Гидротехнические мероприятия по регулированию поверхностного стока

Содержание 

 

1 Постоянные и временные водотоки…………………………………………….

2 Определение площадей водосборов, территории с различными  уклонами ...

3 Расчет уклона  местности……………………………………………………..

3.1 Выделение  территории с различными уклонами…………………….

4 Гидрологические расчеты………………………………………………………..

4.1 Обоснование расчетных периодов  стока и расчетной повторяемости……..

4.1.1 Весенний паводковый  период……………………………………………….

4.1.2 Предпосевной период………………………………………………………..

4.1.3 Летне-паводковый  период…………………………………………...............

5 Расчет склонов на  размыв………………………………………………………..

6 Агротехнические мероприятия  по регулированию поверхностного  стока….

7 Лесомелиоративные мероприятия  по регулированию поверхностного  стока

7.1 Система полезащитных (ветрорегулируюших) лесных полос……………..

7.2 Система полезащитных (стокорегулирующих) лесных полос……………..

8 Гидротехнические мероприятия  по регулированию поверхностного стока…

8.3.1 Нагорные каналы…………………………………………………………….

8.3.2 Ловчие каналы………………………………………………………………..

Список использованной литературы……………………………………………..

 

 

 

1 Постоянные  и временные водотоки

 

В качестве временных водотоков выделяются овраги и балки. Для этого по тальвегу проводится линия синим карандашом. У оврагов и балок горизонтали изогнуты выпуклостью в сторону повышения отметок, у водоразделов горизонтали направлены выпуклостью в сторону понижения отметок. Линии водоразделов проводятся желтым карандашом и, как правило, замыкаются, очерчивая площади водосборов водотоков.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Определение площадей водосборов, территории с различными     уклонами

 

Для определения различных  площадей на карте изготавливается  палетка, которая представляет собой стандартный лист кальки формата А-4 с нанесенной на нем сеткой через один сантиметр.

Зная масштаб карты, которой предстоит пользоваться, определяется цена деления палетки, т.е. какая площадь на карте соответствуют 1 см² палетки.

Затем, зная, какая площадь территории соответствует 1 см² палетки, определяется площадь водосбора.

 

 

 

Таблица 1. - Характеристика водосбора по условиям рельефа

 

№ п/п	№ водотока	Площадь водосбора, га
			0 - 1°	1 - 3°
1	1-2	88	36	52
2	2-3	120	64	56
3	3-5	85	1	84
4	3-4	77	4	73
5	6-7	58	24	34
6	7-8	22	5	17
7	7-9	79	11	68
8			1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Расчет  уклона местности

 

Для расчета  уклона местности в градусах выделяется на карте участок с одинаковым расстоянием между горизонталями (рис 1).

Затем, находится расстояние между точками А и В (на разрезе 1-1 это сторона ВС) и превышение точки А над точкой В (на разрезе это сторона АС).

Тогда                                         

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1 - Схема  для определения уклона

Зная тангенс  угла, легко найти величину угла в градусах:

 

Чтобы выделить территории с уклонами 0-1°, 1-3°, 3-5°, 5° и более

необходимо  определить расстояние между горизонталями, соответствующее уклонам 1°, 3° и 5°. Затем провести границу между этими территориями по найденным расстояниям. Масштаб карты 1:10000, горизонтали нанесены через 1 м, найдем, какое расстояние между горизонталями соответствует углу 1°.

 

 

На карте масштабом 1:10000 уклону 1° соответствует расстояние между горизонталями 5,88 мм.

Аналогичным образом находят расстояние между горизонталями соответствующее 3° и 5°, и по ним проводят границы между территориями с различными уклонами.

Найдем, какое расстояние между горизонталями соответствует углу 3°:

 

 

Найдем, какое расстояние между горизонталями соответствует углу 5°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Гидрологические расчеты 

 

Гидрологические расчеты необходимы для установления единичного показателя стока на землях - модуля стока. Они лежат в основе последующего определения расходов воды по водотокам.

Гидрологические расчеты проводят в соответствии со СНиП 2.01.14-83.

 

 

4.1 Обоснование расчетных  периодов стока и расчетной  повторяемости

 

Расходы водотоков, принимающих сток с относящейся к ним водосборной площади, изменяются как в течение года по отдельным его периодам, так и в различные годы. Типичный гидрограф стока характеризуется наличием осенне-зимнего минимума, весеннего половодья, связанного со снеготаянием, летнего меженного минимума и летне-осенних паводков, происходящих от затяжных или ливневых дождей.

Расчетные периоды (критические и  поверочные) устанавливаются в зависимости от характера использования земель в соответствии со СНиП 11-52-74п.5.6. Критическим называется период, в котором переувлажнение земель является наиболее опасным.

 

 

4.1.1 Весенний паводковый период

 

Максимальный расход талых вод  для равнинных бассейнов определяют по формуле:

 

 м³/с                                (4.1)

 

где:  К₀ - коэффициент дружности половодья, К₀ =0,006 - 0,008, для равнинных бассейнов К₀ =0,006;

 h_p- расчетный слой суммарного стока половодья заданной обеспеченности, мм;

F - площадь водосбора, км²;

δ - коэффициент озерности, при площади озер ( F_оз) на водосборе менее 2%  δ=1, при F_оз > 2% δ=0,8;

 δ₁ - коэффициент, учитывающий регулирующее влияние водохранилищ и прудов, δ₁ =0,9; при их отсутствии δ₁=1;

δ₂ - коэффициент, учитывающий залесенность и заболоченность

 

                                     (4.2)

 

 

f_л и f_б - площадь лесов и болот на водосборе, %;

μ - коэффициент, учитывающий неравенство статистических параметров слоя стока и максимальных расходов воды.

Расчетный слой суммарного стока половодья заданной обеспеченности (h_р, мм) определяют по трем параметрам:

 

 мм                                          (4.3)

 

где    - средний слой стока половодья (мм) определяется по формуле:

 

мм

 

h₀ - среднемноголетний слой весеннего стока (мм) определяется по картам;

К_с - коэффициент, учитывающий условия стока, для территории с плоским рельефом и песчаными почвами К_с =0,9; для холмистого рельефа и глинистых почв К_с = 1,1;

C_v- коэффициент изменчивости (вариации) слоя стока, определяют по картам изолиний.

Коэффициент ассиметрии C_s = 2C_v;

Ф - ордината кривой трехпараметрического гамма-распределителя при C_s=2C_v.

 

 мм

=15.72 мм

Определяем максимальный расход талых вод:

=0.149 м³/с

=0.106 м³/с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.1.2 Предпосевной период

 

Максимальный расход воды в предпосевной период определяют по формуле:

 

м³/с                                              (4.4)

 

где  q_пр - модуль стока предпосевного периода, ориентированно может быть вычислен через модуль максимального стока весеннего половодья (q_вп):

 м³/с                                             (4.5)

 

где   К - коэффициент определяется по формуле П.А. Дудкина:

для пологих водосборов с преобладанием песчаных и торфяных почв:

                                                  (4.6)

для водосборов с холмистым  рельефом и глинистыми почвами:

                                                     (4.7)

Т - допустимое время весеннего  затопления, для полевых севооборотов и пастбищ Т= 5 - 15 суток; для лугов и сенокосов Т= 15 -20 суток.

 

=0.031 м³/с

 

=0.61 м³/с

 

 

4.1.3 Летне-паводковый  период

 

Эмпирическая редукционная формула для определения максимального  расхода воды дождевых паводков имеет вид:

 

м³/с             (4.8)

 

где   q₂₀₀ - модуль максимального расхода воды вероятностью ежегодного превышения 1%, приведенный к площади водосбора 200 км² (м³/с км²);

n - показатель степени редукции модуля максимального расхода;

F - площадь водосбора, км²;

l_р - переходный коэффициент от вероятности превышения 1% к другой вероятности;

δ - коэффициент озерности, учитывающий снижение максимального стока рек, зарегулированных проточными озерами или прудами;

δ΄₂ - коэффициент, учитывающий снижение максимального расхода вследствие заболоченности, определяется по формуле:

 

                                      (4.9)

 

где   β - коэффициент, зависящий от типа болот;

β =0,8 - низинные болота и заболоченные леса и луга на водосборах, сложенных супесчаными и легкосуглинистыми почвогрунтами;

β =0,7 - водосборы с болотами разных типов;

β = 0,5 - верховые болота на водосборах, сложенных глинистыми и     среднесуглинистыми почвогрунтами;

F_Б - площадь болот, заболоченных лесов и лугов в бассейне, %.

=0.63 м³/с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5  Расчет склонов на размыв

 

Предварительный расчет склонов на размыв можно выполнить  по следующей методике.

Для условий медленно изменяющегося движения можно принять, что скорость поверхностного стока равна:

 

 (5.1)

 

где:   V - скорость поверхностного стока, м/с;

         С - коэффициент  Шези, м/с^0,5

R -гидравлический радиус, м.

По Костякову А.Н. принимаем:

 

 (5.2)

Скорость движения поверхностного стока:

     ,                                          (5.3)

Где y – толщина слоя стока

                                        (5.4)

Допускаемая скорость определяется по формуле:

 

 (5.5)