4817

МИНИСТЕРТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Г. Ф. МОРОЗОВА»

Кафедра лесных культур, селекции и лесомелиорации

Гидротехнические мелиорации

объектов ландшафтного строительства

Методические указания

к выполнению курсовой работы для студентов

по направлению подготовки

35.03.10 –Ландшафтная архитектура

Воронеж 2018

2

УДК 626.681.5 Галдина Т.Е. Гидротехнические мелиорации объектов ландшафтного строи-

тельства [Электронный ресурс]: методические указания к выполнению курсовой работы для студентов по направлению подготовки 35.03.10 – Ландшафтная архитектура / Т. Е. Галдина, П. Ф. Андрющенко, Т. П. Деденко; М- во образования и науки РФ, ФГБОУ ВПО «ВГЛТУ». – Воронеж, 2018. - 32 с.

Печатается по решению учебно-методического совета ФГБОУ ВО «ВГЛТУ» (протокол № 1 от « 17» сентября 2018 г.)

Рецензент доц. кафедры градостроительства ФГБОУ ВО ВГТУ, кандидат с.-х. наук Гурьева Е.И.

Ответственный редактор заведующий кафедрой лесных культур, селекции и лесомелиорации ФГБОУ ВПО «ВГЛТУ» д-р. с.-х. наук В.И. Михин

3

ВВЕДЕНИЕ

Осушение – комплекс инженерных гидротехнических сооружений, обеспечивающих создание оптимального водного режима на переувлажненных землях лесного ландшафтного комплекса. Понижение уровня грунтовых и почвенных вод, а также сброс избыточных поверхностных вод за пределы переувлажненных территорий в значительной степени повышают природный потенциал, улучшают экологическую обстановку местности.

Удаление избыточной влаги осуществляется из корнеобитаемого слоя почвы при помощи осушительных систем, основными элементами которых являются регулирующая, проводящая и ограждающая сети, водоприемник, гидротехнические сооружения, дорожная сеть и др. Осушительная система бывает открытой и закрытой, постоянной и временной.

Открытая сеть состоит из осушителей - каналов борозд, ложбин. Минимальная глубина осушителей должна быть близка к норме осушения и практически колеблется от 0,7 до 1,3 м.

Норма осушения – глубина уровня грунтовых вод, при которой существуют оптимальные условия для роста и развития определенных растений в тот или иной период вегетации. Открытая осушительная сеть имеет ряд достоинств и недостатков. Главным достоинством ее считается возможность применения для первичного осушения, основным недостатком является значительная потеря полезной площади, занятой каналами и кавальерами (до

15 %).

При осушении лесных питомников, парков, садов и скверов, приусадебных участков, спортивных комплексов, бульваров и в некоторых других случаях для удобства использования территории осушение целесообразно проводить дренажем – закрытая сеть. Дрены выполняются в виде водопоглощающих линейных трубчатых полостей, располагающихся на определенной глубине с уклоном для отвода воды.

В тоже время, применение дренажа имеет свои особенности. После осушения корни древесных растений, углублялись, могут врастать через стыки дренажных трубок и закупоривать дрены. На спортивных площадках и площадках для отдыха необходимо обеспечить как быстрое освобождение их от воды, так и понижение грунтовых вод. Это следует учитывать при строительстве дренажа.

4

«ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОСУШЕНИЯ ЛЕСОПАРКОВОЙ ТЕРРИТОРИИ»

1.Задание по осушению

Исходные данные для проектирования

1.Область, республика ______________________ __________________

2.Топографический план а горизонталях в масштабе 1:10000.

3.Цель осушения - повышение производительности лесов.

4.Тип леса (тип условий местопроизрастания)______________________

5.Почвогрунты. Глубина торфа____ м, степень разложения____ %, зольность торфа _______%, ботанический состав торфа___________

плотность торфа, подстилающие торф грунты______________________.

6. Таксационная характеристика насаждений: состав____________класс бонитета_______________класс возраста____, пол-

5

нота______.

7.Водосборная площадь:магистрального канала______ га; транспортирующего собирателя_________г

8. План лесопарковой территории в горизонталях

Порядок выполнения курсовой работы

1.Определить уклоны осушаемого участка по горизонталям в наиболее характерных местах.

2.Определить расстояние между осушителями.

3.Определить проектные глубины каналов с учетом осадки торфа.

4.Запроектировать осушительную и дорожную сеть на плане. Нанести на план мосты, трубы для переездов и др.

5.Построить продольные профили проводящего канала и впадающего в его осушителя.

6.Установить коэффициенты откосов проводящих и регулирующих каналов.

7.Начертить поперечный профиль одного из каналов на нулевом пикете.

8.Произвести гидрологический расчет.

9.Произвести гидравлический расчет проводящего канала (определить ширину по дну канала на нулевом пикете).

10.Вычислить объем земляных работ: а) по двум профилям - детально; б) по всей запроектированной осушительной сети - по средним поперечным сечениям.

11.Вычислить объем выемки на 1 га осушаемой площади по проводящим и регулирующим каналам.

12.Определить степень канализации в м/га;

13.Кратко описать способ производства работ и установить потребное число землеройных машин и механизмов.

14.Составить смету на производство земляных работ

15.Определить стоимость осушения 1 га земли.

16.Определить увеличение текущего прироста леса под влиянием осушения.

17.Написать краткую пояснительную записку по каждому вопросу проектирования.

2 Указания к выполнению работ по проектированию осушения лесопарковой территории

6

2.1Определение среднего уклона поверхности осушаемого участка

Сэтой целью на плане нужно выделить на глаз не менее трех участков

сразличными уклонами, т.е. с разными расстояниями между горизонталями, и на каждом участке перпендикулярно горизонталям провести линии. По каждой линии определяют уклон.

i= h / L,

где

h - превышение (разность отметок у концов линий); L - длина линии, определяемая по плану.

После этого рассчитывается средний уклон как среднеарифметическая величина из всех уклонов. Определенный таким образом средний уклон поверхности осушаемого участка учитывается в дальнейшем при определении расстояния между осушителями.

2.2 Определение расстояний между осушителями

При определении расстояний между осушителями следует учитывать цель осушения, климатические и почвенно-грунтовые условия, тип леса, уклон поверхности, глубину залегания водоупора, глубину торфа и причины избыточного увлажнения. С учетом этих факторов расстояние между осушителями принимаются по табл. 1 с поправкой к ней.

При использовании табл. 1 следует вводить следующие поправки:

а) поправочный коэффициент на территориальное расположение объекта проектирования:

0,50 - для Мурманской области и северных частей Архангельской области.

0,65 - для южных частей Архангельской области.

0,85 - для Ленинградской, Псковской, Новгородской, Вологодской областей, северных частей Костромской и Кировской областей.

1.0 - для Московской, Смоленской, Калининской, Ивановской, Ярославской областей, южных частей Костромской и Кировской областей' северной части Горьковской области.

1,2 - для Рязанской, Брянской, Калужской областей; б) при осушении зеленых зон (парков, лесопарков и пр.) расстояния

между осушителями следует уменьшать на 25 – 35 %; в) при грунтово-напорном питании расстояние между каналами следу-

ет уменьшить на 20-30 %; г) при уклонах поверхности свыше 0,005 расстояния между осушите-

лями надо увеличить на 5-10 %.

7

2.3 Глубина осушительных каналов

Глубины осушительных каналов (после осадки торфа Т°) принимаются следующие:

Глубина торфа, м . . . .0,1-0,5; 0,5-1,3 более 1,3

Глубина каналов, м . . . . 0,75-0,90; 0,9-1,0; 1,0-1,2

Таблица 1 – Расстояние между осушителями при осушении лесных Земель

8

После осушения болот происходит осадка торфа, поэтому проектную глубину каналов Тпр определяют по формуле

Тпр = m То

Коэффициент m зависит от плотности торфа и типа болота (табл. 2).

Таблица 2 – Значения величины коэффициентов

Пример 1. Глубина торфа больше глубины канала и равна 1,6 м. Глубина канала после осадки торфа должна быть 1,1 м. Болото низинного типа. Торф плотный, m=1,2;

Тпр = 1,2 ∙ 1,1 = 1,32 ~ 1,30.

Пример 2. Глубина торфа меньше глубины канала и равна 0,6 м. Характеристика торфа такая же, что и в примере 1.

Глубина канала в торфе до осадки его равна мощности торфа Тт. Определяем мощность торфа после осадки Тт и осадку поверхности Но.

Тт = Тт / m = 0,6 / 1,2 = 0,5 м; Но = Тт - Тт = 0,6 – 0,5 = 0,1 м.

Проектная глубина осушителя

Тпр = То + Но = 0,9 + 0,1 = 1,0 м.

9

Кроме глубин То и Тпр осушителей необходимо определить соответствующие глубины для каналов проводящей сети.

Глубины собирателей То и Тпр должны быть на 0,1-0,2 м больше глубин осушителей, а глубины магистральных каналов на 0,2-0,3 м больше глубин собирателей.

2.4 Проектирование осушительной системы на плане

Прежде чем располагать осушительную сеть на плане, необходимо тщательно изучить рельеф по горизонталям (лощины, водоразделы и пр.) и уяснить правила расположения осушительной сети.

Осушительная система состоит из следующих элементов:

1) водоприемника; 2) проводящей (транспортирующей) сети; 3) регулирующей сети, непосредственно влияющей на водный режим осушаемой площади; 4) оградительной сети, которая перехватывает приток поверхностных и грунтовых вод с вышележащей части водосбора (бассейна); 5) сооружений на осушительной сети; 6) дорог.

В качестве водоприемников служат реки, ручьи, реже озера, овраги, иногда подземные водоносные слои. Водоприемник может находиться как на осушаемой территории, так и вне ее.

Проводящая сеть состоит из магистрального канала и транспортирующих собирателей; последние могут быть нескольких порядков. К регулирующей сети относятся осушители, принимающие грунтовые, а отчасти и поверхностные воды, и тальвеговые каналы, которые служат для отвода в основном поверхностной воды из отдельных небольших ложбин и западин. К оградительной сети относятся нагорные, ловчие и защитные каналы, которые располагаются по границам осушаемого участка и служат для перехвата поверхностного (нагорные каналы) и грунтового стока (ловчие каналы) или для прекращения роста болот в стороны (защитные каналы).

К сооружениям на сети относятся мосты, трубы-переезды, перепады, быстротоки, крепления откосов и др. Осушение площади должно сопровождаться также проектированием лесных дорог.

Направление осушительных (регулирующих) каналов зависит в основном от рельефа, а также от расположения дорожной и квартальной сети, глубины торфа и других факторов.

Осушители следует располагать под острым утлом и горизонталями поверхности, чтобы каналы более плотно перехватывали поток поверхностных и грунтовых вод т в то же время имели естественный продольный уклон поверхности по оси осушителей. Величина острого угла между горизонталями и направлением осушителей зависит от величины уклона поверхности и допустимого продольного уклона дна осушителей. Чем больше уклон поверхности, тем под меньшим углом к горизонталям можно проектировать осушители, сохраняя при этом требуемый продольный уклон дна. Расположение осушителей в зависимости от

10

рельефа приведено на рис. 1.

Тальвеговые каналы располагают по дну отдельных ложбин, лощин и западин (котловин).

Нагорные и ловчие каналы проектируют по границам осушаемого участка, обычно под острым углом к горизонталям.

Проводящие каналы размещают по самым низким элементам рельефа: магистральный канал - по основной лощине (см. рис. 1, в), собиратели - по второстепенным (см. рис. 1, а, б). Если ясно выраженных лощин на участке нет, проводящие каналы проектируют так, чтобы удобнее располагать осушители и дороги, а также с учетом других приводимых ниже требований.

Рис. 1. Основные варианты расположения осушительной сети в зависимости от рельефа:

О – осушители; С – собиратели; МК – магистральный канал

При размещении осушительной сети на болотах следует учитывать глубину торфа. Желательно, чтобы трассы каналов, и особенно проводящих, проходили по местам с наибольшей глубиной торфа (где после осушения будет наибольшая осадка), и чтобы глубина торфа не уменьшалась к устью каналов.

Размещение осушительной сети должно быть увязано с расположением существующей и проектируемой квартальной и дорожной сети. При этом надо учитывать следующее:

1)с целью более быстрого и лучшего осушения дорог и просек на осушаемом участке целесообразно проектировать каналы вдоль дорог и просек, причем располагать каналы надо с верховой стороны (по уклону поверхности) или с двух сторон дороги (на дорогах с интенсивным движением) (см. рис. 1),

2)новые дороги целесообразно проектировать вдоль каналов с низо-