Построение топографической характеристики пруда

Топографическая характеристика показывает изменение объема пруда и площади зеркала воды в зависимости от глубины воды в пруду. Необходимость в данной графической зависимости возникает не только при проектировании пруда, но и при его эксплуатации. Используя топографическую характеристику, по измеренному уровню воды в пруду можно определять площадь зеркала и объем воды, что необходимо для решения текущих вопросов, связанных с водоснабжением садово-парковых объектов.

Топографическая характеристика вычерчивается по данным табл. 2.1 в виде двух кривых, совмещенных на одном чертеже: кривой объемов (V)и кривой площадей (f). Топографическая характеристика пруда представлена на рисунке 2.2.

По вертикальной оси откладываем отметки горизонталей, начиная от самой низшей отметки пруда до ФПУ (графа 1, табл. 2.1). При этом ось абсцисс принимается, соответствующей 4-й горизонтали. Вертикальный масштаб принимаем 1 : 50.

По горизонтальной оси откладываются площади зеркала пруда (верхняя часть оси) и объемы воды (нижняя часть оси). Площади зеркала пруда, соответствующие определенным горизонталям, берутся из табл. 2.1 (графа 2), а объемы – из графы 6 этой же таблицы.

Масштаб площадей определяется следующим образом: площадь зеркала воды при ФПУ равно 81610 тыс. м² мы делим на 25 см (ширина стандартного листа формата А4 ). При этом масштаб площади зеркала воды будет равен 3264,4 м² в 1 см. Используя данный масштаб, на верхней части оси абсцисс откладываются площади зеркала пруда, соответствующие определенным горизонталям (графа 2, табл. 2.1).

Определение масштаба объема. Аналогичным образом определяется масштаб объема воды. Объем воды в пруду, соответствующий ФПУ, равен 149587 м³, (149587 /25= 5983,5 м³) Следовательно, масштаб объема равен 5983,5 м³ в 1см.

На нижней части оси абсцисс в данном масштабе откладываются объемы воды, соответствующие определенным горизонталям (графа 6, табл. 2.1). Из отложенных на оси абсцисс площадей зеркала и объемов воды восстанавливаются перпендикуляры. Точки пересечения перпендикуляров с соответствующими им горизонталями последовательно соединяются между собой, образуя кривую площадей зеркала и кривую объемов.

Кривые площадей и объемов имеют две общие точки. Одна из них соответствует низшей отметке дна пруда, а вторая – ФПУ. На топографической характеристике отражаются местоположения УМО и НПУ и указываются соответствующие им площади зеркала и объемы воды.

В садово-парковых объектах глубина пруда, соответствующая УМО, устанавливается в 2 м по санитарным требованиям. Следовательно, для определения относительной отметки УМО необходимо значение низшей отметки пруда увеличить на 2 м. Низшая отметка нашего пруда равна 4,5 м, следовательно, УМО будет соответствовать отметке 6,5 м (4,5 м + 2 м). Площадь зеркала воды при данном уровне определяется следующим образом: из точки на вертикальной оси, соответствующей 6,5м , проводится горизонтальная линия до кривой площадей зеркала воды; это расстояние умножается на установленный ранее масштаб площадей (7,6 см · 3264,4 м²= 24809,44 м²). Площади зеркала воды при УМО равно 24809,44 м². Для определения объема воды в пруду при УМО поступают аналогичным образом, но горизонтальную линию из точки 6,4 м на оси ординат проводят до кривой объемов и ее длину умножают на масштаб объема, т.е. на 5983,5 м³ в 1 см (3,9 см ×5983,5 м³ = 23335,65 м³). Отсюда объем воды при УМО равен 23335,65 м³.

При определении местоположения НПУ учитываются экономические соображения и особенности водосборной площади пруда. С экономической точки зрения необходимо стремиться к тому, чтобы полезный объем пруда был наибольшим. При этом отпадет необходимость изыскивать дополнительные источники водоснабжения садово-паркового объекта. Однако принятый слишком малый резервный объем, т. е. разность между ФПУ и НПУ, может оказаться заниженным. В таком случае при бурном снеготаянии и выпадении обильных дождей уровень воды в пруду превысит ФПУ, что может вызвать разрушение плотины. Учитывая малую величину модуля стока из водосборной площади пруда, можно принять, что НПУ находится ниже ФПУ на 0,5 м. Следовательно, НПУ равен 8,5 м. Определяем площадь зеркала при НПУ – 20,7 см × 3264,4 м² = 67573,08 м², а так же находим объем воды в пруде – 19,3 см × 5983,5 м³ = 115481,55 м³.