Методические указания к выполнению задания

1. Расчет норматива стоимости освоения

Н_со = S_{с/х участка} * У_з

2. Потери сельскохозяйственного производства от изъятия данного земельного участка:

П_с/х = S_{с/х участка}* Н_п

Ответ:

Задача 4

Провести защиту почвенных ресурсов от водной эрозии с определением параметров водорегулирующих полос и водоудерживающих валов. По результатам расчетов представить схемы размещения и построение водоудерживающих валов. Исходные данные для расчета представлены в табл. 4.4.

Методические указания к выполнению задания

4.1. Определение максимального расхода воды поверхностного стока при ливне:

Q_л = 10000 · F · m · k,

где F – площадь водосбора; m – слой воды при наибольшем ливне; k – коэффициент стока (табл. 4.1).

Таблица 4.1 – Зависимость коэффициента стока

от уклона местности и механического состава почвогрунта

Механический состав грунта	Содержание глины, %	Коэффициент стока
		Уклон местности, град
		5	10	15	20
Песок	20	40	45	50	55
Супесь	40	50	55	60	65
Суглинок	60	65	70	75	80
Глина	80	80	85	90	95

4.2. Определение максимального расхода воды при снеготаянии:

Q_сн = 10000 · F · р · k · h,

где р – плотность снега; h – средняя толщина снегового покрова.

4.3. Определение суммарного расхода воды поверхностного стока:

Q = Q_л + Q_сн

4.4. Расчет разрушающей силы водного потока:

F = (mV²) / 2,

где F – сила водного потока, кг·м²·с^-2; m – масса воды, кг; V – скорость стекания воды по склону, м/с (табл. 4.2).

Таблица 4.2 – Зависимость скорости стекания водотока от уклона местности

Механический состав грунта	Уклон местности скорость, град / водного потока, м/с
	5	10	15	20
Песок	0,5–0,6	0,7–1,0	1,1–1,6	1,7–1,9
Супесь	0,7–0,9	1,1–,3	1,6–1,9	2,0–2,3

Продолжение табл. 4.2

Суглинок	0,8–1,1	1,2–1,6	1,7–2,1	2,2–2,5
Глина	1,0–1,3	1,4–1,7	1,8–2,2	2,3–2,8

4.5. Определяем ширину водорегулирующих полос:

В = К · L · I^0,50,

где К – коэффициент, зависящий от регулируемой обеспеченности стока и водопроницаемости почвы (табл. 4.3); L – протяженность склона; I – уклон склона местности.

Таблица 4.3 – Зависимость коэффициента К от поглощения стока

Механический состав грунта	Поглощение стока, %	Значение коэффициента
Песок	50–60	0,40–0,42
Супесь	40–50	0,36–0,38
Суглинок	30–40	0,25–0,27
Глина	10–20	0,16–0,18

4.6. Определяем оптимальное расстояние между водорегулирующими полосами:

Н = [0,50 · h² + I (b ·Р · T + S)] / h_i,

где h – рабочая высота вала, м; b – ширина водопоглащающей зоны в канале, м; Р – средняя скорость инфильтрации в канале, м/мин; T – время поглощения, равное средней продолжительности первого снеготаяния, мин; S – площадь поперечного сечения канала, м²; h_i – слой стока, мм.

4.7. Определяем протяженность водоудерживающих валов:

L = Q / q,

где Q – максимальный расход воды, м³; q – объем воды, задержанный 1м вала, м³.

4.8. Определение объема воды, задерживаемого 1м вала:

при заложении откоса 1: 4

q = (h₀² / 2) + 2h₀²;

при заложении откоса 1:5

q = (h₀² / 2) + 2,5h₀²,

где h₀ – рабочая высота вала, м.(табл. 4.4).

Таблица 4.4 – Определение рабочей высоты вала

Показатель	Численное значение
Уклон местности, град	1	2	3	4	5	10	15	20
Превышение высоты вала над рабочей высотой, см	5	8	12	15	19	26	31	37
Высота вала (h0), м	0,60	0,65	0,72	0,78	0,82	0,96	0,98	1,01

Таблица 4.5 – Исходные данные

Показатель	Вариант
	1-3	4-6	7-9	10-11	12-14	15-18	19-21	22-23	24-26	27-30
F, м	32,1	32,2	33,6	30,3	28,4	29,4	29,2	31,1	27,5	24,3
m, м	0,05	0,02	0,03	0,01	0,04	0,03	0,02	0,01	0,03	0,04
І, град	5	4	3	2	3	4	5	10	5	2
Тип грунта	песок	супесь	суглинок	глина	песок	супесь	суглинок	глина	песок	глина
h, м	0,02	0,03	0,04	0,05	0,01	0,02	0,03	0,04	0,05	0,02
р	0,17	0,18	0,19	0,20	0,16	0,17	0,18	0,19	0,20	0,17
L, м	1788	1678	1890	1567	1389	1679	1934	1922	1754	1457
b, м	0,95	0,89	0,98	0,99	0,85	0,86	0,91	0,92	0,94	0,93
Р, м/мин	0,65	0,47	0,32	0,19	0,65	0,47	0,32	0,19	0,65	0,19
T, мин	60	75	90	105	60	75	90	105	60	105
S, м2	1,55	1,36	1,25	1,17	1,125	1,36	1,55	1,95	1,55	1,17
Откос вала	1:4	1:5	1:4	1:5	1:4	1:5	1:4	1:5	1:4	1:5
hі, мм	14	15	16	17	18	21	22	23	24	25

Ответ:

Задача 5

Определить ущерб, наносимый народному хозяйству (водному объекту) вследствие поступления загрязняющих веществ, и рассчитать размер платы, эффективность капиталовложений в мероприятия по предотвращению (или же снижению) ущерба. Расчет ущерба произвести для залпового сброса загрязнения.

Исходные данные: выше створа R в реку сбрасываются

1. Недостаточно очищенные хозяйственно-бытовые стоки в объеме V₁ = 5020 + № ВАРИАНТА * 10 м³/г, содержащие взвешенные вещества с концентрацией их К₁ = 310 + № ВАРИАНТА г/м³; органические вещества с концентрацией их К₂ = 17 + № ВАРИАНТА г/м³; СПАВ с концентрацией К₃ = 12,5 + № ВАРИАНТА г/м³.

2. Производственные сточные воды в объеме V₂ = 1020 + № ВАРИАНТА* 10 (м³/г), содержащие тяжелые металлы Сr⁺⁶ с концентрацией К₄ = 5,2 + № ВАРИАНТА г/м³; Сu⁺² с концентрацией К₆ = 53, 0 + № ВАРИАНТА г/м³.

3. Загрязняющие вещества с сельскохозяйственных угодий в объеме V₃ = 1000 + № ВАРИАНТА * 10 м³/г, содержащие пестициды с концентрацией К₇ = 102 + № ВАРИАНТА г/м³; минеральные удобрения с концентрацией К₈ = 103+ № ВАРИАНТА г/м³; взвешенные вещества с концентрацией К₉ = 310 + № ВАРИАНТА г/м³.

4. Предельно-допустимые концентрации веществ, сбрасываемых в водоемы хозяйственно-питьевого и рыбно-хозяйственного назначения: взвешенные вещества – К_{доп 1,9} = 30 + № ВАРИАНТА г/м³; органические вещества – К_{доп 2}= 3 + № ВАРИАНТА г/м³ при t=30 ºС; СПАВ, – К_{доп 3} = 0,5 + № ВАРИАНТА г/м³; тяжелые металлы в К_{доп 4} (Сr⁺⁶) = 0,1 мг/л; К_{доп 5} (Сu⁺²) = 1,0 мг/л; нефтепродукты К_{доп 6} = 0,8 г/м³; пестициды и минеральные удобрения К_доп7,8 = 0,1 мг/л; в хозяйственно-бытовых и производственных стоках К_{доп взвес} = 30,0 мг/л.

5. Время, в течение которого поступают загрязнения в водный объект

– залповое поступление загрязнений при смыве с с/х угодий t=5 ч.;

– хозяйственно-бытовые и производственные стоки t=1 = 365 дней.

6. Реконструкция хозяйственно-бытовых очистных сооружений с достижением нормативных показателей для стоков, сбрасываемых в водоем, в размере 822512 + № ВАРИАНТА*10 (ХБ), грн.

7. Реконструкция системы промводоснабжения с повторным циклом, предотвращающим поступление загрязняющих промышленных стоков в водоем 1533782 + № ВАРИАНТА * 10 (ПР), грн.

8. Проведенные агротехнических мероприятий, создание водоохранных полос вдоль реки – 1728168 + № ВАРИАНТА * 10 (АТ), грн.

9. Текущие годовые затраты составляют (С) 142000 + № ВАРИАНТА *10 грн.