Мелиорация земель в Республике Беларусь

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Мелиорация земель является важным фактором обеспечения населения Республики Беларусь продуктами питания. Правильно и грамотно осуществленные мелиоративные мероприятия в сочетании с высокотехнологичными агротехническими и организационно-хозяйственными приемами позволяют не только существенно повысить плодородие почв, но и сохранить, и даже улучшить окружающую среду.

Объектом воздействия сельскохозяйственной гидротехнической мелиорации в большинстве случаев служат почвы, средством - регулирование их водного и связанных с ним воздушного, теплового и питательного режимов в комплексе с агротехническими мероприятиями. Задачи, цели и характер мелиорации определяются агробиологическими требованиями сельскохозяйственных культур, экономическими и хозяйственными возможностями, зависящими от уровня развития общественного производства.

Мелиорация оказывает сложное, неоднозначное влияние на микроклимат, гидрологию почв, растительность и весь природный комплекс. В том числе на водный режим прилегающих территорий, водоснабжение населенных пунктов, растительный и животный мир, сток рек и т.д. В связи с этим в последнее время появилось много высказываний об ставящих под сомнение необходимость ее проведения. Однако существование человеческого общества невозможно без взаимодействия с окружающей средой. И весьма абсурдно радовать за полную неприкосновенность природы. Она неизбежно меняется там, где живет человек.

Основная цель мелиорации земель на современном этапе, согласно республиканской программе сохранения и использования мелиоративных земель в 2010-2015 гг. заключается в повышении эффективности использования осушенных и орошаемых земель, достижении высокой продуктивности угодий путем улучшения неблагоприятных для хозяйственной деятельности природных условий, устранения негативных явлений, провоцируемых в процессе хозяйственной деятельности. Эта цель достигается посредством сочетания и дифференцирования различных методов и способов реконструкции и модернизации мелиоративных систем, применением ресурсосберегающих и природоохранных технологий их эксплуатации, позволяющих обеспечить эффективное использование сельскохозяйственных угодий и получение экологичеки чистой продукции на мелиоративных землях.

Основными направлениями в развитии мелиорации земель в Республике Беларусь, на современном этапе, следует считать совершенствование эксплуатации исправно функционирующих и реконструкцию технически устаревших мелиоративных систем или ее отдельных элементов, а также восстановление вышедших из строя, неработающих систем. Эти работы требуют дополнения мероприятий по охране окружающей среды. Строительство новых объектов производится в ограниченных объемах, необходимых для выполнения общегосударственных или целевых программ, компенсации выбывающих сельскохозяйственных угодий в результате отвода земель под различные виды строительства, для ликвидации последствий аварий и стихийных бедствий. При этом необходимо постоянно совершенствовать проектирование, строительство и эксплуатацию мелиоративных систем и водохозяйственных объектов на основе новейших достижений отечественной и зарубежной науки.

1. Общая часть

1.1 Местоположение и пути сообщения объекта

Данный мелиоративный объект находится на территории СПК "Заря" в бассейне реки Дисна, Гродненской области, Смаргонского района.

Ближайшая железнодорожная станция находится на расстоянии 5км от объекта. Объект сообщается с районным центром по дороге с гравийным основанием. Границама мелиорируемого объекта являются земли СПК "Родина".

1.2 Характеристика климата

Климат на территории объекта умеренно-континентальный. Годовое количество осадков составляет 670мм.

Средняя температура в год - +5,5 єС.

Минимальная температура в январе - -37 єС.

Максимальная температура в июле - +35 єС.

Глубина промерзания почвы - 1,0 м.

Максимальная скорость ветра ровна 47 м/с.

В летний период земли объекта испытывают недостаток влаги, а в весенний период - избыток влаги.

1.3 Рельеф

Северная и центральная части района расположены на Нарочано-Вилейской равнине, рельеф пологоволнистый, пересечённый долинами рек; южная -- на Ошмянской возвышенности, рельеф холмистый. Общий уклон территории с юга на север. Преобладают высоты 140--200 метров, максимальная -- 320 метров (гора Милидовская), минимальная -- 121 метр (урез реки Вилия на северной границе района).

1.4 Геологические и гидрогеологические условия

Общий уклон поверхности земли составляет i = 0.002. Грунтами на данном объекте являются тяжелые суглинки. Глубина залегания водоупора составляет 2 м.

Физико-механические свойства для данных почв следующие:

Липкость - способность почвы во влажном состоянии прилипать к с/х орудиям.

Набухание - способность почвы увеличиваться в объеме под воздействием воды.

Связность - способность почвы сопротивляться разрушению.

Пластичность - Способность почвы изменять форму без распадения на отдельности под влиянием внешних сил и сохранять преданную форму.

Уровень грунтовых вод до осушения составляет 0,10м. Коэффициент фильтрации равен 0,5 м/сут.

1.5 Почвы и растительный покров

Почвы дерново-подзолистые, дерново-подзолистые заболоченные, дерновые и дерново-карбонатные.

Леса произрастают на 38% территории района -- наибольшую площадь занимают сосновые леса (54%), на севре и западе района распространены еловые леса (21,9%), изредка встречаются берёзовые рощи (15,5%), дубравы (3,4%), ольховые (2,3%) и осиновые (0,7%) леса. Крупнейший лесной массив (40 кмІ) находится на левобережье Вилии к северу от Сморгони. Луга занимают площадь 22,9 тыс. га, что составляет 16% территории района. По характеру растительности и водного питания они подразделяются на суходольные (19,8%), низменные (75%) и заливные (5,2%). Здесь растут тимофеевка луговая, овсяница, василёк луговой, осока чёрная и просяная и др. В районе насчитывается 25 небольших болот общей площадью 5,7 тыс. га (3,8% территории). Болота встречаются низинного (Березовик) и верхового типа (Дубатовское). Низинные болота отличаются богатым растительным покровом, где встречаются злаки, осоки, хвощи, а также ольха, берёза, сосна. Верховые болота более бедны. В них доминируют сфагновые мхи, росянка, вереск, багульник и клюква.

1.6 Гидрологические условия

На данном мелиоративном объекте водоприемником является река Дисна. Река находится в удовлетворительном состоянии и обеспечивает прием воды из осушительной системы во все периоды года. Глубина реки составляет 6 м, ширина - 12 м.

Характеристика водосбора приведена в таблице 1.1

Таблица 1.1

Площадь, га	Заболоченность, %	Залесённость, %	Ширина водосбора, км	Заозёренность, %	Густота речной сети
Fу=12,1	17	7	7,7	1	0,4

2. Техническая часть

2.1 Методы осушения

Методом осушения называют целевую направленность гидротехнических и агромелиоративных мероприятий, устраняющих причины избыточного переувлажнения.

Выбор метода осушения зависит от типа водного питания и причин избыточного переувлажнения.

В данном проекте приняты следующие методы осушения: понижение уровня грунтовых вод, улучшение внутреннего и поверхностного стока.

2.2 Способы осушения

Способ осушения - это конкретное мероприятие направленные на ликвидацию причин избыточного переувлажнения.

Выбор способа осушения зависит от типа водного питания, причин избыточного увлажнения и выбранного метода осушения.

В данном проекте приняты следующие способы осушения: устройство закрытого дренажа, мероприятия по организации поверхностного стока.

2.3 Норма осушения

Норма осушения - такое положение уровня грунтовых вод при котором обеспечивается наилучшее условие для роста и развития растений.

Норма осушения - это расстояние от поверхности земли до середины депрессионной кривой.

В данном проекте норма осушения принята 70 - вегетационный период, 110 - предпосевной.

Размещено на http://www.allbest.ru/

H - норма осушения.

2.4 Техническая схема осушительной системы

Данный участок осушается самотечным способом, запроектирована осушительная сеть в виде систематического дренажа.

Водоприемник - предназначенный для приема воды из осушительной системы. Водоприемником является река Дисна.

Проводящая сеть предназначена для сброса воды из регулирующей части и транспортирование ее в водоприемник. На объекте она представлена каналами Д и Д-1. Закрытая сеть представлена коллекторами впадающими в данные каналы.

Регулирующая сеть - предназначена для регулирования водно-воздушного режима почвы. Она запроектирована осушительного (дренажного) типа в виде закрытых дрен.

Дорожная сеть - для обеспечения нормальных условий транспортирования.

Гидротехнические сооружения - предназначены для нормальной работы осушительной системы (труба - регулятор, шлюз - регулятор, пешеходные мостики и т. д.).

Лесополосы - устраиваются вдоль магистрального и вторичного канала со стороны дороги.

2.5 Определение расстояния между дренами

Расчет расстояния между дренами является одним из главных этапов проектирования. От его точности зависит эффективность работы будущей мелиоративной системы.

При глубоком залегании водоупора применяют формулу Аверьянова:

, м

где:

H - средний за расчётный период напор на дреной, м.

к - коэффициент фильтрации равен 0,5 м/сут.

q - средний за расчетный период приток воды к дренам, м/сут.

S - расстояние от дрены до водоупора равное 2 м..

б - коэффициент висячести, учитывает степень врезки каналов (дрен) в водоносный пласт, определяется по формуле:

б = 1/(1 + 2S/E1 * 2.94 * lg 1/(sinрd/2S))

где

d - наружный диаметр дрены с учётом толщины фильтрующего материала, м.

По формуле Аверьянова рассчитываем в первом приближении при коэффициенте висячести б = 1.

, м

Н_Д=Н - 0,6Чa = t+0,02 - 0,6Ча , м

где

t - глубина дрен, м;

a - норма осушения к концу расчётного периода, м.

Расстояние между дренами определяется:

Принимаю расстояние между дренами равным 20 м.

Размещено на http://www.allbest.ru/

2.6 Проектирование проводящей осушительной сети в плане

Проектирование сети начинают с плана. Проводящая сеть может быть открытой (магистральные каналы, открытые коллекторы, транспортирующие собиратели) и закрытой (коллекторы). На минеральных землях ее прокладывают по существующим тальвегам и наиболее глубоким понижениям.

В данном проекте проводящая сеть представлена двумя магистральными каналами Д и Д-1, а также закрытыми коллекторами (13 штук).

Магистральный канал Д длиной 1200м, сопрягается с водоприемником под углом 155?. Магистральный канал второго порядка Д-1 длиной 700м, сопрягается с каналом первого порядка под углом 90?.

Магистральный канал увязывается с впадающими в него коллекторами. Коллекторы сопрягаются с магистральным каналом с помощью устьев.

В данном проекте коллекторы имеют длины 50-410м. Они с магистральными каналами сопрягаются под углом 90?.

2.7 Проектирование регулирующей осушительной сети в плане

Закрытая регулирующая сеть на плане представлена в виде дрен. Дрены необходимо располагать так, чтобы они пересекали все микропонижения. Основное условие проектирования дрен - обеспечение самотечного стока воды. При проектировании на плане закрытой регулирующей сети назначают:

угол впадения дрены в коллектор 60 - 90?;

длина дрен зависит от уклонов местности.

В данном проекте самая большая длина дрен 235м, углы впадения 60 - 90?. Дрены длиной менее 50м проектировать не рекомендуется. Расстояние между дренами приняли 2 м, т.к. грунтами являются тяжелые суглинки.

Проектирование в вертикальной плоскости отображают на продольных профилях в масштабах М_Г 1:2000 , а М_В 1:100.

2.8 Проектирование регулирующей осушительной сети в вертикальной плоскости

Проектирование водотоков и их увязка в вертикальной плоскости начинают с регулирующей. В данном проекте принимаем глубину дрен равную t_др=1,0 м, в проекте t_ср=1,0 м.

Для обеспечения нормального движения воды в закрытых дренах, для дна дренажных траншей необходимо предусматривать уклон. В данном проекте минимальный уклон равен i_min=0,002, а максимальный i_max=0,004.

2.9 Проектирование проводящей осушительной сети в вертикальной плоскости

мелиоративный осушение дренаж

Проектирование сети в вертикальной плоскости отображается на продольных профилях. Продольный профиль магистрального канала составляется в масштабах Мг 1 : 10000, Мв 1 : 100. Для закрытых коллекторов Мг 1 : 2000, Мв 1 : 100.

Магистральные каналы обязательно увязываются с впадающими в него коллекторами. Глубина магистральных каналов принята более глубины закрытых коллекторов не менее, чем на 0,3м, чтобы не создавать подпора. В проекте принято h_{ср МК(Д)}=1,82м, h_{ср МК(Д-1)}=1,48м. Уклон дна принимаем не менее 0,0002. В данном проекте уклон дна магистральных каналов i_МК(Д)=0,0014, i_МК(Д-1)=0,0036.

Каналы запроектированы трапециидальной формы, так как эта форма наиболее приближена к параболической. Заложение откосов принимается в зависимости от грунтов и глубины канала. В данном проекте заложение откосов предусмотрено m=1,5.

Дрены в коллекторы сопрягаются в нахлёстку, поэтому глубина коллектора запроектирована на 10-20см глубины дрены.

Коллектора имеют уклоны от 0,0028 до 0,0047 и средней глубиной равной от 1,08 до 1,28м.

2.10 Гидравлический расчёт закрытой осушительной сети

Гидравлический расчёт закрытой сети заключается в определении длины смены диаметра дренажных трубок для укладки по длине коллектора.

Расчёт коллекторов проводят по формулам гидравлики для безнапорного движения воды, предполагая, что при пропуске воды трубопровод коллектора работает полным сечением.

Дренажный модуль стока q=0,5 л/с с га.

Площадь водосбора W определяется по формуле:

, га

где:

q - модуль дренажного стока, л/с с га;

Q - расход, л/с.

Суммарная длина дрен определяется по формуле:

, м

где:

Е - расстояние между дренами, м.

Расход и скорость движения воды по дренажным трубам берутся из «Таблица для подбора диаметров керамических труб».

Все расчёты сводим в таблицу гидравлического расчёта закрытой осушительной сети.

Таблица 2.1 Ведомость гидравлического расчёта закрытой сети

Уклон i	Диаметр Ш, см	Расход Q, л/с	Скорость V, м/с	Площадь W, га	Раст. между дренами Е, м	Сумм. длина дрен ?L, м	Длина системы, м	Расст. от устья, м
2	3	4	5	6	7	8	9	10
Коллектор 1
0,0047	7,5	1,84	0,42	3,68	20	1840	170	0
Коллектор 2
0,0028	7,5	1,42	0,32	2,84	20	1420	170	200
0,0028	10,0	3,08	0,39	6,16	20	3080	200	0

Диаметр всех дрен принимаю равным 5,0см.

2.11 Защита дренажа от заиления

Основные виды деформации дрен - заиление, заохривание и зарастание корнями растений.

Для предохранения дренажных труб от поступления в них частиц грунта, вымываемого поступающими в них грунтовыми водами, применяют защитно-фильтрующие материалы.

Защитно-фильтрующий материал (ЗФМ) выполняет две функции:

1. Защищает дрену от заиления мелкими частицами грунта.

2. При применении фильтров водоприемная способность дрен в тяжелых грунтах увеличивается в 2-3 раза по сравнению с дренами без фильтров.

ЗФМ должен задерживать частицы грунта, способные заилять дренажные трубы; не кольматироваться мелкими частицами грунта; не создавать дополнительных препятствий движению воды в трубы; обладать необходимой прочностью; быть химически и биологически стойким; не загрязнять дренажные воды; стоимость его должна быть экономически оправданной.

Для повышения водозахватной способности дренажа предпочтительнее объемные фильтры. Тонкие фильтры укладывают в 2-3 слоя.

ЗФМ особенно необходимы впервые 1-2 года работы дренажа.

Требованиям предъявляемым к фильтрам наиболее полно отвечают следующие материалы: минеральные - гравий, песок, щебень, шлаки и другие; органические - мох, опилки, вереск, соломенные маты, слаборазложившийся торф, дерн, фрезерный торф и маты из него на основе полиэтиленовой сетки; искусственные материалы - стеклохолст, полиэтиленовый холст, ткань из нитрона и хлорина и другие.

Опасность заиления закрытого дренажа максимальная в пылеватых грунтах и супесях; минимальная - в торфах.

В супесях применяют покрытие ЗФМ по всей длине труб.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

2.12 Гидрологический расчет магистрального канала

Целью гидрологических расчетов является: определение модулей стока и расходов воды в расчетные критические периоды: период весеннего половодья 10% обеспеченности, период дождевых паводков 10% обеспеченности, предпосевной период 10% от обеспеченности и среднемеженный период 50%-ой обеспеченности.

Вероятность превышения (обеспеченность) установлена нормативными документами для "гидромелиоративного строительства, утвержденными министерством строительства и архитектуры.

Основной гидрологической характеристикой является расход воды Q м³/с, т.е. объем воды, протекающий через поперечное сечение водотока в единицу времени.

Модуль стока q л/с/км² - это количество воды, стекающей в единицу времени с единицы площади водосбора.

2.12.1 Определение максимального стока весеннего половодья

Расчетный максимальный расход воды весеннего половодья Q_р% м³/с заданной вероятности превышения (обеспеченности) р_% определяется по формуле:

, м³/с

где

К₀ - параметр, характеризующий дружность весеннего половодья, определяется по формуле:

где

е - основание натурального логарифма, е= 2,72

f_л - лесистость водосбора во/о, включающая лес заболоченный и лес по суходолу.

f_л= f_л.з.+f_л.с.

f_б+f_мел.з. - заболоченность в %, включающая болота, заболоченные

и мелиоративные земли на осушенных болотах.

I - уклон водостока в о/оо.

, км²

?l - суммарная длина открытой мелиоративной сети.

h_p% - расчётный слой суммарного стока ежегодной вероятности превышения р_% в мм.

, мм

л - переходный коэффициент к слоям стока других обеспеченностей, определяется по таблице.

В данном проекте л = 0,66

h_1% - слой стока весеннего половодья 1%-ой обеспеченности в мм, определяется по карте изолиний.

В данном проекте принимаю h_1%=150мм.

м - коэффициент, учитывающий неравенство статистических параметров слоя стока и максимальных расходов воды, определяется по таблице.

В данном проекте принимаю м=0,84.

д - коэффициент, учитывающий снижение максимального стока рек, зарегулированных озерами, определяется по формуле:

где

с - коэффициент, принимаемый в зависимости от среднемноголетнего слоя стока

В данном проекте принимаю с = 0,2

f_оз - озёрность водосбора в %

Примечание: Если озера расположены на водосборе вне главного русла и основных притоков, д= 0,8 независимо от f_оз .

Если

f_оз <2%

д = 1,0.

Так в данном проекте заозёрность составляет 1%, то принимаю д = 1,0.

Расчет выполняем для каналов на 10%-ую обеспеченность, а для труб-регуляторов и Т-Переездов на 5%-ую обеспеченность.

f_мел.з=0,21Ч19=3,99га

2.12.2 Определение дождевого стока

Максимальные расходы воды дождевых паводков обеспеченностью 10% для расчета каналов осушительных и осушительно-увлажнительных систем при площади водосборов менее 50 км² и отсутствии рек-аналогов определяются по формуле:

,м³/с

где

q_10% - модуль стока дождевых паводков 10%-ой обеспеченности, л/с/км²

F - площадь водосбора, км²

Модуль стока дождевых паводков 10%-ой. обеспеченности определяется по формуле:

, л/с/км²

где

А_10% - физико-географический параметр.

В данном проекте принимаю А_10%=130 мм.

B - средняя ширина водосбора.

L - протяжённость водосбора, км

д - коэффициент густоты речной сети

i - уклон канала (реки) в ‰.

2.12.3 Определение предпосевного стока

Расчетные расходы предпосевного стока определяют пропускную способность проводящих каналов и рек - водоприемников осушительных и осушительно-увлажнительных систем на дату оптимального срока сева ранних яровых зерновых культур (начало посевного периода).

Расчетные расходы вода предпосевного периода определяются по формуле:

Q_10% = A_10% Ч д_F Ч д_(Fб+Fл) Ч д_оз Чд_?T Ч F Ч 10^-3 , м³/с

где

A_10% - параметр, представляющий собой модуль предпосевного стока с единицы плошали водосбора, л/с/км²

F - площадь водосбора, км².

д_F - коэффициент, отражающий возрастание модуля предпосевного стока с увеличением площади водосбора.

д_(Fб+Fл) - коэффициент учёта влияния заболоченности и лесистости.

д_оз. - коэффициент учета влияния озёрности.

д_?T - коэффициент учитывающий не одновременность схода снега по водосбору.

В данном проекте принимаю А_10%=12 л/с/км²

F_p=F_у

При

F<F_k

F_p=F_k

При

F>F_k

F - площадь водосбора, км²

F_p - расчетная площадь водосбора, км² в пределах которой модули предпосевного стока возрастают,

F_k - критическая площадь, км².

д_(Fб+Fл) - коэффициент учитывающий влияние заболоченности и залесённости, определяется по формуле:

д_(Fб+Fл) = 1 + 0,0003 Ч h' Ч (f_б+f_л)

где

h' - средний многолетний слой, стока весеннего половодья, мм, определяется по карте.

В данном проекте принимаю h'=70 мм.

f_б, f_л - заболоченность и лесистость в %

при f_оз?5%

д_оз= 1+ 0,001 Ч f_оз

при f_оз>5%

д_оз= 1,5 - 0,02 Ч ( f_оз-5)

Расчеты по формулам производятся при суммарной заболоченности и лесистости меньше 30%. При суммарной заболоченности и лесистости более 30%.

f_оз. =1.0

д_?T - определяется по таблице.

В данном проекте принимаю д_?T= 1.0

д_F = (12,1/200)^0,16 = 0,64

д_(Fб+Fл)= 1+0,0003Ч70Ч(17+7)=1,50.

Так как

f_оз<5%,

то

д_оз=1+0,001Чf_оз=1+0,001Ч1=1,0.

Q_10%^у = 12 Ч 0,64 Ч 1,50 Ч 1 Ч 1 Ч 10^-3 Ч 12,1 = 0,14 м³/с

Q_10%^В = 12 Ч 0,64 Ч 1,50 Ч 1 Ч 1 Ч 10^-3 Ч 8,47 = 0,10 м³/с

2.12.4 Определение среднемеженного стока

Среднемеженный сток является расчетным видом стока, определяющим условия сопряжения элементов регулирующей и проводящей сети осушительных и осушительно-увлажнительных систем в вертикальной плоскости в период летне-осенней межени. Расчетные расходы среднемеженного стока 50%-ой обеспеченности, определяются по формуле:

Q = q_50% Ч F Ч 10^-3 , м³/с

где

q_50% - модуль среднемеженного стока 50% обеспеченности, л/с/км²,

принимаемый при отсутствии рек-аналогов по карте

изолиний.

F - расчётная площадь, км².

В данном проекте принимаю q_50% = 4,0

Q_50%^у = 4,0 Ч 12,1 Ч 10^-3 = 0,05 м³/с

Q_50%^В = 4,0 Ч 8,47 Ч 10^-3 = 0,03 м³/с

Таблица 2.2 Ведомость гидрологических расчётов

Водоток, створ	Площадь водосброса	Расходы, м3/с
		Весеннее половодье-10%	Летне-осенние паводки-10%	Предпосевной период-10%	Бытовой период-50%
МК Устье	12,1	2,24	1,01	0,14	0,05
МК Верховье	8,47	1,67	0,77	0,10	0,03

2.13 Гидравлический расчёт магистрального канала

Гидравлический расчёт ведётся с целью определения параметров канала и глубины его наполнения по расчётным периодам.

Расчёт ведётся по следующим формулам:

Площадь поперечного сечения определяется по формуле:

щ = b Ч h + m Ч h² ,м

где

h - глубина наполнения канала, м;

b - ширина канала по дну, м;

m - коэффициент заложения откосов.

Смоченный периметр определяется по формуле:

,м

Гидравлический радиус определяется по формуле:

,м

Скорость течения воды в канале определяется по формуле:

,м/с

где

с - коэффициент Шези;

i - уклон водотока.

Расход воды в канале определяется по формуле:

Q = щ Ч н ,м³/с.

Все расчёты сводим в таблицу «Гидравлический расчёт открытой осушительной сети».

Таблица 2.3 Гидравлический расчёт открытой осушительной сети

Периоды	h, м	m	b, м	щ, м2	ч, м	R, м			н,м/с	Q,м3/с	Q',м3/с
Устье
В.П.	1,33	1,5	0,8	3,71	5,60	0,66	24,49	0,037	0,91	2,24	3,38
Л.Ос.П.	0,79	1,5	0,8	1,57	3,65	0,43	17,60	0,037	0,65	1,01	1,02
П.П.П.	0,33	1,5	0,8	0,43	1,99	0,22	10,17	0,037	0,38	0,14	0,16
Быт.П.	0,22	1,5	0,8	0,25	1,59	0,14	6,81	0,037	0,25	0,05	0,06
Верховье
В.П.	1,17	1,5	1,0	2,99	5,02	0,60	22,77	0,037	0,84	1,67	2,52
Л.Ос.П.	0,7	1,5	1,0	1,30	3,32	0,39	16,30	0,037	0,60	0,77	0,78
П.П.П.	0,28	1,5	1,0	0,34	1,81	0,19	8,97	0,037	0,33	0,10	0,11
Быт.П	0,18	1,5	1,0	0,19	1,45	0,13	6,36	0,037	0,24	0,03	0,04

2.14 Крепление русла открытых каналов

Расчет устойчивости русел канала производится на 10% обеспеченность пропуска расхода весеннего половодья. При определении типов крепления учитываются условия предупреждения интенсивного оплывания и разрушение откосов от гидродинамического давления грунтового потока. В данном случае применяем крепление откосов каналов гидропосевом трав. Для этого определяем площадь крепления откосов канала.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Определяется длина двух откосов канал:

,м

где

l_отк² - длина двух откосов канала, м;

h_ср - средняя глубина канала, м;

m - коэффициент заложения откосов канала.

,м²

где

щ - площадь крепления откосов, м²;

L_к-ла - длина канала, м.

Производим расчёт для канала Д:

l_отк² = 2 * 1,82 * v 1 + 1,5² = 6,56м

W = 6,56 * 1200 = 7872м²

Производим расчёт для канала Д-1:

l_отк² = 2 * 1,44 * v 1 + 1,5² = 5,19м

W = 5,19 * 700 = 3633м²

2.15 Организация поверхностного стока

Для организации поверхностного стока с осушаемой территории предусматриваются, закрытые и открытые воронки, колодцы-поглотители, засыпка старых каналов, ликвидации замкнутых понижений, планировкой площадей, устройство оградительной сети.

В данном проекте для организации поверхностного стока с осушаемой территории предусматривается открытая водосбросная воронка. Открытая воронка устраивается вдоль трассы магистрального канала, где нет дороги на ПК7+00 канала Д.

Конструкция водосбросных воронок зависит от глубины воды в бытовой период и от расхода.

Водосбросные воронки открытого типа - это поток, врезанный в откос или торец канала, с заложением больше, чем заложение откоса канала.

Закрытая водосбросная воронка по конструкции напоминает воронку открытого типа. В данном проекте закрытая воронка предусмотрена на канале Д ПК3+00 со стороны дороги.

2.16 Сооружения на магистральном канале

С целью задержания воды в канале для увлажнения земель бытовых нужд, а так же нужд на осушительную территорию на магистральном канале проектируются трубы-регуляторы. Подбор сооружения производят пропуск максимального расхода весеннего половодья 5% обеспеченности.

Расход определяется по формуле :

, м³/с

h_5%=h_1%Чл , мм

h_5%=150 * 0,75 = 150 мм

м = 0,84

с = 0,4

Произведем гидравлический расчет канала в месте строительства сооружения. Принимаем ширину по дну b = 0,8м, заложение откосов m = 1,5, уклон дна канала i= 0,0014.

Произведем определение глубины лотка расхода Q _5%=2,55м³/с.

Расчеты сведем в таблицу.

Таблица 2.4 Гидравлический расчёт магистрального канала

Период	h, м	m	b, м	щ, м2	ч, м	R, м			н,м/с	Q,м3/с	Q',м3/с
ВП	1,25	1,5	1,0	3,60	5,51	0,65	24,20	0,025	0,61	2,20	2,24

В зависимости от расчётного расхода Q _5%=2,24 м³/с по графикам альбома типового проекта «Трубы-регуляторы с ныряющими оголовками» подбираем сечение трубы-регулятора. Принимаю трубу-регулятор РТН 12-21, диаметр трубы равен 1,2 м , z=0,3 м.

Глубина воды в верхнем бьефе определяется:

Н_ВБ=h_НБ+z=1,25+0,3=1,55 м.

Напор трубы-регулятора назначаем в зависимости от глубины дна магистрального канала в устьевой части требуемого УГВ и значений стандартного типовых размеров. В нашем случае назначаемый напор равен 2,1 м, НПУ=98,9 м. На плане размещаем трубу-регулятор на ПК0+30м магистрального канала У.

К сооружениям на каналах относят трубы-переезды и мосты. Трубы-переезды устраивают вместо мостов при пересечении дорогами транспортирующих собирателей с расходами менее 2,5 м³/с. Используют преимущественно круглые трубы. Их рассчитывают на расходы летне-осенних паводков. Они состоят из входного и выходного оголовков и отдельных звеньев. Их укладывают на бетонный фундамент. Швы заделывают, между элементами труб, гидроизоляционными материалами.

Пешеходные мосты.

Сооружения для хозяйственно-бытовых и культурных нужд населения, предусматривают около населенных пунктов. В проекте принято 2 пешеходных мостика марки ПМ-9 на ПК9+40 канала У и на ПК8 У-2.

2.17 Сооружения на дренаже

Для обеспечения нормальной работы закрытых дренажных систем предусматривается устройство мелких сооружений на дренаже.

Места выхода дренажных систем в открытый водоток оборудуются особые сооружения. В проекте осушения земель конструируют устья. В зависимости от размера обслуживаемой устьевой площади устья выбирают асбестоцементные и железобетонные.

Асбестоцементные применяются, когда обслуживаемая площадь меньше 3,0га, а железобетонные применяются когда обслуживаемая территория больше 3,0га.

В данном проекте принято 3 асбестоцементных устья для коллекторов 1, 3, 5 к-ла Д и 9 железобетонных устьев для коллекторов 2, 4, 6, 7, 9 к-ла Д и 2, 4, 6, 8 к-ла Д-1. Асбестоцементные устья представляют собой - асбестоцементная труба длиной 1,5…3 м с наружным диаметром 75-160 мм, выведенная в откос канала. Эта труба соединена с гончарными трубами коллектора с помощью перехода или отрезка трубы. В месте выхода этой трубы откос и дно канала укреплены гравийной или щебеночной отсыпкой.

Железобетонные устья состоят из открытого лотка сечением 15Ч15 см, железобетонной крышки лотка, водобойной части, защищающей откос и дно от размыва подающей воды. В конце трубы укрепляется обратный клапан для защиты коллектора от заползания в него мелких животных.

Смотровые колодцы служат для наблюдения за работой закрытой сети. Их устраивают в местах соединения коллекторов друг с другом, резкого изменения уклонов дна, и на длинных коллекторах через каждые 400-500м.

Смотровые колодцы делают из бетонных колец диаметром 0,7-0,8м, которые выводят выше поверхности земли или заглубляют до 0,4-0,5м ниже поверхности земли. Закрывают колодцы деревянными или железобетонными плитами. Дно делают из бетонной плиты на глубине не менее 0,5м от дна выходящей из колодца трубы коллектора. Насосы периодически удаляют из колодцев. В проекте принят1 смотровой колодец. Он расположен на коллекторе 2 к-ла Д в месте поворота.

Наблюдательные колодцы предназначены для наблюдения за уровнем грунтовых вод. Устанавливают их в створе через каждые 100 - 300м, перпендикулярно магистральному каналу, или параллельно реке.

Конструкция наблюдательного колодца выполняется в виде металлической трубы диаметром 10см. В нижней части имеются отверстия. Отверстия защищаются сетчатым фильтром. Сверху колодец закрывается крышкой связанной со стальной рейкой. Глубина колодца 2м. В проекте створ выбран на расстоянии 750м от реки Дисна. В створе выбрано 5 наблюдательных колодцев.

2.18 Мероприятия по увлажнению земель

Производится с целью задержания воды в канале для увлажнения земель бытовых нужд. Существует два основных типа увлажнения осушаемых земель: увлажнение шлюзованием (предупредительное и увлажнительное), орошение дождеванием. Тот или иной тип орошения принимается на основе следующих факторов:

1. Климатические условия.

2. Почвенные условия.

3. Рельеф.

4. Гидрологические условия.

5. Режим орошения.

6. Экономические условия.

Отметка увлажнения определяется по формуле:

_увл=НПУ+0,75 ,м

_увл = 98,9 + 0,75 = 99,65 м.

На плане проводим линию увлажнения. Определяем процент увлажнения земель. Для этого определяем площадь осушения ( Fосуш ) и площадь увлажнения ( Fувл ) - площадь участка земель, находящаяся ниже границы увлажнения. Fосуш = 110,99 м²; Fувл = 10,39 м² .

Процент увлажнения равен Fувл/ Fосуш * 100 = 10,39/110,99 * 100 = 9,4%

Так как процент увлажнения меньше 40%, то шлюзование применить нецелесообразно. Значит необходимо применить способ увлажнение - дождевание.

2.19 Определение объёмов земляных работ

Объёмы земляных работ по открытой сети определены на продольных профилях, с помощью формул:

B= b + 2ЧmЧh, м;

, м;

, м;

где

B - ширина канала по верху, м;

b - ширина канала по дну, м;

h - глубина канала, м;

L - расстояние между сечениями, м;

щ - площадь поперечного сечения, м²;

V - объём земляных работ, м³;

m - коэффициент заложения откосов.

Согласно составленным продольным профилям объём земляных работ по каналам составляет:

· Канал У - 14933 м³;

· Канал У-2 - 7433 м³;

Итого по открытой сети объём работ составляет 22366 м³.

2.20 Дорожная сеть

Необходима для доставки на поля семян, вывоза урожая сельскохозяйственных культур, подъезда к сооружениям, сообщения между населенными пунктами, полями севооборотов.

Дорожная сеть должна обеспечить проезд на каждый участок осушаемой территории. Проектирует дорогу одновременно с разбивкой полей севооборотных участков. Её целесообразно размещать вдоль открытых каналов или по границам полей, при этом длина дорог должна быть минимальной.

Вдоль дорог устраивают кюветы.

По рекомендациям Ленгидроводхоза, удельная протяженность полевых дорог на 1 км² должна составлять: на овощных севооборотах 2…2,5 км , полевых 1…1,4 км, на сенокосах и пастбищах 0,5…0,7 км.

Ширину земляного полотна эксплуатационных дорог надо принимать не менее 6 м, а полевых - 6,5 м.

В проекте принята дорожная сеть вдоль открытого магистрального канала.

Общая длина дорожной сети составляет 1600 м. Покрытие эксплуатационных дорог принято асфальтобетонное. Ширина дородного полотна составляет 6 м.

2.21 Охрана окружающей среды

В целях сохранения и повышения плодородия почв на осушаемых территориях необходимо на песчаных почвах высаживать лес. Для предохранения осушаемых земель и прилегающей к ним территории от водной и ветровой эрозии необходимо проектировать лесополосы. Сводка леса допускается в исключительных случаях.

К противокоррозийным мероприятиям относят: создание полезащитных лесных полос на осушаемых землях по берегам магистральных каналов.

В целях сохранения фауны не следует уничтожать древесно-кустарниковую растительность химическими способами. Все гидротехнические и мелиоративные работы, проводимые на рыбохозяйственных водоёмах, следует согласовывать с органами рыбного хозяйства, а в местах обитания водоплавающих птиц и пушных зверей - с органами охотничьего хозяйства. На насосных станциях следует устанавливать рыбоуловители.

Используемая литература

Основной источник:

1. Сельскохозяйственные мелиорации ( Б.С. Маслов, А.И. Безменов, В.Ф. Пастухов, П.А. Черный: под ред. Б.С. Маслов, М.Колас- 1984 );

2. Курсовое и дипломное проектирование по гидромелиорации (П.Ф. Галедин, В.Ф. Пастухов, В.Г. Кабанов и др., год ред. П.Ф. Галедина - М., Агропромиздат, 1990);

3. Сельскохозяйственные гидротехнические мелиорации ( под ред. Е.С.тМаркова. - М., Колас - 1981г );

4. Сохранение и использование мелиоративных земель на 2000-2005гт. Республиканская программа. - Мн., 1999.

Дополнительная литература:

5. Проектирование и расчет закрытых осушителей и осушительно-увлажнительных систем. Методические указания по курсовому проектированию Горки 1993;

6. СНиП 2.06.03 - 85 . Мелиоративные системы и сооружения;

7. Сооружения и мероприятия для организации стока и отвода поверхностных вод с мелиоративных земель: пособия к СНиП 2.06.03-85- Мн., 1997.

Размещено на Allbest.ru

...