Инженерно-геологические и гидрологические изыскания

1. Местоположение проекта 
2. Природные условия

- Климат

- Топография

- Геология и гидрогеология

- Гидрология

- Батиграфия

3. Хозяйственные условия

      - Орошаемая площадь

      - Возделываемые культуры

      - Гидромодуль (график)

- График водопотребления

4. Емкость водохранилища

       - Расчетные уровни УМО, НПУ, ФПУ

5.  Строительные  решения

5.1 Общие положения

5.2 Плотина

5.3 Водосброс – водовыпуск

5.4 Водосброс – водозабор

5.5 Водоотвод из канала  Бересек

5.6 Подводящий канал

5.7 Отводящий канал

5.8 Сопряжение отводящего  канала с каналом Бересек

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.  Природные условия

 

Инженерно-геологические  и гидрологические изыскания

 

По инженерно геологическим  условиям по створу плотины выделены 2 основных инженерно-геологических  элемента исключая слабый растительный слой местами толщиной 0,15 м.

1. Гравелистый песок;
2. Скальные грунты.

Гравелисто-песчаная толща имеет мощность от 1 до 5 м и повсеместно подстилается скальными грунтами.

Гранулометрический состав гравелисто-песчаной толщи по результатам  лабораторных определений имеет  следующие средние значения.

 

Диаметр частиц (мм)	>10	10-5	5-2	2-1	1-0,5	0,5-0,25	0,25-0,1	0,1<
Процентное содержание (%)	21,58	10,64	15,88	13,2	3,74	10,8	8,66	15,5

 

Физико-механические характеристики гравелистого песка по лабораторным исследованиям определены осредненно в следующих пределах:

удельный вес	2,61 г/см3
объемный вес	2,05
объемный вес скелета	1,78
пористость	34%
коэффициент пористости	0,51
влажность грунта	15%
модуль деформации	331 кг/см2
сцепление	0,01 кг/см2
угол внутреннего трения	38º
коэффициент фильтрации	32 м/сут
нормативное давление	3,5 кг/см2

Категория грунтов по трудности  разработки назначается в зависимости  от механизма, используемого для  разработки.

Нормативная глубина промерзания 110 см. Сейсмичность района ? баллов.  Грунтовые воды в толще гравелистого грунта не обнаружены.

 

 

Строительные группы грунтов  по СН РК 8.02-05-2002

 

№ п/п	Наименование грунтов	Категории грунта при разработке
		вручную	Одноковшовым экскаватором
1	Почвенно-растительный слой	I	I
2	Гравелистый песок	III	III
3

Гидрология

 

Определение расчетных гидрологических  характеристик основано на данных гидрометеорологических наблюдений, опубликованных в изданиях: Ресурсы поверхностных вод СССР. Основные гидрологические характеристики. Том 14. Выпуск 2., Государственный водный кадастр. Многолетние данные о реках и ресурсах поверхностных вод суши. Том V. Казахская ССР.

Определение расчетных гидрологических  характеристик выполнено по однородным рядам наблюдений. Оценка однородности рядов гидрологических наблюдений осуществлена на основе статистического анализа исходных данных наблюдений.

Продолжительность периода  наблюдений (27 лет) определена достаточной, так как рассматриваемый период репрезентативен, а относительная средняя квадратическая погрешность расчетного значения исследуемой гидрологической характеристики не превышает 10 % для годового и сезонного стоков и 20 % - для максимального и минимального стоков.

Оценки параметров аналитических  кривых распределения: среднее многолетнее значение, коэффициент вариации C_v и отношение коэффициента асимметрии к коэффициенту вариации C_s/C_v, установлены по рядам наблюдений за рассматриваемой гидрологической характеристикой методом приближенно наибольшего правдоподобия и методом моментов согласно СП 33-101-2003. Расчетом определены следующие статистические характеристики:

- коэффициент вариации C_v = 0,245;

- коэффициент асимметрии  C_s = 0,819;

- отношение C_v/C_s= 3.3.

Определение расчетного календарного внутригодового распределения стока при длительности рядов наблюдений n, равной 27 годам, произведено методом реального года.

Определение внутригодового  распределения стока методом реального года основано на выборе расчетного водохозяйственного года из числа фактических с использованием принципа наибольшей близости вероятностей превышения стока за водохозяйственный год, лимитирующий период, лимитирующий сезон и лимитирующий месяц к расчетной вероятности превышения.

В качестве расчетного года принят год, соответствующий году 85%-ой обеспеченности. Этот водохозяйственный год принят в качестве модели относительного внутригодового распределения стока (в долях годового объема стока).

Месяцы	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII	Ср. год
Q, м3/с за 1965г	0.62	0.72	0.56	0.77	0.67	0.51	0.53	0.53	0.53	0.53	0.53	0.53	0.586
Распределение стока, %	8.82	10.24	7.97	10.95	9.531	7.25	7.549	7.539	7.539	7.540	7.539	7.540	8.33
Qp=85%	0.63	0.73	0.57	0.78	0.68	0.52	0.54	0.54	0.54	0.54	0.54	0.54	0.596
W, млн.м³	1.69	1.898	1.53	2.03	1.825	1.34	1.444	1.444	1.397	1.44	1.397	1.44	1.57

Годовое распределение стока  р. Бересек

 

Батиграфия

Исходным материалом для  построения батиграфических характеристик водохранилища является топография  местности  расположения гидроузла.  Основными характеристикам водохранилища являются зависимости площади водной поверхности F и объема воды W от уровня h в нем.

 В таблице приведены  вычисления координат основных  характеристик водохранилища, на  основе которых построены батиграфические  кривые.

№  п/п	Отм. гор	Fn, м²	Fср,м²	h,м	∆W, м³	W, м³	hср, м
	312	0			0	0
1	313	3457	1728.5	0.8	1382.8	1382.8	0.4
2	314	23264	13360.5	1	13360.5	14743.3	0.633739
3	315	52172	37718	1	37718	52461.3	1.005545
4	316	75170	63671	1	63671	116132.3	1.544929
5	317	101949	88559.5	1	88559.5	204691.8	2.007786
6	318	131349	116649	1	116649	321340.8	2.446466
7	319	162502	146925.5	1	146925.5	468266.3	2.881603
8	320	210046	186274	1	186274	654540.3	3.116176
9	321	283821	246933.5	1	246933.5	901473.8	3.176205
10	322	361164	322492.5	1	322492.5	1223966	3.388949
11	323	447568	404366	1	404366	1628332	3.638179
12	324	521863	484715.5	1	484715.5	2113048	4.049047
13	325	602275	562069	1	562069	2675117	4.441687
14	326	682173	642224	1	642224	3317341	4.862903
15	327	771031	726602	1	726602	4043943	5.244851
16	328	859940	815485.5	1	815485.5	4859428	5.650892
17	329	936575	898257.5	1	898257.5	5757686	6.147597

Батиграфические характеристики водохранилища (отметки условные)

 

Орошаемая площадь

Орошаемый участок планируемой  площадью, в соответствии с заданием, равной 500 га находится в Сузакском районе Южно-Казахстанской области. Ближайшая метеостанция – Сузак.

Возделываемые культуры

 

Исходя, из многолетней практики возделывания с/х культур в Сузакском районе и в соответствии с заданием, принят овоще-кормовой состав культур в следующем соотношении их в севообороте

 

№ п/п	Культуры	% от общей площади
1	Картофель, овощи, бахчи	24
2	Кукуруза на зерно	12
3	Кукуруза на силос	36
4	Зернобобовые	24
5	Сады, виноградники	4

 

Гидромодуль (график)

 

Оросительные нормы запланированных к выращиванию сельскохозяйственных культур приняты в соответствии с рекомендациями КазНИИВХ.

Определение гидромодуля  произведено по удельному расходу воды, отнесенному к единице орошаемой площади, т.е. на осредненный гектар данного севооборота, включая все культуры в определенном процентном соотношении. Расчет гидромодуля приведен в таблице.

Построение графика гидромодулей, произведено суммированием гидромодулей культур орошаемого севооборота за каждый день вегетационного периода. Ордината гидромодуля рассчитывается для каждого полива всех севооборотных культур.

График гидромодуля построен для наглядного представления изменчивости ординаты гидромодуля во времени, на котором по оси абсцисс отложено календарное время оросительного сезона, а по оси ординат – размер гидромодуля.

 

 

 

 

Показа- тели	Апрель		Май			Июнь			Июль			Август			Сентябрь			Год
	II	III	I	II	III	I	II	III	I	II	III	I	II	III	I	II	III
Картофель
∆Е				4	7	10	13	14	13	12	11	6	4	3	3
Е				254	444.5	635	825.5	889	825.5	762	698.5	381	254	190.5	190.5			6350
∆е				25.4	40.41	63.5	82.55	88.9	82.55	76.2	63.5	38.1	25.4	17.32	19.05
∆е*α				2.032	3.233	5.080	6.604	7.11	6.604	6.096	5.080	3.048	2.032	1.385	1.524
Овощи
∆Е	2	4	4	4	5	8	9	10	10	9	9	7	6	5	3	3	2
Е	158	316	316	316	395	632	711	790	790	711	711	553	474	395	237	237	158	7900
∆е	15.8	31.6	31.6	31.6	35.9	63.2	71.1	79	79	71.1	64.64	55.3	47.4	35.91	23.7	23.7	15.8
∆е*α	1.264	2.528	2.53	2.528	2.873	5.056	5.688	6.32	6.320	5.688	5.171	4.424	3.792	2.873	1.896	1.896	1.26
Бахчи
∆Е	2	4	4	4	5	8	9	10	10	9	9	7	6	5	3	3	2
Е	87	174	174	174	217.5	348	391.5	435	435	391.5	391.5	304.5	261	217.5	130.5	130.5	87	4350
∆е	8.7	17.4	17.4	17.4	19.77	34.8	39.15	43.5	43.5	39.15	35.59	30.45	26.1	19.77	13.05	13.05	8.7
∆е*α	0.696	1.392	1.39	1.392	1.582	2.784	3.132	3.48	3.480	3.132	2.847	2.436	2.088	1.582	1.044	1.044	0.69
Кукуруза на зерно
∆Е					9	10	11	12	13	11	11	8	7	4	4
Е					576	640	704	768	832	704	704	512	448	256	256			6400
∆е					52.36	64	70.4	76.8	83.2	70.4	64	51.2	44.8	23.27	25.6
∆е*α					6.284	7.680	8.448	9.22	9.984	8.448	7.68	6.144	5.376	2.793	3.072
Кукуруза на силос
∆Е					9	10	11	12	13	11	11	8	7	4	4
Е					481.5	535	588.5	642	695.5	588.5	588.5	428	374.5	214	214			5350
∆е					43.77	53.5	58.85	64.2	69.55	58.85	53.5	42.8	37.45	19.45	21.4
∆е*α						19.26	21.19	23.1	25.038	21.186	19.26	15.41	13.48	7.004	7.704
Зернобобовые
∆Е			3	4	6	7	9	10	12	13	12	10	8	6
Е			174	232	348	406	522	580	696	754	696	580	464	348				5800
∆е			17.4	23.2	31.64	40.6	52.2	58	69.6	75.4	63.27	58	46.4	31.64
∆е*α			4.17	5.568	7.593	9.744	12.53	13.9	16.704	18.096	15.19	13.92	11.14	7.593
Сады
∆Е			2	4	5	6	8	9	10	11	10	9	8	7	6	5
Е			165	330	412.5	495	660	742.5	825	907.5	825	742.5	660	577.5	495	412.5		8250
∆е			16.5	33	37.5	49.5	66	74.25	82.5	90.75	75	74.25	66	52.5	49.5	41.25
∆е*α			0.33	0.660	0.750	0.990	1.320	1.485	1.650	1.815	1.500	1.485	1.320	1.050	0.990	0.825
Виноградники
∆Е			2	4	5	6	8	9	10	11	10	9	8	7	6	5
Е			114	228	285	342	456	513	570	627	570	513	456	399	342	285		5700
∆е			11.4	22.8	25.91	34.2	45.6	51.3	57	62.7	51.82	51.3	45.6	36.27	34.2	28.5
∆е*α			0.003	0.005	0.006	0.008	0.011	0.01	0.013	0.015	0.012	0.012	0.011	0.008	0.008	0.007
q=Σ∆е*α/86.4	0.023	0.045	0.098	0.141	0.258	0.586	0.682	0.75	0.808	0.746	0.657	0.543	0.454	0.281	0.188	0.044	0.02
W,млн.м³ на 500га		0.03			0.23			0.87			0.98			0.56			0.11
Qм³/с	0.013	0.0267	0.057	0.083	0.15	0.34	0.40	0.44	0.475	0.44	0.39	0.319	0.267	0.165	0.11	0.026	0.01
W(д)млн.м³	0.011	0.023	0.049	0.072	0.144	0.297	0.3466	0.38	0.41	0.379	0.367	0.275	0.230	0.157	0.095	0.022	0.01
W(м)млн.м³		0.035			0.265			1.02			1.156			0.663			0.13