Защите склонов и оврагов от эрозии
Информация - География
Другие материалы по предмету География
Содержание
Введение
Определение класса капитальности сооружения и объёма поверхностного стока
Гидравлический расчёт водосбросного сооружения
Фильтрационный расчёт водозадерживающего вала
Статистический расчёт водозадерживающего вала по схеме плоского сдвига
Расчёт объёма работ
Крепление ковша за рисбермой
Литература
Введение
эрозия почва вал ковш
Эрозия - это разрушение почвы струями и потоками талых, дождевых, ливневых вод или ветром. Она ведет к смыву и размыву почвы и служит причиной развития оврагов.
В системе противоэрозионных мероприятий, особенно в начальной стадии их реализации, важное место принадлежит гидротехническим сооружениям. Они делятся на несколько видов:
сооружения на водосборной площади;
сооружения головные овражные;
сооружения русловые и донные.
Вал широкого профиля представляет собой земляное сооружение, задерживающее поверхностный сток, и относится к сооружениям на водосборной площади.
Земляные сооружения прочны по конструкции, позволяют максимально механизировать строительные работы, не требуют специальных материалов, быстро приостанавливают эрозионные процессы, улучшают водный режим склонов и тем самым способствуют получению высоких урожаев сельскохозяйственных культур.
Водозадерживающие валы устраивают обязательно с водовыпусками. Если длина вала превышает 100 метров, то необходимо через 50 - 100 метров возводить перемычки.
Определение класса капитальности сооружения и объёма поверхностного стока
Высоту сооружении рассчитываем по формуле:
Н = Н1 + а,
где Н1 - глубина воды у водозадерживающего вала, м;
а - превышение отметки гребня водозадерживающего вала над уровнем воды в прудке (с учётом волнения воды в прудке принимается постоянным и равным 1,0 м).
Н = 1,95 + 1= 2,95 м.
Согласно СНиП 11-53-73, по высоте сооружения и грунту основания, принимаем IV класс капитальности сооружения.
Объём ливневого стока:
Wл=10•F•kx•x,
гдеF - площадь водосборной территории, га;
kл - коэффициент стока ливневых паводков;
х - толщина слоя выпавших осадков за один расчётный ливень, можно принять х = 4•S;- сила дождя (характеризует интенсивность ливня данного района заданной обеспеченности).
х = 10 мм/мин= 4•10=40
Wл=10•128•0,8•40=40960 м3
Величину поверхностного стока вод с промышленных территорий определяем по формуле:
Wлу=2,5•Нт•kc•kвн,
гдеНт - слой осадков за тёплый период, мм;
kc - коэффициент, учитывающий объём стока дождевых вод в зависимости от интенсивности;
kвн - коэффициент, учитывающий интенсивность формирования дождевого стока.
Нт = 460 мм
kc = 0,75
kвн = 0,44
Wлу = 2,5•460•0,75•0,44 = 38,0 м3
Величину стока талых вод определяем по формуле:
Wт=10•F•h,
гдеF - площадь водосбора, км2 (приложение 1);
h - слой весеннего стока расчётной обеспеченности, мм
h = h1•kp;
h1 - средний слой весеннего стока для данного района, мм;
k - коэффициент стока, зависящий от коэффициента вариации Cv
С учётом понижающего коэффициента К.П, Воскресенского
Wт = 10•p•h1•kp•F
h1 = 15 мм
p = 0,5
kp = 1,54= 128 га
Wт = 10•0,5•128•1,54•16,5 = 10560 м3.
Величину поверхностного стока вод с промышленных территорий определяем по формуле:
Wту = Hx•kт•k?p,
гдеНх - слой осадков за холодный период, мм;
kт - коэффициент, учитывающий объём стока талых вод;
k?p - коэффициент, учитывающий вывоз снега с территории.
Wту = 10•0,23•0,77 = 1,771 м3
В расчёт принимаем Wмах= Wт= 10560м3.
Гидравлический расчёт водосбросного сооружения
Размеры водозадерживающего вала:
Ширину по гребню при условии устройства вала широкого профиля принимаем равной 4м.
Заложение откосов принимаем:
для верхнего mв = 2,0
для низового mh = 1
.Определяем расчётный расход Q.
Весь объём вод должен быть сброшен за 2 часа.
Таким образом получаем расчётный расход:
, м3/с;
м3/с
.Определяем площадь отверстия водовыпуска.
В качестве расчётного случая принимаем невыгодное сочетание условий, т.е.:
прудок наполнен на высоту Н1 = 1,95 м;
напор над центром отверстия принимаем Н = Н1.
Тогда .
Первоначально коэффициент расхода принимаем равным:
- отверстие принимаем прямоугольной формы
м2
3.Уточняем расход по водовыпуску
,
где - коэффициент сопротивления на входе, выходе и по длине водовыпуска;
- гидравлический радиус;
С - коэффициент Шези;
n - коэффициент шероховатости (n = 0,014).
Уточняем расход:
,
гдеН0 - гидродинамический напор над центром водовыпускного отверстия Н0=Н1, м. =0,32
Lвып=13.4 м.
=0,022
=59,07
м3/с.
4.Считаем удельный расход на 1 п.м. на выходе:
q = /d
q = 6,46/1,84 = 3,51 м2/с
.Определяем критическую глубину и скорость:
=1,08
6.Находим глубину в сжатом сечении
p = 0
Уравнение решаем методом последовательных приближений.
Для расчёта в первом приближении принимаем под корнем равную нулю:
hc принимаем равной 0,51.
7.Находим вторую сопряжённую глубину
Т.к. , то необходимо запроектировать водобойную стенку:
- толщина водобойных плит
высота водобойной