МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ВОРОНЕЖСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ
«Воронежская государственная лесотехническая академия»
Кафедра лесных культур, селекции и лесомелиорации
ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ В САДОВО-ПАРКОВОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ
Методические указания
к выполнению лабораторных занятий для студентов по направлению подготовки 250203 – Садово-парковое и ландшафтное строительство
2013
2
УДК 630*385
Гидротехнические сооружения в садово-парковом строительстве [Текст]: методические указания к выполнению лабораторных занятий для студентов по направлению подготовки 250203 – садово-парковое и ландшафтное строительство / П.Ф. Андрющенко, А.Н. Дюков, Е.А. Михина, Т.А. Малинина; М-во образования и науки РФ, ФБГОУ ВПО «ВГЛТА» .- Воронеж. 2013 . - с.
Печатается по решению учебно-методического совета ФБГОУ ВПО «ВГЛТА»
(протокол № от |
2013 г). |
Рецензент д-р с.-х. наук, проф. |
|
ФГБОУ ВПО «ВГЛТА» |
А.Ю. Черемисинов |
Ответственный редактор канд. с.-х. наук, |
|
доц. |
В.И. Михин |
3
Введение
В жизни и хозяйственной деятельности человека вода имеет исключительно большое значение. Вода используется в самых разнообразных целях: для орошения земель, получения энергии, водоснабжении, судоходства, гидромелиорации ландшафта.
Гидротехнические сооружения в садово-парковом строительстве имеют давнюю историю. Первая каменная плотина, о которой дошли до нас сведения, была построена в Египте за 4000 лет до н.э. Во многих городах древнего мира существовали водопроводы.
Водяные мельницы на Руси описываются в памятниках письменности XII века. Гидротехнические сооружения, созданные в XVIII веке русскими гидротехниками, выдержала испытание веков. Многие плотины, простояв столетия, продолжают действовать и в настоящее время.
Советские гидротехники создали свою гидротехническую школу. Им впервые удалось успешно решить целый ряд сложных проблем: создать оригинальные конструкции бетонных и железобетонных плотин и зданий гидроэлектростанций с высокоэффективным устройством нижнего бъефа, позволяющим пропускать большие удельные расходы.
Подготовленное методическое указание к выполнению лабораторных занятий для студентов изучающих курс гидротехнические сооружения в садово-парковом строительстве будет способствовать углубленному пониманию вопросов связанных с определением основных характеристик стока, определения максимальных расходов стока при наличии материалов наблюдений и их отсутствии, критических и сопряженных глубин водного потока, что положено в основу проектирования и расчета гидротехнических сооружений: быстротока, одноступенчатого и многоступенчатого перепада, сооружения в виде водопропускной трубы с шахтным колодцем или трубчатого водовыпуска, фонтана и ряда других сооружений.
1. Форма и содержание лабораторных занятий
Рекомендуется выполнять после изучения и проработки лекционного материала, рекомендуемой литературы, методических указаний к выполнению практических занятий, курсового проектирования.
В ходе выполнения лабораторных занятий студент должен получить знания и навыки использования методики для определения параметров гидротехнических сооружений для проектирования.
4
2. Методические указания для выполнения лабораторной работы
2.1Тема лабораторной работы
№№ |
№ раздела дисци- |
Тема лабораторной работы |
п/п |
плины |
|
1. |
Раздел 1 |
Определение основных характеристик стока |
2. |
Раздел 1 |
Определение максимальных расходов стока при |
|
|
наличии материалов наблюдения |
3. |
Раздел 1 |
Определение максимальных расходов стока при |
|
|
отсутствии материалов наблюдений |
4. |
Раздел 2 |
Определение критической глубины водного пото- |
|
|
ка |
5. |
Раздел 1 |
Определение сопряженной глубины водного по- |
|
|
тока |
2.2 Цель лабораторной работы
Целью лабораторной работы и изучения дисциплины является теоретическая и практическая подготовка студентов по рациональному использованию водных ресурсов при благоустройстве всех видов территорий в результате проектирования и строительства гидротехнических сооружений.
Для достижения поставленной цели студент должен выполнить следующую работу:
-ознакомиться с общими вопросами организации и производства гидротехнических сооружений в садово-парковом строительстве;
-изучить теоретические вопросы проектирования гидротехнических сооружений: осушение, орошение, фонтаны, перепады, быстротоки, водоемы, каналы, подпорные стены и т.д.;
-усвоить, что формирование гидропластики ландшафта немыслимо без воды и гидротехнических систем больших и малых форм, создающих кроме всего, совй микроклимат, влияющих на фенологические фазы растений, эмоциональное состояние человека.
2.3 Методика выполнения лабораторных работ
2.3.1 Определение основных характеристик стока
Стоком называется движение воды по поверхности земли, а также в толще почв и горных пород в процессе круговорота ее в природе.
1.Расход Q – объем воды протекающей через поперечное сечение водотока
вединицу времени , м3/с.
2.Средний расход Qср. – расход воды водотока за определенный период (сутки, месяц, год и т.д.) , м3/с.
5
Q |
Qi |
|
n |
||
ср. |
||
|
где ∑Qi - расход воды, n – расчетный период.
3. Объем стока Wc – объем воды, стекающей с водосбора за определенный интервал времени (сутки, месяц, год и т.д.) , м3.
Wc = Q t ,
где Q – средний расход воды, м3/с; t – время расчетного периода, с (в сутках t = 86400
с).
4. Модуль стока q – количество воды, стекающей с единицы площади водосбора в единицу времени, л/с с 1 га или м3/с с 1 км2
qQ F
где Q – расход воды в водотоке, л/с ; F – величина водосборной площади, га.
5. Слой стока – hст - количество воды, стекающее с водосбора за определенный интервал времени, равное толщине слоя воды, равномерно распределенной по площади водосбора.
1000 hст Wc F
где Wc - объем стока м3; F – площадь водосбора, м2 .
6. Годовой слой стока (мм/год) по модулю стока можно вычислить по зависимости:
hст = 3154 q,
где q – среднегодовой (или средний за период) модуль стока, л/с с 1 га.
7.Коэффициент стока – K – отношение величины (объема или слоя) стока
кколичеству выпавших на площадь водосбора осадков, обусловивших сток:
K C
O
Где С – величина стока; О – величина осадков.
8.Норма стока - средняя многолетняя величина стока.