Проводящая сеть

Проводящая сеть предназначена для приема воды, поступающей из регулирующей и ограждающей сети. Проводящая сеть состоит из магистрального канала, закрытых и открытых коллекторов.

Расположение в плане элементов проводящей сети зависит от рельефа местности, метода осушения и сельскохозяйственного использования территории. Проектирование осушительной сети в плане начинают с проведения трассы магистрального канала, то есть канала старшего порядка, впадающего в водоприемник.

Магистральный канал

Трассы магистрального канала прокладывают по тальвегам осушаемой территории с минимальным числом поворотов. Угол поворота трассы магистрального канала должен быть не меньше 120º (рис. 24).

Рис. 24 Схемы расположения магистральных каналов

На осушаемой территории может быть несколько магистральных каналов, это зависит от размера, рельефа и конфигурации участка. При осушении болот магистральный канал проводят по тальвегам минерального дна болота. Это связано со способностью торфа давать осадку поверхности земли после осушения. Если местность имеет небольшие уклоны и рельеф поверхности выражен неясно, то трассу магистрального канала проектируют посередине или по границе участка. Минимально допустимый уклон дна магистрального канала J_min^MK = 0,0003 (рис. 24).

Осушительное действие открытых элементов проводящей сети

При проектировании осушительной сети в плане необходимо учитывать осушительное действие открытых элементов проводящей и ограждающей сети.

Для магистрального канала ширина зоны осушающего действия принимается равной 2·В с каждой стороны, а для открытого коллектора 1,5·В (В – определенное расчетом расстояние между дренами).

Рис. 25 Зоны осушительного действия открытых проводящих элементов осушительной сети.

Ширину зоны осушающего действия ловчего канала и нагорно-ловчего канала в курсовом проекте можно принимать равной 150…200 м. Вдоль водоприемника сохраняется природоохранная зона. Ширина природоохранной зоны принимается равной 150…200 м (рис. 25).

В этой главе курсового проекта необходимо обосновать и подробно описать: выбор водоприемника; выбор метода осушения данного участка; расположение элементов осушительной сети и особенности принятой схемы регулирующей сети; конструкцию ее элементов; расчет расстояния между закрытыми осушителями или закрытыми собирателями; конструкцию ограждающей сети.

Рекомендуемый объем пояснительной записки – 3…4 страницы. Более подробно вопросы проектирования осушительной сети в плане освещены в работах [1, 2, 3, 4, 9].

Проектирование осушительной сети в вертикальной плоскости

Цель проектирования осушительной сети в вертикальной плоскости заключается в определении проектных глубин и уклонов элементов осушительной сети.

При проектировании осушительной сети в вертикальной плоскости должны быть выполнены правила вертикального сопряжения элементов осушительной сети, обеспечивающие работу осушительной системы без подпора в бытовой период.

Проектирование сети в вертикальной плоскости проводится путем построения продольных профилей по всем элементам осушительной сети.

В курсовом проекте продольные профили достаточно построить для элементов осушительной сети, которые находятся в самых невыгодных условиях. Для этой цели определяется расчетная цепочка последовательно впадающих друг в друга элементов осушительной сети. Элементы осушительной сети в расчетной цепочке определяют по следующим критериям: малые уклоны поверхности земли; большая длина элемента; наибольшее удаление от устья магистрального канала.

Элементы расчетной цепочки выбираются в следующей последовательности:

1. Определяются элементы, которые располагаются на участках с наименьшими уклонами поверхности земли;

2. Если таких элементов много, то выбираются те из них, которые имеют наибольшую длину.

3. Если и таких элементов несколько, то выбирается наиболее удалённый от водоприемника.

Правила вертикального сопряжения элементов осушительной сети:

1. Для элементов регулирующей сети принимается сопряжение с коллектором «внахлёст» (Рис. 26). Минимально допустимый диаметр закрытого коллектора равен 0,1 м. Поэтому h_зк  h_зо(зс) + 0,1 м;

2. Устья впадающих закрытых коллекторов должны быть выше бытового уровня воды в канале не менее чем на 20…30 см (Рис. 26).

Рис. 26 Правила сопряжения элементов осушительной сети

В курсовом проекте бытовую глубину воды в каналах (бытовой уровень – это уровень воды наибольшей повторяемости или продолжительности по времени) можно предварительно принимать h_быт = (0,2…0,3) м. Тогда h_ок ≥ h_зк + (0,5…0,6) м;

3. Два гидравлически рассчитываемых канала должны сопрягаться «горизонт в горизонт», то есть донья каналов располагаются таким образом, чтобы бытовые уровни воды в месте соединения каналов находились на одной отметке. Гидравлически не рассчитываемый канал сопрягается с гидравлически рассчитываемым каналом «дно в горизонт». Два гидравлически не рассчитываемых канала сопрягаются «дно в дно». Необходимость в гидравлическом расчете каналов проводящей сети определяется размерами их водосборных площадей. В курсовом проекте гидравлический расчет проводится только для одного магистрального канала, независимо от площади водосбора остальных открытых каналов. Поэтому донья впадающих открытых каналов должны располагаться не ниже бытового уровня воды в принимающих открытых каналах (Рис. 26), следовательно при h_быт = (0,2…0,3) м:

H_мк ≥ h_ок + (0,2…0,3) м;

Продольные профили выполняются в следующем порядке:

1. Продольный профиль закрытого осушителя или собирателя;

2. Продольный профиль закрытого коллектора, в который впадает расчетный осушитель или собиратель;

3. Продольный профиль открытого коллектора (если он есть), в который впадает расчетный закрытый коллектор;

4. Продольный профиль расчетного магистрального канала, в который впадают все перечисленные элементы.

Существуют также правила, которые необходимо выполнять при построении продольных профилей элементов осушительной системы:

1. Горизонтальный масштаб профиля должен соответствовать масштабу плана, а вертикальный масштаб назначается в 100 раз крупней масштаба плана;

2. Последовательность построения профиля остаётся неизменной для всех элементов:

1. разбивается пикетаж (от устья к истоку на плане и слева направо на продольном профиле), начиная с нулевого пикета ПК0 через 100 м;

2. строится профиль поверхности земли и минерального дна болота;

3. выбирается проектный уклон дна;

4. определяется отметка проектного дна в расчетной точке (место впадения расчетного элемента или наименьшая глубина);

5. вычисляются остальные отметки проектного дна (на пикетах);

6. проверяется правило вертикального сопряжения с другими элементами.

3. Профиль поверхности земли можно строить по отметкам на пикетах, либо по отметкам в точках пересечения горизонталей с трассой канала;

4. Проектный уклон равен уклону поверхности земли J = J_пз, если уклон поверхности земли больше минимально допустимого уклона J_пз > J_min. Проектный уклон равен минимально допустимому уклону J = J_min., если уклон поверхности земли не больше минимально допустимого уклона J_пз ≤ J_min. Для открытых каналов уклон принимается с точностью до одной десятитысячной, а для закрытых коллекторов и закрытых осушителей (собирателей) до пяти десятитысячных;

5. Отметки проектного дна можно определять в устье, в истоке и в местах изменения уклона дна;

6. Проектное дно на профиле строится только после расчета всех отметок;

7. Графы «параметры сечения», «объем земляных работ», «отметки бытового уровня» и «отметки расчетного уровня» заполняются после проведения гидравлического расчета;

8. Глубины выемок определяются по пикетам, как разница отметки поверхности земли и отметки проектного дна;

9. Отметки бытового и расчетного уровней определяются путем прибавления к отметкам проектного дна бытовой или расчетной глубины воды в канале.

10. Объем земляных работ вычисляется по формуле:

,

где: L – длина участка, м; W - объем земляных работ, м³; _ср - средняя площадь поперечного сечения на участке, м²;

Для закрытого коллектора и закрытого осушителя или собирателя:

_ср = h_ср∙0,6,

где: h_ср – средняя глубина выемки на участке, м:

h_н, h_к - глубина выемки в начале и в конце участка, м

0,6 – ширина траншеи, м.

Для открытого канала трапецеидальной формы поперечного сечения:

_ср = h_ср (b + mh_ср),

где: b – ширина канала по дну, м; m – коэффициент заложения откосов.

Поперечные сечения по всем элементам выполняются после проведения гидравлического расчета.

В пояснительной записке в этой главе необходимо описать требования вертикального сопряжения элементов осушительной сети, выбор расчетной цепочки (какие элементы и почему приняты в качестве расчетных и особенности построения продольных профилей в данной курсовой работе). Объем пояснительной записки по этой главе 0,5…2 страницы и 2 чертежа.

Примеры выполнения продольных профилей по закрытым и открытым элементам осушительной сети приведены на рис. 27, 28.

Рис. 27 Продольный профиль по трассе ЗК и ЗС

Рис. 28 Продольный профиль по трассе МК и ОК