- •МЕЛИОРАЦИЯ
- •Оглавление
- •Введение
- •1. Осушительные мелиорации
- •1.1. Задачи мелиорации переувлажненных земель
- •1.3. Типы водного питания и причины переувлажнения земель
- •1.4. Обоснование методов и способов мелиорации переувлажненных земель
- •1.5. Водный режим почв, его регулирование
- •1.8. Сетевые гидротехнические сооружения
- •1.7. Расчет водного баланса корнеобитаемого слоя почвы
- •1.9. Выбор типа мелиоративной системы
- •1.10. Определение расстояния между дренами и собирателями
- •1.11. Проектирование сети на плане
- •1.12. Проектирование и увязка водотоков в вертикальной плоскости
- •1.13. Гидрологические расчеты проводящей сети
- •1.14. Гидравлические расчеты проводящей сети
- •1.15. Защита дренажа от заиления
- •1.16. Особенности осушения тяжелых почв
- •1.17. Система двухстороннего регулирования
- •1.19. Гидротехнические сооружения и дороги
- •1.20. Специальные способы осушения
- •1.21. Строительство мелиоративных систем и освоение мелиорируемых земель
- •2. Увлажнительные мелиорации
- •2.1. Обоснование необходимости орошения
- •2.2. Методы и способы орошения
- •2.3. Режим орошения некоторых сельскохозяйственных культур
- •2.4. Метод расчета режима орошения
- •2.5. Расчет поливной нормы
- •2.6. Способы и техника орошения
- •2.7. Сооружения на оросительной сети
- •3. Виды мелиорации и рекультивация земель
- •3.1. Техническое состояние поверхности почвы и виды культуртехнических работ
- •3.2. Подготовительные культуртехнические работы
- •3.3. Первичное освоение болотных и заболоченных земель
- •3.4. Первичное окультуривание осушаемых земель
- •3.5. Агромелиоративные мероприятия
- •3.6. Виды сельскохозяйственного использования осушаемых земель, севообороты
- •3.7. Обработка осушаемых земель
- •3.8. Удобрения на осушаемых землях
- •3.9. Эксплуатация гидромелиоративных систем
- •3.10. Природоохранные мероприятия
- •3.11. Особенности проведения мелиорации в Калининградской области
- •Список использованных источников
- •Приложения
Оградительная сеть проектируется по границам участка в тех местах, где имеется приток поверхностной или грунтовой воды. Она предусматривается в случаях, когда расход воды, поступающей с водосбора, больше расчетного расхода дрены или собирателя. При малых водосборах вместо открытых нагорных каналов рекомендуется устраивать две-три дрены с фильтрующей засыпкой. Оградительную сеть, пересекающую поля севооборотов, следует проектировать по типу закрытых собирателей. При распаханных водосборах оградительные каналы смещаются на 30-50 м ниже подошвы склона.
1.12. Проектирование и увязка водотоков в вертикальной плоскости
Проектирование водотоков и их увязка в вертикальной плоскости проводится от водотоков низшего порядка к высшему (от дрен или собирателей к магистральному каналу).
Глубину дрен и закрытых собирателей можно определить по справоч-
ным данным. Глубина закрытых собирателей на минеральных почвах для лугов принимается равной 0,8-1,0, для пашни – 0,9-1,1 м. В истоках и при пересечении низин глубина регулирующей сети на минеральных землях может уменьшаться до 0,8, а на торфяных – до 1 м. Во избежание понижения уровня грунтовых вод на прилегающих территориях глубину дрен более 1,4 м принимать не рекомендуется.
Минимальные диаметры дрен и собирателей из керамических принимаются равными 50, пластмассовых – 43, кротовых – 120-150 мм, а минимальные уклоны показаны в табл. 2.
Таблица 2 – Минимальные уклоны и закрытых собирателей
Конструкции |
Минимальный уклон |
Керамические и пластмассовые трубы |
0,003 |
Кротовые дрены в минеральных грунтах |
0,002 |
Кротовые дрены в торфяных почвах |
0,003 |
Щелевые дрены |
0,001 |
При обосновании уклон регулирующей сети может уменьшаться не более чем на 0,001 (абсолютные единицы). Оптимальным считается уклон, равный 0,008-0,015. Целесообразно проектировать дрены и собиратели с постоянным уклоном. В точках перемены уклона более чем в 3 раза, а также в местах перепадов предусматриваются сопрягающие устройства (смотровые колодцы, колодцы с перепадом и т.д.).
Дрены и собиратели из керамических труб сопрягаются с коллекторами внахлестку. Сопряжение впритык допускается при использовании соединительных деталей.
Глубина коллекторов проектируется глубже впадающих в него дрен и собирателей на 10 см. Минимальный уклон дна коллекторов 0,002. Сопряжение закрытых коллекторов между собой осуществляется с помощью фасонных де-
29
талей или внахлестку, а при разнице в глубинах более 0,3 м – с помощью ко- лодца-перепада. Минимальные диаметры коллекторов из керамических труб принимают 75, а из пластмассовых труб – 65 мм; максимальные устанавливаются гидравлическими расчетами. Коллектор сопрягается с магистральным каналом или другим водотоком с помощью устья. Подпор коллекторов меженными уровнями не допускается. Дно коллекторов должно быть выше бытового (меженного) уровня воды в канале не менее чем на 20, а дно канала – не менее чем на 30 см. При пересечении канала верх коллектора должен заглубляться под дно канала не менее чем на 30 см, а водонепроницаемость стыков или других отверстий труб обеспечивается на длине, равной ширине канала по верху плюс по 2 м от бровки в обе стороны.
В малоустойчивых грунтах, мощных торфяниках трубы коллекторов укладываются на стеллажи.
Магистральные каналы обязательно увязываются со впадающими в них коллекторами. Глубина магистральных каналов принимается больше глубины закрытых коллекторов не менее чем 0,3 м. Минимальный уклон дна не должен быть меньше 0,0003 и только при осушении безуклонных и малоуклонных территорий – 0,0002. Сопряжение гидравлически рассчитываемых магистральных каналов и водоприемников между собой осуществляется «уровень в уровень», а гидравлически нерассчитываемых каналов – «дно в дно».
Форма поперечного сечения каналов принимается в зависимости от их глубины. При глубине канала до 3 м форма канала предусматривается трапецеидальной, а при глубине более 3 м – параболической. Значения коэффициентов заложения откосов для трапецеидальных каналов приведены в табл. 3.
При устройстве каналов в слоистых грунтах заложение откосов обосновывается техническими расчетами. Ширина по дну гидравлически не рассчитываемого канала должна быть 0,4 м, а гидравлически рассчитываемых – по расчету. Эта ширина увязывается с параметрами рабочего органа землеройной машины.
Магистральный канал следует располагать по самым низким местам осушаемой площади под прямым углом к горизонталям местности, а на болотах при слое торфяной залежи более 1 м – по тальвегам минерального дна, врезая его на глубину 0,3-0,5 м.
Таблица 3 – Коэффициенты заложения откосов трапецеидальных каналов
|
Коэффициент заложения откосов |
||
Грунт |
при строительной глубине канала |
||
|
до 1,5 м |
1,5-2,0 м |
более 2 м |
1 |
2 |
3 |
4 |
Глина, суглинок тяжелый и средний (ис- |
|
|
|
ключая пылеватые, иловатые, гидрофиль- |
1,0 |
1,5 |
2,0 |
ные и мелкопористые) без примесей и с |
|
|
|
примесью гальки, гравия или щебня, торф |
|
|
|
всех видов со степенью разложения до 50% |
|
|
|
30
Окончание табл. 3
1 |
2 |
3 |
4 |
Суглинок легкий и супесь (исключая пыле- |
|
|
|
ватые и иловатые), песок крупно- и средне- |
1,5 |
2,0 |
2,5 |
зернистый с примесью и без примеси галь- |
|
|
|
ки, гравия или щебня, торф всех видов со |
|
|
|
степенью разложения от 50 до 70% |
|
|
|
Песок мелкозернистый, торф всех видов со |
2,0 |
2,0 |
2,5 |
степенью разложения более 70% |
|
|
|
Трасса канала проектируется с °минимальным числом поворотов и врезается в водоприемник под углом 45-60 . Дно магистрального канала, сечение которого принято конструктивно, выводится на отметку бытового уровня воды в водоприемнике. Если параметры канала рассчитаны гидравлически, то его дно должно быть выше бытового уровня на 10-15см.
Транспортирующие собиратели трассируются с уклоном не менее 0,0003; дно должно быть на 10-20 см ниже дна открытых осушителей и на 0,5 м ниже устья коллектора. При этом бытовой уровень в канале должен быть на 10-15 см ниже устья коллектора.
Глубина нагорных каналов принимается в пределах 1-1,5, а ловчих – 1,5- 3 м. Желательно, чтобы ловчий канал перерезал весь водоносный пласт. Минимальный уклон дна каналов 0,0003, при обосновании – 0,0002. В целях удобства устройства оградительных каналов форма поперечного сечения может быть трапецеидальной с минимальной шириной по дну 0,4 м и коэффициентом заложения внутренних откосов согласно табл.3, а внешних – на 0,5 больше.
Для устройства закрытой оградительной сети применяют керамические трубы с минимальным диаметром 100 мм, максимальные диаметры устанавливают гидравлическим расчетом по объему притока воды в расчетный период;
уклон 0,003.
Вынутый грунт при строительстве каналов можно использовать для засыпки староречий, понижений, ям, отсыпки полотна дороги, неиспользованный грунт, разравнивается слоем, толщиной не более 10 см с последующей запашкой.
1.13. Гидрологические расчеты проводящей сети
Целью гидрологического расчета открытой проводящей сети является выбор расчетных периодов в зависимости от характера сельскохозяйственного использования земель; установление (определение) обеспеченности модулей поверхностного стока для расчетных периодов; определение модулей поверхностного стока; установление условий пропуска расчетных расходов в русле канала; определение расчетных расходов.
Расчетные периоды, обеспеченность модулей поверхностного стока и условия пропуска воды в русле канала можно принять по табл. 4.
31
Таблица 4 – Расчетные периоды, условия пропуска воды и обеспеченность модулей поверхностного стока при площади водосбора менее 2 тыс. га
Сельскохозяйственное |
|
Условия |
Расчетная |
|
использование |
Расчетные |
|||
пропуска |
обеспеченность, |
|||
мелиорированных |
периоды |
|||
расходов |
% |
|||
земель |
|
|||
|
|
|
||
Полевые севообороты, |
Весеннего половодья |
В бровках |
10 |
|
Предпосевной |
На 0,5-0,7 м |
10 |
||
пастбища |
|
ниже бровок |
|
|
|
Летне-осеннего |
На 0,2-0,3 м |
10 |
|
|
паводка |
ниже бровок |
|
|
|
Предпосевной |
На 0,4-0,5 м |
10 |
|
Сенокосы |
|
ниже бровок |
|
|
|
Летне-осеннего |
В бровках |
10 |
|
|
паводка |
|
|
|
Для всех видов ис- |
Среднемеженный |
Без подпора |
50 |
|
пользования |
|
впадающей |
|
|
|
|
сети |
|
Примечания: Меньшие значения запаса от бровок принимаются в легких минеральных почвах; большие – в тяжелых минеральных почвах и торфяниках. Мелиорируемые земли, затапливаемые весенними паводками обеспеченностью 10 % не допускается использовать под посевы озимых зерновых культур.
При соответствующем обосновании обеспеченность стока допускается изменять. Модули поверхностного стока определяют в соответствии со строительными нормами и правилами по региональным формулам. Расчетный расход
заданной обеспеченности Qп определяется по формуле: |
п |
|
|
где qпQ–п = qп ∙ Fп |
2 |
(11) |
|
|
, |
|
|
модуль поверхностного стока, л/(с, км2); F |
|
– водосборная пло- |
|
щадь относительно рассматриваемого сечения, км .
Задачей гидрологических расчетов закрытой проводящей сети при грунтовом водном питании является определение модулей дренажного стока и в не-
которых случаях расчетного расхода. Модуль дренажного стока qд (в л/с га) |
||
qд = 116 ∙ q |
|
|
определяется по формуле: |
|
|
|
, |
(12) |
где q – средний за расчетный период приток воды к дренам, м/сут.
Если закрытая сеть предназначается для ускорения стока поверхностных
вод, средний |
модуль внутреннего стока можно определить |
по методике |
С.Ф. Аверьянова. Расчетный расход определяется по формуле: |
|
|
Qд = qд |
∙ Fд, |
(13) |
где Qд – расчетный расход, л/с; Fд – водосборная площадь коллектора относительно рассматриваемого сечения, га; ч, д – модули дренажного или внутреннего стока, л/(с га).
32
