосбросное сооружение – водосбросной канал автоматического действия.