7.Способы и методы осушения.

Метод осушения – вид воздействия на водный режим при его регулировании. Способ осушения – конкретный технический прием регулирования водного режима.Каждому методу соответствуют конкретные способы.

Методы осушения	Способы осушения
Понижение уровня грунтовых вод	Устройство открытых регулирующих каналов
Ускорение стока поверхностных вод	- Выравнивание поверхности - Бороздование
Предохранение территории от затопления вод, стекающих с прилегающих суходолов	Строительство нагорных каналов для перехвата поверхностных вод и ловчих каналов для перехвата грунтовых вод
Предохранение территории от затопления водами половодий и паводков рек и озер	Увеличение поперечного сечения водоприемника или спрямление русла
Увеличение расхода воды на транспирацию	Создание на осушаемой территории насаждений с повышенной транспирацией

В л/х основным методом является понижение УГВ, а способом – строительство регулирующих каналов.

8.Осадка торфа и ее практическое значение.

Вслед за сбросом запаса воды поверхность торфяника оседает. Это происходит в следствии понижения УГВ. Верхние слои торфа становятся более плотными, т.е. значительно уменьшается их объем. Периоды осадки: Основная осадка за счет снижения УГВ, происходит первые 1-3 месяца после осушения. Второй (медленный) период происходит за счет разложения торфа. Осадка происходит до полного разложения торфяного горизонта. + После опускания поверхности, поверхность приближается к более плодородным ниже лежащим слоям торфа и эти слои становятся доступны корням растений. Уплотнение верхних слоев приводит к увеличению конц. пит. элементов в единице объема торфа. - Уменьшается глубина канала.

9.Понятие о гидромелиоративной системе.

Правило размещения осуш.сети в плане. Расположение осушительной сети в плане определяется: 1.Типом и интенсивность. водного питания. При атм. типе питания осушит. сеть состоит из осушителей и собирателей. При склоновом типе водного питания в контрукцию допускаются нагорные и ловчие каналы. При грунтово-напорном – уменьшают расстояние м/у каналами. 2.Типом леса, характером почв и подстилающих грунтов. При строительстве системы на грунтах сложенных из крупных фракций каналы можно строить на большем расстоянии, чем при строительстве системы на грунтах сложенных из мелких фракций (глина). Если канал полностью построен в хорошо водопроницаемых грунтах, вода поступает в канал по всему профилю канала. Если нижняя часть канала находится в плохо водопроницаемом грунте, вода поступает в канал через его верхнюю часть. 3.Рельефа. На пологих склонах каналы строят по линии максим. уклона, т.е. перпендикулярно горизонталям. На крутых уклонах – под острым углом к горизонталям для уменьшения уклона дна. 4.Хозяйственной эксплуатационной организации территории (дороги, постройки). 5.Существующая сеть каналов. Одно обязательное правило – ВОДА ТЕЧЕТ ВНИЗ, след. канал не должен пересекать одну и ту же горизонталь дважды. Из всего многообразия форм рельефа можно выделить основные: равномерный склон, водораздел, лощина.

Система гидролесомелиоративных мероприятий должна включать следующие функциональные части: мелиоративную, транспортную, эксплуатационную, противопожарную, биотехническую.

10.Методы расчета расстояния между осушителями.

1)Гидрологический метод. Основан на скорости понижения УГВ на требуемую величину за определенное время. Предложен ряд формул, в которых учитывается водопроницаемость почвогрунтов, суммарное испарение, кол-во выпадающих осадков и др. Метод оч. сложен в исполнении, т.к. все факторы реально учесть невозможно. Метод имел только теоретическое значение и на практике не исполнялся. 2)Технико-экономический. Метод предусматривал расстояние между осушителями с учетом наибольшей эффективности средств, вкладываемых в осушение. Можно построить систему, где будет получен максим. доп. прирост на 1 га, но при этом затратить больше средств. На эти же деньги можно построить 2 системы менее эффективные, но на кот. в сумме будет получено больше доп. выращенной древесины, чем на предыдущем. Этот метод чаще всего исп-ся при строительстве осушит. систем.

11.Расчеты поперечного сечения каналов. Ширину такого канала по верху рассчитывают по фор¬муле: B=B’+2m1h1, где В – ширина канала по верху, м; B’ – ширина канала на границе верхнего и подстилающего грунтов, м; m1 – коэффициент откоса верхнего грунта; h1 – мощность верхнего слоя грунта. B’=b+2m2h2, где B’ – ширина канала на границе верхнего и подстилающего грунтов, м; b – ширина канала по дну, м; m1 – коэффициент откоса нижнего грунта; h2 – глубина канала в подстилающем грунте, м.

12.Гидрологические и гидравлические расчеты.

Гидрологическими расчетами определяют количество воды, стекающее с водосборной площади. При проектировании лесоосушительных систем их проводят для следующих периодов стока:

- весеннего половодья;- летне-осенних паводков;- меженного периода (период наименьшей водности летом и зимой). Определить количество воды, стекающей с водосборной площади можно: 1) путем непосредственных наблюдений на гидрометрических постах; 2) при отсутствии данных гидрологических наблюдений на расчетном водосборе можно подыскать бассейн-аналог, на котором такие наблюдения имеются; 3) по эмпирическим формулам. Q1=q*F, Q1 – количество воды, стекающее с водосборной площади, л/с; q – модуль стока (количество воды, стекающее с единицы площади в единицу времени); F – водосборная площадь.

Гидравлические расчеты проводят для определения: поперечных размеров каналов, дрен, водоприемников и водопропускных отверстий гидросооружений; минимальных и максимальных скоростей течения воды в каналах; глубины их бытового наполнения и высоты крепления русел.

Для расчета расхода воды в каналах применяется формула: Q2=W*Vср, Q2 – расход воды в каналах, м3/с; W – площадь поперечного сечения, м2; Vср – средняя скорость потока, м/с.

13.Допустимые скорости течения воды в каналах.

При строительстве осушительных систем нужно избегать образования размывающих очень больших и заиляющих очень маленьких скоростей течения воды. Скорости воды определяются уклонами дна. Чем круче уклон дна, тем выше скорость течения воды. В мелиоративном строительстве не применяют конкретной скорости течения воды для разных грунтов. В качестве норматива, обеспечивая оптимальную скорость течения воды, используют уклоны дна. Оптимальный уклон для собирателей 0,0005-0,005, для осушителей 0,0005-0,01.

14.Способы обеспечения устойчивости каналов.

Для обеспечения уст-ти канала устраивают пологие откосы с крутизной равной или больше угла естественного откоса для данного грунта. Крепление откосов. Крепить откосы можно различными материалами: камнем, бетоном, различными полимерами. на лесных землях при осушении лесов используют фашинное крепление (связанная в пучки мелкая древесина).

1.Строительство пологих откосов(равен крутизне естественного откоса)

2.крепления откосов.в гидролесомел. Применяется фашинное крепление.фашина-пчок мелкой древесины.крепление должно устраиваться на глубину бытового наполнения канала.

15.Элементы поперечного профиля канала.

b- ширина канала по дну(0,4 м)

b”-ширина канала на границы торфа и минерального грунта

B-ширина канала по верху

h-глубина канала ( проектная)

h1-глубина торфа

h2-глубина канала в минеральном грунте

hн-глубина наполнения канала водой

m1-коэффициент откоса на торфу

m2-коэффициент в минеральном грунте

m=l/h

b”=b+2l2=b-2m2h2

l=mh

h2=h-h1

B=b”+2m1h1

1-Бровка-линия пересечения поверхности с откосом канала

2-откос канала в торфяном грунте

3-откос в минеральном грунте

4-ковальер-грунт вынутый из канала

5-берма-полоса между бровкой и кавальером

Ширина бермы принимается равной глубине канала

Требования к поперечному профилю:

1.канал должен быть устойчив, для этого откосы должны быть равные или больше угла естественного откоса. Угол естественного откоса-показывает крутизну откоса ,круче которого грунт будет осыпаться.

2. Ширина поверху должна быть минимально возможной. Для уменьшения объема земляных работ.

3.Глубина канала обеспечивает норму осушения.

Способы обеспечения устойчивости канала.

1.Строительство пологих откосов. Пологий откос-равен крутизне естественного откоса.

2. Крепления дна и откосов канала.

В гидролесомелиорации применялось фашинное крепление. Фашина- пучок мелкой древесины. Крепление должно быть устроено на глубину бытового накопления канала.

16.Какие земли осушаются для л/х использования?

1)Болота с мощностью торф не менее 40-50 см, характеризуются постоянным избыточным увлажнением. 2)Заболоченные земли с мощностью торфа менее 40-50 см – характеризуются длительным избыточным периодическим увлажнением. 3)Земли временного избыточного увлажнения, на которых торфа нет, а избыток воды наблюдается только в отдельные периоды, в основном весной и осенью. Для л/х-го использования осушались в основном первые два вида. 3-ий вариант для с/х-го использования, под древесные питомники и зеленые зоны.

При лесохозяйственном производстве осушению в основном подлежат следующие категории земель: избыточно увлажненные земли лесхозов и парклесхозов; лесопарки и парки; земли питомников по выращиванию посадочного материала для лесных культур и озеленения населенных мест; сельскохозяйственные угодья лесхозов и парк-лесхозов. Осушение земель каждой категории имеет свои особенности. Объекты осушения лесных земель можно разделить на три основных типа: 1) болота с мощностью торфа не менее 30 см и с постоянным избыточным увлажнением; 2) заболоченные земли с мощностью торфа менее 30 см, характеризующиеся постоянным избыточным увлажнением; 3) временно избыточно увлажненные земли, на которых торфа нет, а избыток влаги наблюдается только весной и осенью и в отдельные многоводные периоды года.

Осушение переувлажненных земель любых категорий может быть полезным в целях лесовыращивания. Однако лесоводственная эффективность осушения для разных объектов различна. Исследованиями установлено весьма слабое улучшение роста леса при осушении сфагновых болот. слабое улучшение роста леса при осушении сфагновых болот. В России малозольные верховые сфагновые болота широко используют для добычи подстилочного торфа, применяемого на животноводческих фермах, с дальнейшим применением его в виде удобрения. Торф используется также для брикетирования и сжигания в качестве топлива и в других целях.

Поэтому большую часть болот верхового типа осушать для лесохозяйственных целей нецелесообразно. Для ограничения разрастания в стороны сфагновые болота следует ограждать защитными каналами.

17.Преимущества и недостатки дренажа перед открытой осушительной системой.

ЭТО такой способ осушения,при котором избыточная вода из почвы отводится через особые водопроводящие полости,устроенные под землей-дрены

+: при дренаже осушительная сеть находится под землей, поэтому нет потерь земельной площади; при обработке почв нет препятствий для механизации полевых работ, почти не требуется мостов и труб для переездов; требуется меньший уход и надзор. -: обходится дороже; требует больших уклонов; медленнее отводит поверхностные воды. Дренаж целесообразно применять при осушении питомников, усадеб лесхозов, парков, с/х-ых земель и др. площадей.

18.Виды работ при строительстве осушительной сети.

1) Устройство подъездных путей к объекту строительства. 2)Разрубка трасс и оборка древесины. 3)Корчевка пней и сдвигание крупных камней. 4)Сначала устраиваются собиратели, а затем осушители. 5)Строительство мостов, трубопереездов, пешеходных мостиков. 6)Устройство креплений в руслах каналов. 7)Нарезка борозд в межканальном пространстве.

19.Комплексные гидролесомелиоративные изыскания.

Изысканиями называют комплекс работ, проводимых с целью получения необходимых материалов для составления проекта мелиорации. В состав изысканий могут входить: общие лесомелиоративные обследования, детальные комплексные изыскания, трассировочные работы. При общих обследованиях выявляют мелиоративный фонд и водоприемники, устанавливают ориентировочный объем, очередность работ, их целесообразность и эффективность. Детальные комплексные: изыскания топографические, гидрологические и гидротехнические, почвенно-грунтовые и гидрогеологические, лесоводственные и др. Топографические состоят из плановой и высотной съемки осушаемого участка и прилегающих суходолов шириной 50-100 м. Гидрологические изыскания проводят с целью получить характеристику стока. Гидротехнические с целью получения материалов по характеристике водоприемников, существующей осушительной сети и сооружений на них. На этих изысканиях окончательно устанавливают причины изб. увлажнения с учетом материалов др. видов изысканий. Почвенно-грунтовые – производится зондировка торфа, т.е. определение глубин торфа с помощью зонда. Лесоводственные проводят в целях уточнения границ мелиоративного фонда и распределения его по типам леса, составу насаждений, возрасту и бонитетам. Транспортные изыскания – собираются сведения о назначении дорог, их грузообороте, типе полотна дорог, размещения дорожной сети и др.

20.Причины разной эффективности осушения.

1)Влияние глубины торфа на рост леса. Болота с глубиной торфа то 1 м дают хороший эффект, более мощные торфяники слабо реагируют на осушение. 2)Влияние качества торфа. После осушения бонитет древостоя на верховых болотах увеличивается с 5 до 4, реже 3, а на переходных до 1-2 кл. бонитета. 3)Зольность торфа. Чем больше зольность, тем выше эффективность осушения. Наибольший прирост древесины можно ожидать при осушении высокозольных низинных болот, меньший прирост – на переходных и очень малый на верховых болотах. 4)При небольшой глубине торфа на эффективность осушения влияют физико-химические свойства подстилающего минерального почвогрунта. 5)Возраст. Наиболее эффективно на молодые и средневозрастные древостои.

21.Цели и задачи гидролесомелиорации.

Одной из главных задач лесного хозяйства, базирующегося на принципах непрерывного и неистощимого лесопользования, является рациональное использование всех земель лесного фонда в целях получения с единицы площади максимального количества древесины и других продуктов леса. Гидролесомелиорация - комплексное мероприятие, позволяющее решать ряд важных задач. Она обеспечивает: - существенное повышение производительности и продуктивности осушаемых лесов. - условия для естественного и искусственного возобновления хвойных пород на сплошных вырубках; - транспортное освоение объектов гидролесомелиорации за счет строительства лесных дорог, эксплуатационных проездов и улучшения просек при совмещении их с осушительными каналами и кюветами. Все это упрощает техническую эксплуатацию осушительных систем и охрану лесов от пожаров; - реальное увеличение покрытой лесом площади в лесном фонде за счет осушения. Цель проведения гидролесомелиоративных работ: урегулирование водного режима и проведение лесохозяйственных мероприятий. Высокая лесоводственная и экономическая эффективность этого мероприятия уже доказана многочисленными исследованиями как в нашей стране, так и за рубежом. С другой стороны, за период освоения избыточно увлажненных земель было допущено много ошибок, которые не позволили достичь желаемых результатов. Одной из главных ошибок гидролесомелиорации является неправильный выбор объектов. В мелиоративное строительство было вовлечено много земель с бедными почвами. Для того чтобы эти ошибки не повторялись в будущем, необходимо научиться правильно определять лесорастительные условия и оценивать потенциальное плодородие земель гидролесомелиоративного фонда, а так же устанавливать достигнутый после осушения лесоводственный эффект. В настоящее время крупномасштабные работы по мелиорации лесов приостановлены.