Элементы осушительной системы и их назначение
В состав осушительной системы входит осушительная территория, осушительная сеть, водоприемник, ГТС, дороги и сооружения на них.
Осушительная сеть делится на:
регулирующую;
проводящую;
оградительную.
На рисунке №2 показана схема осушительной системы.
Рис.2 Примерная схема осушительной системы К-1 – магистральный канал; К-1-2 – открытый коллектор; К-1-2-1 – закрытый коллектор; 1 – оградительная сеть; 2 – регулирующая сеть (дрена); 3 – исток дрены;4 – водоприемник.
Дрены применяются при грунтовом типе водного питания. Они принимают грунтовую воду и располагаются под землей на глубине 1,1 – 1,5 м.
Закрытые собиратели принимают поверхностные воды. По конструкции они не отличаются от дрен. Отличие состоит только в траншейной засыпке.
Дрены засыпают тем же грунтом, обладающим большим коэффициентом фильтрации. Закрытые собиратели засыпают привозным хорошо фильтрующим грунтом в виде песка, гравия, шлака и т.д.
Магистральный канал, открытые и закрытые коллекторы относятся к транспортирующей сети. Они принимают воду из регулирующей сети (дрен) и отводят ее в водоприемник.
Для защиты осушаемой территории от притока воды с внешнего водосбора проектируется оградительная сеть в виде ловчих каналов (при грунтовом типе водного питания), нагорных каналов (при атмосферном и делювиальном типах водного питания) или нагорно-ловчих каналов (при смешенном типе водного питания).
Так как на осушаемой территории имеет место атмосферный тип водного питания, то применяем нагорные каналы (НК). Поперечные сечения нагорных каналов имеют такой же вид как и те каналы, куда они впадают.
Поперечное сечение нагорных каналов представляет собой форму неравнобокой трапеции, представленной на рисунке 3.
Верховой откос нагорного канала делается в 2…5 раз положе низового и засеивается травой с хорошей корневой системой.
Заложение низового откоса принимается в зависимости от вида грунта и способности его к деформации.
Глубина нагорного канала Н=1-1,2м, ширина дна b=0,4-0,5 м, грунт выемки (2) размещается на низовой стороне, чтобы не препятствовать стоку поверхностных вод.
Глубина элементов транспортирующей сети зависит от глубины закладки закрытых собирателей. Согласно СНиП эта глубина не должна быть меньше 1-1.1 м. для минеральных грунтов, 1.3 м. – для торфяников (после осадки торфа, т.е. после предварительного осушения).
На рисунке 4 приведены расчетная схема поступления воды в закрытые собиратели, на которой показана глубина закладки закрытого собирателя вmin.
Рис.4 Расчетная схема поступления воды в дрены.
Минимальная глубина закладки дрен определяется из условия обеспечения максимальной (за период вегетации) нормы осушения а по формуле:
вmin = а + Н + ho, м,
где а – норма осушения в среднем за период вегетации;
Н – минимальный напор, при котором грунтовая вода начинает поступать в дрены.
Н=0,2…0,3м;
h0 – глубина воды в дрене, учитывая, что в наиболее напряженный период времени (весной) дрена работает полным сечением.
h0=0,1м (с учетом толщины стенок дрены и фильтрующей обсыпки).
Ориентировочно получаем
вmin = 0.9 + 0.2 + 0.1 = 1.2 м
Принцип отвода поверхностных вод с помощью закрытых собирателей основан на том, что поверхностные воды через пахотный горизонт и траншейную, хорошо фильтрующую засыпку, поступают в дренажные трубы и отводятся за пределы осушаемой территории с помощью проводящей сети.
При большом количестве воды на осушаемой территории закрытые собиратели работают как закрытые дрены.
Глубина закладки закрытого собирателя согласно рис. bmin=h1+h2=1,1…1,2м.
Принимаю bmin=1,1м, где h1 – мощность пахотного слоя (h1=0,25-0,3м), h2-мощность подпахотного слоя, м.
Для определения расстояния между элементами регулирующей сети В имеются различные формулы, в которые входят все показатели приведенные на расчетной схеме. Не проводя расчетов, используя методические указания, принимаем величину В = 40 м.