5.3 Глубина и вертикальное сопряжение элементов осушительной сети.

При вертикальном сопряжении каналов, коллекторов и дрен следует соблюдать условие бесподпорной работы каждого элемента осушительной сети в расчетные периоды.

Уклон дрены

1. i≥0,002- то дрену проектируют параллельно поверхности земли, следовательно глубина дрены в истоке равна глубине дрены в устье и равна нашей расчетной глубине.

в^ист=в^уст=в

i_др==0,003

Так как ≥0,002- дрену проектируем параллельно земли.

в^ист=в^уст=в=0,003

Рисунок 5. Глубина заложения дрены.

Глубина заложения коллектора

а) В истоке

в_{к min}=в_{др max} + d_{к вн} - глубина заложения коллектора

в_{к min}=1,38+0,12=1,5 м

d_{к вн}= d_к + 2 - внешний диаметр коллектора

d_{к вн}= 0,10+2*0,01=0,12 м

i_др= 0,003

Отметка дна коллектора в истоке= 270,2-1,5=268,7 м

б) В устье

Т.к i_мк > i_др, считаем по формуле:

в_{к max}=в_{др max} + d_{к max}

d_{к max}= d_max + 2 _max

d_{к max}=0,15+2*0,02=0,19 м

в_{к max}=1,32+0,19=1,57 м

Отметка дна коллектора в устье= 267,9-1,57=266,3 м

Рисунок 6. Глубина заложения коллектора.

При сопряжении коллектора с магистральными каналами, необходимо, чтобы дно коллектора было на 10-20 см выше уровня воды в канале и выше дна канала на 0,5-0,7 м.

+ в_{к max} - глубина заложения МК

в_{к max} - глубина заложения коллектора в устье

z = 0,1…0,2 м – расстояние между дном коллектора и у/в в канале

h = 0,4 м – уровень воды в канале

в_мк=0,1+0,4+1,57=2,07 м

Отметка дна магистрального канала в истоке=267,9-2,07=265,8 м

Отметку дна МК в истоке соединяют с отметкой уровня воды в р.Десна и определяют уклон дна магистрального канала (≥0,0005).

i_мк==0,009

0,009 ≥ 0,0005, значит, осушительная система обеспечена безнапорной работой.

Поэтому на продольном профиле дно магистрального канала наносим параллельно поверхности земли.

Рисунок 7. Сопряжение коллектора с магистральным каналом.

6. Хозяйственный план регулирования водного режима

6.1 Расчёт динамики влажности почвы

Для регулирования водного режима на системах двустороннего действия составляют хозяйственный план мероприятий по управлению влажностью почвы в зависимости от требований сельскохозяйственных культур и погодных условий.

Для этого необходимо: схема осушительно-увлажнительной сети, почвенная карта, сведения о водно-физических свойствах основных почвенных разностей, схема севооборотов, данные об уровне грунтовых вод и т.д.. На основе этих материалов составляют ведомость водного режима для каждого севооборота по декадам на весь период вегетации.

Динамику влажности почвы и основные мероприятия, связанные с регулированием водного режима, устанавливают на основе подсчёта баланса влаги в корнеобитаемом слое почвы с учётом возделываемых культур, свойств почвы, режима грунтовых вод, осадков, температуры воздуха и водопотребления.

При составлении ведомости величину расчётного слоя почвы выписывают по декадам, на этот параметр влияет глубина распространения основной массы корней, которая сама зависит от глубины грунтовых вод.

С учётом планируемого размещения культур, контуров почвенных разностей и глубины корневой системы в Таблицу 5 выписывают следующие значения:

1. Полная влагоёмкость (ПВ)

ПВ = П% * h, где П% - порозность, h = 10 см

2. Влажность завядания (ВЗ)

ВЗ = ВЗ%*h ППВ%, где предельно-полевая влагоемкость, h = 10 см

3. Предельно-полевая влагоемкость (ППВ или НВ)

ППВ = ППВ% * h, где ППВ% - предельно-полевая влагоемкость, h=10 см

4) Нижний предел оптимальной влажности почвы (А), А= (ППВ+ВЗ)/2

5) Приход и расход воды состоит из:

- Запаса влаги в слое прироста корневой системы растений (W)

W= ΔПВ

ΔПВ – приращение полной влагоемкости в сое прироста корневой системы, м³/га; Y – расстояние от уровня грунтовых вод до середины слоя прироста корневой системы, м.

Y= Н_n-(h_(n-1) +), где

Н – глубина грунтовых вод, м; h – расчетный слой, м.

- Используемых осадков (Р), Р= К* Ос, где

К – коэффициент использования осадков (0,7); Ос – осадки, мм.

- Подпитывания грунтовыми водами корнеобитаемого слоя почвы (Е_г)

Е_г= Е₀ (1-h/Н_к)²,

Где h – средняя глубина грунтовых вод за расчетный период, м; Е₀ испаряемость; Н_к=1.

h = h_г-h_кс/2,

где h_кс – глубина распространения основной массы растений, м; hг – глубина грунтовых вод, м.

Испаряемость рассчитывается по формуле:

Е₀ = 2,5 * ∑t * 10

6) Водопотребление (Е), Е= 2,2 * ∑t * 10

7) Запасы влаги в расчетном слое на:

- Начало декады (W_н)

Запасы влаги на начало первой декады вегетации обычно принимают равными ППВ. Для определения запаса влаги на начало следующей декады необходимо установить наличие избытка или недостатка влаги в коне предыдущей декады. Для этого влажность на конец предыдущей декады сопоставляем с верхним и нижним оптимальными пределами (ППВ и А) за тот же расчетный период.

а) Если W_к > ППВ, то необходимо рассчитать избыток (И): И = W_к – ППВ

Влажность на начало следующей расчетной декады принимают равной ППВ: W_н^с = ППВ

б) Если ППВ>W_к>А, то запас влаги находятся в оптимальных пределах и влажность почвы на начала следующего расчётного периода определяется по формуле: W_н^с=W_к^пред

в) Если W_к < А, то необходимо рассчитать недостаток (Н): Н = А – W_к

8) Принятая норма увлажнения (m)= заданной поливной норме (по условию)

9) Максимальная норма увлажнения (m_max): m_max = ППВ - W_к

Ведомость водного режима (м3/га) на поля овощекормового севооборота представлена в таблице 5.