Строительство плотины (запруды)

План гидроузла

Описание строительства плотины

Введение.

По инициативе «Благотворительного фонда во имя Архангела Михаила «Свет Миру» мною, Панкратовым Владимиром Филипповичем подготовлены рекомендации по устройству водосбросного сооружения Анохинского пруда. 28-29 июня 2016 года была выполнена топографическая съемка гидроузла в м-бе 1:500, пробурены вручную две скважины по оси отводящего канала. Максимальный расход воды весеннего половодья 1% обеспеченности, который может возникнуть в створе плотины определен по аналогам ближе расположенных прудов.

 

Определение максимального расхода воды весеннего половодья.

Максимальный расход воды определяем по имеющимся аналогам. В радиусе до 30 км от Анохинского пруда имеются 5 прудов. Три в Камышловском районе: Квашнинский, Галкинский иве. Куровское.

Два в Ирбитском: Мало-Речкаловский и Стригановский. Эти пруды были запроектированы в 80-90 годах институтом «Свердловскгипроводхоз» и построены по проектам. Проектным институтом были рассчитаны максимальные расходы весеннего паводка с определением водосборной площади для створа плотин. По отношению расчетного расхода весеннего паводка 1% обеспеченности и водосбросной площади определим коэффициент ц.

Результаты сводим в таблицу. №/№ Наименование пруда Расход 1% м7сек Водосборная площадь И 1 Квашнинский на р. Овинная 27,2 78,8 0,34 2 Галкинский на р. Камышловка 36,1 131,1 0,27 3 Куровский на р. Юрмыч 69,4 320 0,22 4 Мало-Речкаловский на р. Мохнатка 7,6 24,2 0,31 5 Стригановскийна р. Ляга 64,8 438 0,15

 

Средний коэффициент ц для Анохинского пруда можно принять - 0,26.

По карте масштаба 25000 отбита линия водораздела для Анохинского пруда. Необходимо заметить, что эта территория представляет собой равнину, с залесенностыо до 73% и отметками в пределах 149 — 152 м Б.С.

С восточной стороны водосбросную площадь пересекает насыпь автодороги Камышлов-Ирбит,-через которую нет трубопереездов. Поэтому эту территорию из определения водосбросной площади исключаем.

Водосбросная площадь для Анохинского пруда составляет 7,6 км². Умножаем на выведенный коэффициент ц и получаем, что 1% расход весеннего паводка будет - 2,0 м³/с.

Геологическое исследование.

Плотина была построена в 70-е годы из глинистого грунта, путем отсыпки с обеих берегов бульдозерами с уплотнением. При обследовании плотины фильтрации на подошве низового откоса не обнаружено. Значит сопряжение тела земляной плотины с основанием надежное.

Для определения грунта по отводящему каналу были пробурены вручную две скважины на глубину по 2,5 м.

Геологическое строение по обеим скважинам идентичное и представлено глиной серой пластичной с прослойками от светло-серой до темно-серой.

Выполнена топографическая съемка гидроузла в масштабе 1:500, по обеим сторонам пруда, плотины и нижнего бьефа до 50 м. В натуре намечено расположение паводкового водосброса и отводящего канала.

Существующее состояние гидротехнических сооружений.

В состав гидротехнических сооружений Анохинского пруда входит плотина и трубчатый водосброс.

Плотина насыпная из глинистого грунта. Имеет следующие параметры:

•  длина по гребню -90 м;
•  ширина по гребню 10-14 м;
•  максимальная ширина по основанию 32 м;
•  максимальная высота плотины 5,1 м.

Заложение верхового и низового откоса от 1:1 до 1:1,5. Верховой откос без крепления. Минимальная отметка гребня плотины 136,0 м (условная).

Ближе к левому берегу от оси плотины до бровки низового откоса имеется обрушение шириной по верху до 15 м и глубиной до основания плотины (Н- 4,6 м). В этом месте ранее был трубчатый водосброс.

В летний период 2015 г. в центральной части плотины был построен водосброс из ж/бетонных труб диаметром 1,5 м. При строительстве были сделаны грубые ошибки: некачественно выполнено основание под такие массивные трубы; некачественно забиты пазухи и основное грубое нарушение - не закреплен нижний бьеф в окончании трубы.

В весенний паводок 2016 года вода пошла вдоль трубы, образовался проран и обрушение концевой части водосброса.

Устройство трубчатого водосброса.

Расположение водосброса выбрано в правой части плотины на ПК- 0+1 8, в 12 м правее полуразрушенного. В этом месте высота плотины по низовому откосу 2,0 м. Отводящий канал будет проходить по пологой правобережной пойме, что обеспечит гашение энергии потока воды без перепадов.

Расчет пропускной способности трубчатого водосброса.

Согласно гидрологического расчета максимальный расход весеннего паводка 1 % обеспеченности 2,0 м’/с., 5% обеспеченности 1,65 м7с. Принимаем трубу водосброса диаметром 1000 мм (1,0 м).

Расчетный расход для труб водосброса определен по формуле

С) =ц со V 2§Н ц - коэффициент расхода - 0,60; со - площадь сечения м²:

Н - напор при ФПУ - 2,0 м; д = 0,6-0,785 -4,43-1,42 = 3,0 м³/с

Максимальный расход воды весеннего паводка 1% обеспеченности принят 2,0 м³/с. Сооружение водосброса диаметром 1,0 м будет достаточно. Наиболее приемлемо выполнить водосброс из стальной трубы. Трубы можно использовать бывшие в употреблении.

Конструкция водосброса и очередность строительства.

Ось водосброса запроектирована на ПК 0+ 18 м плотины.

Водосброс состоит из входящего оголовка. Его можно сделать из стального листа толщиной не менее 10 мм или из железобетона, толщиной 25-30 см. Длина стальной трубы 14 м. В центральной части устраивается диафрагма из стального листа I- 10 мм с заглублением 25-30 см. Во входной части перед трубой устраивается понур из ж/бетона (можно сборного) или из стального листа. Так же в конце трубы устраивается выходной оголовок. За оголовком по дну отводящего канала и откосам укладываются ж/бетонные плиты для закрепления отводящего канала.

До устройства водосброса необходимо понизить уровень воды в пруду на 0,5 м, чтобы земляные работы по водосбросу выполнять «посуху». Для понижение уровня воды в пруду можно устроить сифон из трубы диаметром 150-200 мм. Труба прокладывается в существующую ж/бетонную.

Экскаватором отрывается траншея с откосами 1:1 до отметки центра трубы, т.е от дна + 0,5 м. Затем откапывается траншея по диаметру 1,0 + 5 см с каждой стороны. В этом месте после экскаватора грунт надо доработать вручную. Главное условие при этом, чтобы при укладке стальной трубы зазор по бокам от трубы до траншеи был в пределах 5 см.

После отрывки траншеи вручную выполняется планировка дна и боков, на дно укладывается щебень фракции 20-40 мм с втрамбованием в грунт. Укладывается груба, привариваются входной и выходной оголовки. Нижняя часть диафрагмы устанавливается заранее.

После укладки стальной трубы пространство между трубой и траншеей заполняется жидким цементным раствором.

Важно. Перед укладкой трубу необходимо покрасить за два раза Кузбасс - лаком или битумной мастикой.

После укладки трубы и устройства оголовков производится засыпка пазух глинистым грунтом.

Ремонт плотины.

Для надежного состояния плотины существующую ж/бетонную трубу необходимо убрать. С нижнего бьефа где нет трубы экскаватором уполаживаются вертикальные обрушения с заложением 1,5. Вынутый грунт укладывается на плотину. Хорошо бы привести машину крупного камня из Курманки (пос. Белоярский) и уложить его экскаватором на дно прорана. За­тем послойно укладывается глинистый грунт с уплотнением. После засыпки прорана до отметки плотины ж/бетонная труба раскапывается и убирается и также отсыпается верхняя часть плотины.

Грунт на засыпку прорана необходимо довезти из ближайшего карьера.

Для поддержания уровня воды выше существующего в летний период на входном оголовке можно припарить с обеих сторон швеллер № 6,5 и вставить деревянные шандоры, (доска со шпунтом толщиной 50 мм).

Поздней осенью или перед паводком весной шандоры обязательно убрать.