Определение параметров насосной станции и объема регулирующего резервуара

За пределы защищаемой территории должна быть перекачана вода, отводимая береговой дреной, а также поверхностная дождевая вода.

В целях удешевления строительства и эксплуатации защитных сооружений можно обслуживать дренажную и водосточную сети общей насосной станцией. Чтобы насосы могли работать экономично, их на насосной станции должно быть несколько.

Максимальный приток расходы дождевых вод продолжаются недолго, а в остальное время года сток бывает в несколько раз меньше. В целях оптимизации режима откачки при насосной станции обычно предусматривают водосборный регулирующий резервуар.

Расчетный максимальный приток воды к насосной станции определяется по формуле:

;

где -расход фильтрационных вод, отводимых береговой дреной, /c;

-расход поверхностных дождевых вод, /c.

Расход фильтрационных вод, отводимых береговой дреной, равен

;

Где -удельный расход береговой дрены, /c на 1 п.м.;

-длина береговой дрены, м.

=

Максимальные расходы дождевых вод определяются по методу предельных интенсивностей. Этот метод позволяет определить наибольшую величину расхода в любом сечении водосточной сети на основе данных об интенсивности выпадения атмосферных осадков.

Расчетную интенсивность дождя, необходимую для расчета водоотводных систем, определяем по следующей формуле:

;

где n-показатель степени, определяемый по картам изолиний, и равный для Поволжья 0,66;

-интенсивность при повторяемости 1 раз в год, определяется по карте изолиний для Волгограда q=56 л/с*га;

С-климатический коэффициент, равный для Поволжья 1;

Р-период однократного превышения расчетной интенсивности дождя (период повторяемости дождя), Р=0,5 лет;

t-расчетная продолжительность дождя, равная продолжительности протекания поверхностных вод по поверхности и трубам до расчетного участка, t=60 мин.

q=

При водосборных площадях, превышающих 200 га, в полученные по формуле значения интенсивности ливней следует вводить понижающие коэффициенты, учитывающие неравномерность интенсивности дождя по площади ( при значениях показателя степени n=0,66, понижающий коэффициент К=0,7). Таким образом получаем:

=23,7*0,7=16,6 л/c*га

Расход дождевых вод определяется по формуле:

где F-расчетная площадь стока, га;

-среднее значение коэффициента стока на данной территории (

Подставляя в эту формулу численные значения, получаем

=16,6*0,29*770=3706,8 л/с=3,706

Таким образом, максимальный приток воды к насосной станции, определенный по формуле ( ) равен

=0,8+3,706=4,5

Расход фильтрационных вод, отводимых береговой дреной, в несколько раз меньше, чем расход поверхностных вод. Для перекачки фильтрационных вод предусматриваем насос, расход которого определяем по формуле

где n-коэффициент использования суточного времени (n=0,80…0,90).

Принимаем n=0,85

=0,8/0,85=0,94

Для перекачки дождевых вод предусматриваем специальные насосы, которые включаются в работу в период дождевого паводка. Для уменьшения мощности насосной станции и выравнивания режима ее работы при насосной станции предусматриваем водосборный регулирующий резервуар, в котором временно будет аккумулироваться часть дождевых вод.

Полезный объем регулирующего резервуара определяются по формуле Ю.А.Юшкаускаса:

где -расчетная подача насоса, /с;

-наименьшая продолжительность цикла работы насоса в секундах (t=6…12 час – при ручном управлении, t=0,5…1,0 час – при автоматизированном управлении).

Число насосных агрегатов выбирается согласно таблице 7.

Таблица 7

Расход, /с	Число насосов, N, шт
1,5 2…3 более 3

Число насосов, перекачивающих дождевые поверхностные воды, согласно таблице, равно N=4. Тогда с учетом коэффициента использования суточного времени насосами, расход одного насоса составляет

=3,7/(0,9*4)=1,02 /с

Предусматриваем автоматизированное управление насосами при =1,0 час =3600 сек, тогда полезный объем регулирующего резервуара, определенный по формуле ( ), равен

=0,25*3600*1,02=918 м 950

Тогда трансформированный расчетный расход насосов, перекачивающих поверхностные дождевые воды, с учетом наличия регулирующего резервуара найдем по формуле

где -расчетный расход стока, /с;

-регулирующая емкость резервуара, ;

-объем стока, определяется как = , где

t-расчетная продолжительность дождя (t=60 мин=3600 с).

=3,7*3600=13320

Подставляя в формулу ( ) численные значения, получаем

=3,7*(1* =2,7 /с

Насосы, перекачивающие через дамбу в водохранилище фильтрационные воды, отводимые береговой дреной, должны создавать напор ( без учета потерь напора в трубопроводах и в самой насосной станции)

где -отметка гребня дамбы;

-отметка дна водоприемного колодца береговой дрены

Принимаем, что дно водоприемного колодца находится на 1,0 м глубже низа трубы береговой дрены, тогда для рассматриваемого примера получаем

=

=

Насосы, перекачивающие поверхностные дождевые воды, должны создавать напор

где -отметка дна регулирующего резервуара.

Принимаем, что дно регулирующего резервуара находится на той же отметке, что и дно водоприемного колодца. Тогда для рассматриваемого примера получаем

=

Содержание

Стр.

Введение…………………………………………………………………………...

1. Задание на проектирование, исходные данные и состав работы……….

2. Природные условия территории…………………………………………..

2.1. Общие сведения о территории города…………………………………

2.2. Климат и рельеф………………………………………………………...

2.3. Геологическое строение………………………………………………..

2.4. Гидрогеологические условия…………………………………………..

3. Техногенные условия территории………………………………………...

3.1. Функциональное зонирование территории……………………………

3.2. Характеристика водообеспечения территории……………………….

3.3. Подтопление городской территории………………………………….

4. Водный баланс территории. Оценка инфильтрационного питания подземных вод в условиях техногенных воздействий…………………..

5. Обоснование инженерной защиты городской территории от затопления и подтопления………………………………………………………………

5.1. Выбор расчетной обеспеченности……………………………………..

5.2. Проектирование дамбы обвалования …………………………………

5.3. Отвод поверхностных вод с защищаемой территории………………

5.4. Выбор схемы, типа и конструкции защитного дренажа…………….

5.5. Фильтрационные расчеты защитного дренажа………………………

5.6. Проектирование дренажа в плане и в вертикальной плоскости……

5.7. Расчет фильтрующей обсыпки и водоприемных отверстий дренажных труб…………………………………………………………

5.8. Определение параметров насосной станции и объема регулирующего резервуара…………………………………………….

Заключение…………………………………………………………………….

Литература……………………………………………………………………..

Литература

1. СНиП 2.06.15-85. Инженерная защита территории от затопления и подтопления. - М .: ЦИТП Госстроя СССР, 1986.

2. СНиП 2.06.03-85. Мелиоративные системы и сооружения. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986.

3. СНиП 2.06.05-84. Плотины из грунтовых материалов. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989.

4. СНиП 2.06.01-86. Гидротехнические сооружения. Основные положения проектирования – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989.

5. СНиП 2.01.14-83. Определение расчетных гидрологических характеристик. – М.: Стройиздат, 1985.

6. СНиП 2.04.03-85. Канализация. Наружные сети и сооружения. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986.

7. Сельскохозяственные гидротехнические мелиорации. Под ред. Маркова Е.С. – М.: Колос, 1981.

8. Дегтярев Б.М. Дренаж в промышленном и гражданском строительстве. – М.: Стройиздат, 1990.

9. Железняков Г.В. и др. Гидротехнические сооружения. Справочник проектировщика. – М.: Стройиздат, 1983.

10. Шестаков В.М. Динамика подземных вод. – М.: Изд-во МГУ, 1979.

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ   Федеральное государственное образовательное учреждение высшего пРофессионального образования российский государственный аграрный университет – МСха имени К.А. Тимирязева (ФГОУ ВПО ргау - МСХА имени К.А. Тимирязева)

Кафедра мелиорации и рекультивации земель

ЗАДАНИЕ

к курсовому проекту «Инженерная защита городской территории от затопления и подтопления»

Студентка Сат Шончалай, группа ДВ-307, вариант 12

Запроектировать мероприятия по инженерной защите территории от затопления водами водохранилища и подтопления грунтовыми водами.

1. Местоположения объекта Волгоградская область.

2. План территории № 139, М1:10000.

3. Относительные отметки границ городской территории:

верхней =50,0 м,

нижней =44,0 м.

4. Средняя протяженность территории вдоль горизонталей L=3,5 км.

5. Максимальная отметка уровня воды в водохранилище =46,0 м.

6. Относительная отметка основания дамбы обвалования =43,5 м.

7. Относительная отметка водоупора =31,5 м.

8. Глубина УГВ в наблюдательной скважине =8,0 м.

9. Средний уклон УГВ I=0,0006.

10. Коэффициенты фильтрации отложений: =0,5 м/сут,

=11,0 м/сут.

11. Гидрогеологический разрез по линии А-Б.

Задание выдано 11 февраля 2016 г.

Заключение

В настоящей работе рассмотрен основной круг вопросов, необходимых при выборе состава и обосновании параметров инженерных мероприятий по защите территории города Энгельск от затопления и подтопления. В работе выполнен прогноз подтопления территории города водохранилищем и прогноз уровней грунтовых вод на защищаемой территории при устройстве берегового дренажа. Назначены параметры дамбы обвалования, берегового дренажа, нагорных каналов, оборудования насосной станции, что позволяет оценить общую стоимость защитных мероприятий.

Анализ исходной информации и результатов расчетов показывает, что водный баланс территории формируется под влиянием природных и техногенных факторов.

Комплекс мероприятий инженерной защиты территории от затопления и подтопления содержит как инженерно-технические, так и организационные:

1. В качестве основного мероприятия инженерной защиты городской территории от затопления проектируем дамбу обвалования незатопляемого типа по отметке 43,5 м. Ширина дамбы по гребню составляет 5 м, высотная отметка гребня дамбы равна 47,68 м.

2. Организованный сбор и быстрый отвод поверхностных вод. Для предупреждения поступления на защищаемую территорию поверхностных вод со стороны водораздела проектируем нагорные каналы. Для организации стока поверхностных вод (ливневых и талых) на самой защищаемой территории предусматриваем закрытую водосточную сеть.

3. Для защиты территории от подтопления грунтовыми водами проектируем береговой дренаж в виде горизонтальной закрытой трубчатой дрены. Береговая дрена располагаемся вблизи дамбы обвалования (на расстоянии 40 м о уреза воды водохранилища) и перехватывает грунтовый поток, поступающий со стороны водораздела и воды, фильтрующиеся из водохранилища в сторону защищаемой территории. Протяженность береговой дрены составляет 5750 м.

Минимальная глубина заложения береговой дрены составляет м уклоны – от 0,001 до 0,0045, диаметр труб – от 500 до 900 мм. Береговая дрена проектируется из железобетонных труб с круглыми водоприемными отверстиями, с однослойной фильтрующей обсыпкой толщиной 15 см.

4. К организационным мероприятиям относятся следующие: сокращение эксплуатационных и аварийных утечек из водонесущих коммуникаций, нормирование поливов зеленых насаждений и приусадебных участков.

Предлагаемые состав и параметры инженерных мероприятий обеспечивают защиту от затопления водами водохранилища и понижение уровня грунтовых вод до требуемой величины на всей рассматриваемой территории.