4515
.pdfМИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«Воронежская государственная лесотехническая академия»
Кафедра лесных культур, селекции и лесомелиорации
ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ МЕЛИОРАЦИИ ОБЪЕКТОВ ЛАНДШАФТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВОДОЕМОВ
Методические указания к выполнению курсовой работы для студентов по направлению подготовки 250700 – Ландшафтная архитектура
Воронеж 2014
1
УДК 630*237
Андрющенко, П. Ф. Гидротехнические мелиорации объектов ландшафтного строительства. П [Текст] : методические указания к выполнению курсовой работы для студентов по направлению подготовки 250700 – Ландшафтная архитектура / П. Ф. Андрющенко, Т. А. Малинина ; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВПО «ВГЛТА». – Воронеж, 2014. – 43 с.
Печатается по решению учебно-методического совета ФГБОУ ВПО
«ВГЛТА» (протокол №___ от «____»___________2014 г.)
Рецензент заведующий кафедрой мелиорации, водоснабжения и геодезии ФГБОУ ВПО «Воронежский ГАУ им. императора Петра I» д-р с.-х. наук, проф. А. Ю. Черемисинов
Ответственный редактор заведующий кафедрой лесных культур, селекции и лесомелиорации ФГБОУ ВПО «ВГЛТА» д-р с.-х. наук В. И. Михин
Методические указания составлены в соответствии с Федеральным Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки бакалавра 250700 – Ландшафтная архитектура, утвержденного приказом Министерства образования и науки Российской Федерации № 556 от 9 января 2009 г. и учебным планом направления, утвержденным ректором ВГЛТА от 29 августа 2011 г.
2
ВВЕДЕНИЕ
Курс «Гидротехнические мелиорации объектов ландшафтного строительства» ставит целью дать необходимые знания по рациональному использованию водных ресурсов при благоустройстве всех видов территорий и объектов: жилых, промышленных и оперативных, лечебных и оздоровительных, парков, лесопарков и других зон ландшафтного строительства для создания элемента ноосферы, соответствующей нашему обществу.
Специалистам, работающим на предприятиях, занимающихся озеленением в городах и населенных пунктах, в лесопарковых зонах, приходится участвовать в разработке проектов мелиорации объектов ландшафтного строительства, производиться строительство, участвовать в приемке строящихся сооружений, а также их эксплуатации. Для выполнения всех этих работ необходимы соответствующие знания, которые студент получает во время выполнения курсовой работы и лабораторно-практических занятий.
Методические указания написаны в соответствии с государственным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки бакалавра 250700 – Ландшафтная архитектура.
3
Воронежская государственная лесотехническая академия Кафедра лесных культур, селекции и лесомелиорации
Задание Гидротехнические мелиорации объектов ландшафтного строительства
Проектирование водоёма
Выдано студенту______________________________________________
Исходные данные
1.Область ____________________________________________________
2.Топографический план М 1 : 5000
3.Почвогрунты, балки _________________________________________
4.Водоупорный грунт на глубине _______ м
5.Водосборная площадь __________ км2
6.Плотина строится из (камня, глины, тяжелого суглинка, среднего суглинка, супеси, песка)
7.Фильтрация и испарение _______%
8.Водосборное сооружение _____________________________________
9.Берегозащитные мероприятия _________________________________
10.Использование воды:
тушение пожара ________; полив улиц ________ т/м2; полив сада ______га;
орошение лесопитомника _______ га; число поливов ______;
почва _______________________;
11.Географические координаты:
ш_____________
д______________
Руководитель
4
СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ И ПОРЯДОК ЕЕ ВЫПОЛНЕНИЯ
1.Задание
2.Краткая пояснительная записка.
Введение. Природные условия участка строительства. Основные показатели проекта. Необходимые изыскания. Выбор места под плотину. Гидрологический расчет. Водохозяйственный расчет. Расчет и проектирование плотины. Расчет параметров водосбросного сооружения. Производство работ при строительстве плотины. Определение ориентировочной стоимости плотины.
3. Рабочие чертежи. План балки. Батиграфические характеристики. Проверка поперечного сечения: по условиям фильтрации. Поперечный и продольный профили плотины. План водоема и плотины. Водосбросное сооружение. Схема берегозащитных мероприятий.
1. ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРОЕКТА ВОДОЕМА
Водоем или пруд: его назначение для орошения, создания запаса воды на случай пожара, место для отдыха, спортивных соревнований, рыборазведения и т.д. Площадь зеркала водоема при уровне мертвого объема (УМО); нормально подпорном уровне (НПУ); объем при НПУ; полезный объем; максимальная глубина; отметка УМО, НПУ, ФПУ (форсированного подпорного уровня); площадь водосбора; площадь мелководья при отметке НПУ (с глубиной меньше 1 м); возможный полезный объем воды.
Земляная плотина: тип (однородная, ядровая), проезжая, ширина гребня, коэффициент заложения откосов, противофильтрационные устройства (замок, ядро, понур, экран, зуб), материал крепления откосов: мокрого, сухого.
Водосброс: тип, максимальный сбросной расход, диаметр трубы, число ниток, ширина водослива, высота водослива, напор на пороге водослива, длина водоската и т.д.
Мелиорация ложа водоема: раскорчевка мелколесья и кустарника по ложу, га; устройство набережной, создание зеленых насаждений и озеленение водоема.
Объемы основных работ: объем тела плотины; площадь крепления откосов и гребня плотины, другие работы.
Стоимость строительства, всего, в том числе1 земляной плотины, водосброса, водовыпуска, подготовка ложа пруда, крепления откосов, создания зеленых насаждений.
5
2. НЕОБХОДИМЫЕ ИЗЫСКАНИЯ
Если, исходя из хозяйственных соображений, создание искусственного водоема признано необходимым, то прежде чем приступить к проектированию и строительству, необходимо провести соответствующие комплексные изыскания, чтобы выбрать место для будущего пруда.
2.1. Хозяйственно-экономические
Задача этих изысканий сводится к установлению экономической целесообразности строительства и выявлению наличия местных строительных материалов (глин, суглинков, камня и т.д.) и рабочей силы.
2.2.Топографические
Для проектирования водоема необходимо иметь план участка в масштабе не менее 1:5000 с горизонталями через 1,0 м, а также карту водосборной площади в масштабе 1:25000 или 1:50000.
2.3. Гидрогеологические
Проводятся с целью получения данных о мощности и составе пород, слагающих ложе и склоны балки, намеченной под строительство водоема, а также о степени водопроницаемости этих пород. Разведка производится путем закладки шурфов и бурения скважин по ряду поперечных створов.
Место для водоема может считаться пригодным, если ложе и склоны банки сложены водоупорными породами (глинами, тяжелыми суглинками) с коэффициентом фильтрации Кф< 0,01 л/сутки. Мощность залегания этих пород должна быть достаточной, т.е. не менее 3-4 м.
В том случае, если Кф > 0,01 л/сутки, необходимо проведение специальных антифильтрационных мероприятий (экранирование, кольматация, солонцеванне, уплотнение, укладка полиэтиленовой пленки и т.д.). Однако, следует иметь ввиду, что срок службы большинства антифильтрационных покрытий не превышает 5-10 лет, а производство этих работ является довольно сложным и дорогим.
2.4. Гидрологические
Эти изыскания проводятся с целью установления гидрологического режима водотока. Особенности гидрологического режима влияют не только
6
на выбор типа регулирования стока, но и на способы производства строительных работ, конструкцию и размеры частей сооружений, технологию пропуска паводковых расходов воды.
При гидрологических изысканиях устанавливаются отметки уровней высоких вод, ведутся промерные работы, изучается режим водотока, определяются зоны затопления в период половодья. Измеряются расходы воды во время весеннего половодья, наносов и т.д. Устанавливаются объемы стока с водосборной площади.
3. ГИДРОЛОГИЧЕСКИЙ И ВОДОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ РАСЧЕТ
3.1.Выбор места под плотину
Выбор места под плотину определяется хозяйственно-экономическими соображениями, величиной водосборной площади и стоком с нее, топографией местности, геологическими условиями, а также ландшафтноэстетическим восприятием будущего водоема.
Створ плотины выбирается с учетом следующих соображений:
1.Его желательно располагать в наиболее узком месте балки, где объем земляных работ при строительстве Плотины будет наименьшим. Берега балки в этом месте должны быть не особенно крутыми и не размытыми.
2.Грунт в основании плотины должен быть достаточно прочным и слабоводопроницаемым.
3.При наличиии родников плотину располагают несколько ниже их
выхода;
4.Продольный уклон балки выше плотины не должен превышать
0,005.
5.Действующие участки оврагов должны быть защищены.
6.Ось плотины должна быть перпендикулярна берегам.
7.Объем стока, поступающего с водосборной площади должен обеспечивать наполнение водоема до расчетных отметок.
8.Устройство водосбросного сооружения должно обеспечивать устойчивый сброс излишков воды и соответствовать замыслу проектировщика по воздействию динамического состояния воды на человека во время отдыха.
Подвижная вода стимулирует в человеке энергию, эмоциональность, внимание. Диапазон звуков может быть самый обширный: от настоящего рева, грохота до звуковой капели или нежного шороха.
7
3.2. Гидрологический расчет
Объем стока, поступающего с водосборной площади должен обеспечивать наполнение пруда до расчетных отметок. Излишек стока пропускается через водосбросное сооружение с подводящим (обводным) ?, сопрягающим
?(быстроток, перепад, трубчатый водоспуск водоотводящим ?).
Встепных и лесостепных районах РФ наибольшая часть стока проходит весной (до 95%), поэтому расчет наполнения водоемов здесь обычно ведут из расчетной вероятности превышения стока 75-80%. Это значит, что 7580 лет из 100 сток талых вод будет равен расчетному значению или больше его.
Годовой сток заданной 75% вероятности превышения определяется по
формуле
W75% = W·K75%, м3,
где W – норма весеннего поверхностного стока, м3;
К75% - ордината кривой вероятности превышения, соответствующая Р-75%.
В свою очередь, норма весеннего поверхностного стока находится
W – 1000 · Fh, м3,
где 1000 – коэффициент размерности для выражения объема стока, м3; F – площадь водосбора, км2 (задание);
h – норма весеннего поверхностного стока, мм водного столба, находится по карте (рис.1).
Максимальный расход воды весеннего половодья заданной обеспеченности Q75%, учитывая который проектируется водосбросное сооружение на пропуск воды Qобр = Q75%. Определяется по формуле
где 0,01 – коэффициент для выражения максимального расхода в м3/с; F – площадь водосбора, км2;
h75% - норма слоя стока мм весеннего половодья обеспеченностью Р %.
В свою очередь h75% определяется по формуле
h75% = Кр% · h, мм
8
Рис. 1 – Карта нормы весеннего поверхностного стока, мм
9
Рис 2 – Коэффициент вариации весеннего поверхностного стока
10