Заходи по боротьбі з затопленням

Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Загальні відомості

Завдання курсового проекту-закріплення теоретичної частини курсу та засвоєння методів інженерних розрахунків та проектування конструктивних схем комплексу заходів захисту забудованих територій із складними природними умовами.

Розрахунково-графічна робота складається з таких частин:

1. Гідрологічні та гідравлічні розрахунки.

2. Розробка схеми захисту територій від затоплення.

3. Визначення непідтоплюваної відмітки наливу та гребня дамби.

4. Фільтраційний розрахунок дамби.

5. Визначення кількості земснарядів при наливі території.

6. Розробка схем дренажних систем та їх розрахунок.

7. Розрахунок стійкості схему та розробка протизсувних заходів.

Вихідні дані : 1. ситуаційний план.

2. дані інженерно-геологічних вишукувань.

Гідрологічні розрахунки

У гідрологічних розрахунках застосовуються методи теорій ймовірності та математичної статистики. Часто використовують асиметричну біноміналььну криву розподілу (крива Крицького-Линхеля), на добре узгоджується з натуральними даними розподілу характеристик річкового стоку. Ця крива забезпеченості характеризується такими параметрами:

середнім арифметичним ряду спостережень Q_m ;

коефіцієнтами варіацій С_v ;

асиметрій С_s

Згідно з нормативами документа 2.01. 14 – 83 розрахункові характеристики визначаються:

a) при наявності даних гідрометричних спостережень з числом років N ≥ 50;

b) при недостачі даних (n ≥ 10 років) зведення їх до багаторічного періоду за даними річок-аналогів, які мають довгий ряд.

При наявності даних спостережень розрахункові коефіцієнти С_v і С_s для трипаралетричного гами розподілу методом найбільшої правдоподібності слід визначати залежно від статистик:

; λ₂ = -0,023 ; ; λ₃ = 0,026 ;

де k₁ – модульний коефіцієнт ;

;

Q_i та Q_m – щорічне та середнє значення витрат води.

;

Коефіцієнт С_v і С_s визначаються за номограм мою в залежності від значень λ₂ і λ₃ , тобто С_v = 0,37 С_s =4 С_v

С_v · С_s = 4· 0,37 = 1,48 ;

Для визначення гідрологічних характеристик з коротким рядом спостережень використовують графічний метод зведеня до багаторічного. В системі прямокутних координат на осі абрис відкладають щорічне значення витрат річки з коротким рядом спостережень – Q_i на осі ординат значення витрат річки – аналога – Q_i , а за цими точками провожу пряму, рівняння якої буде :

Q_i = а · Q_i· а + в

Роки
Q_i	131,2	371,4	166,6	135,9	143,4	147,2	151,2	140,4	162,7	146,3	154,7	150,4
k_і.а	0,787	2,227	0,999	0,815	0,859	0,883	0,907	0,842	0,976	0,877	0,928	0,902
Q_i,а

Якщо розв’язати рівняння з двома невідомими можна визначити параметри а і в:

Графік залежності Q_i=f(Q_i,а)

Згідно з рівнянням визначаємо середню витрату води в річці :

Q_m = а · Q_i· а + в = 0,042 · 4270 - 25 = 154,34 м³/с

Після подовження ряду спостережень визначаємо коефіцієнт варіації :

С_v = С_v_,а · а · ;

С_v = 0,37 · 0,042 · = 0,4299 ;

Коефіцієнт асиметрії річки з коротким рядом спостережень дорівнює коефіцієнту річки-аналога С_s = С_s_,а ; С_s = 1,48

За обчисленими коефіцієнтами С_v і С_s визначаю розрахункову ординату кривої забезпеченості Крицького-Линкелля К_р% .

С_s = 4 С_v ;

Таким чином , витрата води 1%- от та 95% - от забезпеченості в річці :

Q_1% = К_1% · Q_m ; Q_95% = К_95% · Q_m ;

Q_1% = 2,2 · 154,34 = 339,55 (м³/с) ;

Q_95% = 0,58 · 154,34 = 89,52 (м³/с) ;

Щоб перевірити вірність розрахунку після визначення Q_m , С_vта С_s будують криву забезпеченості Q_i = ƒ (Р%) на спеціальній клітчаті ймовірності. З таблиці 1, для значень С_v і С_s виписую параметри К_р% і перемножую на середню витрату Q_m . На осі ординат відкладаю значення К_р% , Q_m , на осі обцис Р%.

На отриманий графік наношу точки фактичних спостережень за короткий період. Для цього визначаю забезпечення кожного члену ряду, перебудованого в порядку спадання. Емпірична річкова ймовірність перевищення гідрологічних характеристик :

Р_m = 100% ;

де m – порядковий номер витрати у спадному ряді ;

n – число всіх членів ряду.

Q_i	371,4	166,6	162,7	154,7	151,2	150,4	147,2	146,3	143,4	140,4	135,9	131,2
m
Р_m	7,7	15,4	23,1	30,7	38,5	46,2	53,8	61,5	69,2	76,9	84,6	92,3

Визначені параметри Q_i і Р_m наношу як точки на теоретичну криву забезпеченості.

Погодження теоретичної кривої з даними спостережень

Гідравлічний розрахунок

Після знаходження витрат розрахункової забезпеченості визначаємо рівні води в річці та швидкості течії. Основними розрахунковими формулами для визначення швидкості води при рівномірному русі у відкритих руслах є :

Q = W · V ; V = C · = 0,016 C · ;

де W – площа живого перерізу, м² ;

R – гідравлічний радіус перерізу, м² ;

(для широких русел R = Н ; H – глибина потоку) ;

Ј – гідравлічний похил річки ; Ј =0,00027

С – коефіцієнт, що залежить від морсткості стінок і дна русла :

С = = 50 R^У;

У = 2,5 – 0,13 – 0,75 ( – 0,1) = 0,223 – 0,031 ;

де n₃ – коефіцієнт шорсткості ; n₃ = 0,020

Щоб виконати гідравлічний розрахунок будуємо поперечний переріз русла визначаємо площу перерізу через 1м.

Результати розрахунку заношу в таблицю.

За цими даними будую графіки залежностей Q = ƒ (Н) та V = ƒ(Н). Розрахункові рівні води знімають з кривої для відповідних розрахункових значень Q_1% та Q_95% .

Для цих рівнів визначають і швидкості течії води.

Таблиця гідравлічного розрахунку

∆Н, м²	∆W, м²	Н, м	W, м²	У	C	V, м/с	Q, м³/с
	171,6		171,6	0,192		0,8	137,28
			457,6	0,1792	56,611	1,281	586,17
	400,4			0,1693	60,221	1,6689	1431,92
	514,8		1372,8	0,161	62,503	2,0001	2745,74
	629,2			0,1537	64,031	2,2908	4586,25
	743,6		2745,6	0,1471	65,074	2,5504	7002,33
			3603,6	0,141	65,783	2,7847
	972,4			0,1353	66,248	2,9981	13719,1
	1086,8		5662,8	0,13	66,531	3,1935
			6862,8	0,125	66,671	3,3733	23150,5

Графік залежності V= f (Н)

Графік залежності Q=f(Н)

Загальні умови

У поперечному профілі гребля має форму нерівнобічної трапеції.

Коефіцієнти верхового m₁ ⁼ 3,0 і низового m₂ = 2,5 укосів залежно від висоти греблі -Н= 10м.

Екрани розміщують в зоні верхового укосу, матеріалом служать суглинисті ґрунти, рідше глинобетон, суміш піску з глиною, або торфом.

Товщину екрана вторі δ_е = 0,7 м , і внизу δ_е =1/10=1 м. Понур з подовженням екрану в сторону верхнього б'єфа і служить для зменшення фільтраційних витрат, довжину понура приймають рівною

L_n =3 ∙ 9 = 27 м.

Понур, так само як і екран покривають захисним шаром щебеню завтовшки 300 мм

Матеріалом понура та екрана служать глинясті ґрунти.

НПГ = 68,00 (8 м)

ФГВ = НПГ + а — форсований горизонт прийметься висотою 0,75 - 1,0 м над НПГ, запас α = 1 м.

ФГВ = 68+1=69 (9 м)

Відмітка гребеня греблі розраховують 3 умови:

Z_ГР. = ФГВ + a (Z_ГР. = 69,00 + 1 =70,00 (10 м))

Література

1.Гидротехнические сооружения. Справочник проектировщика. // под. общ.
ред. д.т.н. Недриги В.П. - М.: Стройиздат - 1983. - 187 с.

2.Інженерний захист та освоєння територій. Довідник. За редакцією к.т.н. В.С. Ніщука – К. «Основа», 2000р. –344с.

3. «Проектування та розрахунок регулюючих споруд» , Методичні рекомендацій до виконання КІП з предмету інж. Підготовка міських територій, за редакцією В.С. Ніщук, Київ–2002р.

4.СНиП 2.01.14-83. Определение расчетных гидрологических характеристик – Стройиздат, 1985г.. - 47 с.

5.Справочник по проектированию инженерной подготовки застраиваемых территорий. Под редакцией к.т.н. В. С. Нищук – К.: Будівельник, 1983-192с.

6.Тімченко P.O., Крішко Д.А. Методичні вказівки до виконання курсового
проекту „Проектування і розрахунок інженерних заходів для територій з
несприятливими природними умовами". - Кривий Ріг, Видавничий центр
КТУ.-2006.-30 с.