
- •Брянская государственная инженерно-технологическая академия
- •Гидролесомелиоративная система, размещение элементов системы в плане
- •1.1 Элементы и основные принципы проектирования осушительной системы
- •1.2 Проектирование осушительной сети в плане
- •2. Проектирование осушительной сети в вертикальной плоскости
- •3 Определение расходов воды по сп 33-101-2003
- •3.1 Общие положения и расчетные формулы для определения объема стока.
- •3.2 Определение максимальных расходов воды
- •4. Гидравлический расчет каналов мелиоративной сети
- •5 Определение эффективности лесоосушения и объема работ
- •5.1 Расчет объема земляных работ при строительстве гидролесомелиоративной сети
- •5.2 Составление сметы затрат на строительство мелиоративной сети
- •5.3 Определение эффективности лесоосушения
- •Литература
- •656200 – «Лесное хозяйство и ландшафтное строительство»
- •Часть II. «Осушение лесных земель»
- •241037, Г. Брянск, пр. Станке Димитрова, 3
1.2 Проектирование осушительной сети в плане
Расположение открытой осушительной сети в плане определяется: а) типом и интенсивностью водного питания;
б) типом леса, характером почв и подстилающих грунтов,
в) рельефом и конфигурацией осушаемого участка;
г) хозяйственно-эксплуатационной организацией территории;
д) существующей сетью каналов, пригодных для дальнейшей эксплуатации (без ремонта и с ремонтом), дорогами, квартальными просеками, расположением сооружений.
При проектировании планового положения регулирующей сети необходимо руководствоваться следующими основными положениями;
а) трассы регулирующей сети, по возможности, должны быть приурочены к существующим просекам и дорогам;
б) расположение регулирующей сети должно обеспечить поступление в каналы избыточных вод в наибольшем количестве и по кратчайшему пути. В целях наиболее полного перехвата поверхностных и грунтовых вод каналы регулирующей сети должны быть, как правило, расположены под острым углом к горизонталям рельефа. В последнем случае регулирующая сеть одновременно с функциями по перехвату стока поверхностных вод выполняет также функции перехвата потока грунтовых вод. На участках со слабопроницаемыми грунтами при уклонах поверхности 0,005 и менее допускается искусственное увеличение уклонов их дна (при длине не более 500м) путем увеличения глубины русла к устью;
в) расположение каналов регулирующей сети вдоль склона допускается в следующих случаях:
на участках со слабопроницаемыми грунтами при уклонах поверхности 0,005 и менее, с ограждением заболоченных земель нагорными каналами;
на участках с легкопроницаемыми грунтами при уклонах поверхности, не превышающих 0,0005;
на глубоких торфяниках, дающих большую и неравномерную осадку торфа на межканальной полосе;
при дополнении постоянной регулирующей сети временной (водоотводными бороздами);
г) каналы регулирующей сети должны, по возможности, располагаться на местности с увеличением глубины торфа к устью;
д) на оторфованных площадях следует стремиться прокладывать каналы по равномерной глубине торфа, так как чередование глубоких и мелких торфов приводит к неравномерной просадке дна каналов и размыву его в минеральных грунтах;
е) сопряжение каналов регулирующей сети с собирателями в плане проводится под углом в 60-90о;
ж) следует стремиться проектировать двустороннее впадение регулирующей сети в проводящие каналы;
з) верховья каналов целесообразно доводить до смежного проводящего канала с таким расчетом, чтобы получилась непрерывная сеть проездов по разравненным отвалам;
и) тальвеговые каналы должны располагаться по самым низким местам — по ложбинам, лощинам, низинам;
к) каналы регулирующей сети должны быть параллельны между собой, с длиной от 500 до 1500 м, в зависимости от условий рельефа, расстояний между собирателями и хозяйственно-эксплуатационных условий. При сложных условиях рельефа, а также на площадях без уклона допускается проектирование длины в пределах 200-500 м, на площадях с хорошими уклонами — до 1500 м.
Во всех случаях следует стремиться проектировать осушители в пределах квартала (чтобы они не пересекали квартальные просеки).
Длина борозд зависит от почвенно-грунтовых условий и их глубины. Борозды, нарезаемые различными плугами глубиной до 30-40 см, проектируются длиной до 160-200 м. Неглубокие осушители (0,5-0,7 м) при выполнении их плугами-каналокопателями проектируются длиной до 500 м, а при хороших уклонах — до 1 км. При осушении лесных земель с целью получения максимума древесного прироста допускается определять расстояние между осушителями по формулам на основании собранных при изысканиях материалов. Расчетно-справочные материалы приведены в табл. 2.
Таблица 2 - Расстояние между осушителями базового варианта (Кос =1,00) при установившейся глубине 1,0 м
Группа типов леса и условий местопроизрастания |
Глубина торфа, м |
Подстилающий грунт |
Расстояние между осушителями, отвечающее | |
максим. рентабельности |
максим. продукт. | |||
Низинный (евтрофный) тип заболачивания | ||||
Черноольщанники болотно-травяные (С4-5 — Д4) (осоковые и таволговые) |
0,3 — 0,5 |
Суглинки Супеси и пески мелкозернистые Пески средне- и крупно-зернистые |
175
210
230 |
|
|
0,6 — 1,0 |
Суглинки Супеси и пески мелкозернистые Пески средне- и крупно-зернистые |
190
220
240 |
|
|
более 1,0 |
Торф |
240 |
|
Сосняки, ельники, кедровники, лиственничники и смешанные насаждения, болотно-травяные (С4 — С5) |
0,3 — 0,6 0,6 — 1,0 |
Суглинки Супеси и пески мелкозернистые Пески средне- и крупнозернистые Суглинки Супеси и пески мелкозернистые Пески средне- и крупнозернистые |
130
145
160 140
145
150 |
65
75
80 65
70
70 |
|
более 1,0 |
Торф |
150 |
75 |
Безлесные низинные болота |
0,3 — 0,6 |
Суглинки Супеси и пески мелкозернистые Пески средне- и крупнозернистые |
95
105
115 |
55
60
65 |
|
0,6 — 1,0 |
Суглинки Супеси и пески мелкозернистые Пески средне- крупнозернистые |
100
105
110 |
50
55
55 |
|
более 1,0 |
Торф |
110 |
55 |
Переходный (мезотрофный) тип заболачивания | ||||
Сосняки, ельники, кедровники, лиственничники и смешанные насаждения осоково- и травяно-сфагновые (В5) |
0,3 — 0,6 |
Суглинки Супеси и пески мелкозернистые Пески средне- и крупнозернистые |
100
110
120 |
50
55
60 |
|
0,6 — 1,0 |
Суглинки Супеси и пески мелкозернистые Пески средне- и крупнозернистые |
120
125
130 |
60
65
65 |
|
более 1,0 |
Торф |
120 |
60 |
Ельники, кедровники, лиственничники и смешанные насаждения долгомошниковые (В4) |
0,3 — 0,6 |
Суглинки Супеси и пески мелкозернистые Пески средне- и крупнозернистые |
100
115
125 |
50
55
60 |
Безлесные переходные болота (В5)
|
0,3 — 0,6 |
Суглинки Супеси и пески мелкозернистые Пески средне- и крупнозернистые |
75
85
95 |
35
40
45 |
|
0,6 — 1,0 |
Суглинки Супеси и пески мелкозернистые Пески средне- и крупнозернистые |
90
95
95 |
40
45
45 |
|
более 1,0 |
Торф |
90 |
45 |
Верховой (олиготрофный) тип заболачивания | ||||
Сосняки сфагновые (А5) |
0,3 — 0,6 |
Суглинки Супеси и пески мелкозернистые Пески средне- и крупнозернистые |
80
100
110 |
45
50
55 |
|
0,6 — 1,0 |
Суглинки Супеси и пески мелкозернистые Пески средне- и крупнозернистые |
105
110
115 |
50
55
55 |
|
более 1,0 |
Торф |
110 |
55 |
Сосняки долгомошниковые (А4) |
0,3 — 0,6 |
Суглинки Супеси и пески мелкозернистые Пески средне- и крупнозернистые |
130
145
160 |
70
80
85 |
Сосна по верховому болоту (А5)
|
0,6 — 1,0 |
Суглинки Супеси и пески мелкозернистые Пески средне- и мелкозернистые |
80
85
85 |
40
45
45 |
|
более 1,0 |
Торф |
80 |
40 |
Безлесные верховые болота пушице-кустарничково-сфагновые (А5) |
более 1,0 |
Торф |
60 |
30 |
Примечание.
1. Расстояние между осушителями даны для базового варианта, при котором не вводится поправок на климатические условия (Кос=1,0). Для всех других условий вводится поправка по таблице 3.
2. Расстояния между осушителями определены для установившихся глубин осушителей, равных 1,0 м. При принятии другой глубины вводится поправка по табл.4.
3. При глубоком залегании водоупора (более 3 м в неосушенном состоянии), а также при дополнении регулирующей сети бороздами, расстояния между осушителями могут быть увеличены до 20%.
4. При грунтово-напорном водном питании расстояния между осушителями уменьшают до 20 — 30 %.
5. Расстояния между осушителями выбирают в зависимости от планируемого конечного эффекта мелиорации.
При проектировании систематической осушительной сети в плане расчетные расстояния между осушителями могут изменяться в пределах ±10%. Увеличение расстояний между осушителями применяется при увеличении уклонов поверхности земли и расположении сети под острым углом к горизонталям.
При осушении лесных земель начальной стадии заболачивания, в том числе вырубок, а также для профилактических целей (где это необходимо) проектируется разреженная ливнеотводящая сеть и бороздование с учетом размещения существующих тальвегов и особенностей мезорельефа.
Таблица 3 -Поправочные зональные коэффициенты (Кос) на расстояния между осушителями при осушении лесных земель
в различных зонах России
Экономический район, республика, край, область |
Кос |
Экономический район, республика, край, область |
Кос |
Российская Федерация | |||
СЕВЕРНЫЙ РАЙОН |
ВОЛГО-ВЯТСКИЙ РАЙОН |
| |
Архангельская обл. |
0,68 |
Нижегородская обл. |
0,95 |
Южная часть |
0,75 |
Республика Марий-Эл |
0,95 |
Вологодская обл. |
0,80 |
Тверская обл. |
0,80 |
Западная часть |
0,85 |
Республика Мордовия |
1,0 |
Северо-восточная часть |
0,77 |
Республика Чувашия |
1,01 |
Мурманская обл |
0,70 |
ЦЕНТРАЛЬНО-ЧЕРНОЗЕМНЫЙ РАЙОН | |
Республика Карелия |
0,80 |
Воронежская обл. |
1,20 |
Северная часть |
0,75 |
Курская обл. |
1,11 |
Средняя часть |
0,80 |
Липецкая обл. |
1,13 |
Южная часть |
0,85 |
Тамбовская обл. |
1,15 |
Республика Коми |
0,75 |
Белгородская обл. |
1,20 |
СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ РАЙОН |
УРАЛЬСКИЙ РАЙОН | ||
Ленинградская обл. |
0,92 |
Курганская обл. |
1,00 |
Новгородская обл. |
0,90 |
Оренбургская обл. |
1,22 |
Псковская обл. |
1,00 |
Пермская обл. |
0,81 |
ЦЕНТРАЛЬНЫЙ РАЙОН |
Свердловская обл. |
0,89 | |
Брянская обл. |
1,08 |
Челябинская обл. |
0,97 |
Владимирская обл. |
0,94 |
Удмуртия |
0,85 |
Ивановская обл. |
0,91 |
Башкортостан |
0,99 |
Калининская обл. |
0,92 |
|
|
Калужская обл. |
1,02 |
|
|
Костромская обл. |
0,83 |
|
|
Юго-Западная часть |
0,85 |
|
|
Северо-Восточная часть |
0,80 |
|
|
Московская обл. |
1,01 |
|
|
Орловская обл. |
1,05 |
|
|
Рязанская обл. |
1,04 |
|
|
Смоленская обл. |
0,99 |
|
|
Тульская обл. |
1,03 |
|
|
Ярославская обл. |
0,89 |
|
|
Таблица 4 - Поправочный коэффициент на расстояние между осушителями в зависимости от групповых условий и установившейся глубины каналов
Глубина канала после осадки грунта, м |
Минеральный грунт и торф глубиной 0,3 —0,6 м, подстилаемый |
Торф глубиной 0,6 —1,0 м при врезании дна канала в |
Торф | ||||||
глиной и суглинком |
легким суглинком и супесью |
песком |
глину и суглинок |
легкий суглинок и супесь |
песок |
низинный |
переходный |
верховой | |
0.3 |
0.36 |
0.44 |
0.48 |
0.12 |
0.13 |
0.15 |
0.14 |
0.13 |
0.12 |
0.4 |
0.46 |
0.53 |
0.58 |
0.25 |
0.26 |
0.27 |
0.27 |
0.26 |
0.25 |
0.5 |
0.56 |
0.62 |
0.68 |
0.37 |
0.39 |
0.41 |
0.41 |
0.40 |
0.39 |
0.6 |
0.65 |
0.70 |
0.76 |
0.50 |
0.52 |
0.50 |
0.55 |
0.54 |
0.53 |
0.7 |
0.75 |
0.79 |
0.84 |
0.65 |
0.66 |
0.66 |
0.67 |
0.66 |
0.65 |
0.8 |
0.84 |
0.87 |
0.90 |
0.77 |
0.78 |
0.78 |
0.78 |
0.77 |
0.76 |
0.9 |
0.92 |
0.94 |
0.96 |
0.89 |
0.90 |
0.91 |
0.91 |
0.90 |
0.88 |
1.0 |
1.00 |
1.00 |
1.00 |
1.00 |
1.00 |
1.00 |
1.00 |
1.00 |
1.00 |
1.1 |
1.05 |
1.07 |
1.09 |
1.07 |
1.10 |
1.12 |
1.07 |
1.07 |
1.07 |
1.2 |
1.09 |
1.14 |
1.17 |
1.11 |
1.21 |
1.22 |
1.14 |
1.12 |
1.11 |
1.3 |
1.13 |
1.21 |
1.25 |
1.14 |
1.29 |
1.30 |
1.20 |
1.17 |
1.15 |
1.4 |
1.16 |
1.26 |
1.32 |
1.17 |
1.36 |
1.37 |
1.23 |
1.19 |
1.16 |
1.5 |
1.19 |
1.32 |
1.39 |
1.18 |
1.41 |
1.45 |
1.25 |
1.21 |
1.17 |
1.6 |
1.22 |
1.37 |
1.46 |
1.18 |
1.47. |
1.52 |
1.26 |
1.22 |
1.18 |
1.7 |
1.26 |
1.41 |
1.52 |
1.19 |
1.51 |
1.59 |
1.27 |
1.22 |
1.18 |
1.8 |
1.29 |
1.45 |
1.58 |
1.20 |
1.54 |
1.66 |
1.28 |
1.22 |
1.18 |
При проектировании проводящих каналов следует руководствоваться следующими основными положениями:
а) проводящую сеть необходимо располагать по самым низким отметкам поверхности земли с небольшими глубинами торфа;
б) каналы следует проектировать так, чтобы глубина торфа увеличивалась к устью;
в) проводящая сеть должна обеспечивать сброс воды с территории участка по кратчайшему пути, иметь по возможности прямолинейное размещение, с возможно меньшим количеством пересечений существующих и проектируемых дорог, коммуникаций, линий связи и электропередач;
г) на участках с плавным уклоном поверхности без выраженных тальвегов и лощин проводящую сеть следует проектировать в зависимости от удобства размещения в плане регулирующей сети;
д) сопряжение собирателей с магистральными или другими каналами в плане рекомендуется производить под углом 60 — 80о , при сопряжении под углом 90о необходимо проектировать закругления радиусом 10 В, В — ширина по верху;
е) пересечение проводящих каналов с дорогами, трубопроводами необходимо проектировать, по возможности, под прямым или близким к нему углом.
Ось магистрального канала, по возможности, должна приближаться к прямой линии. Углы поворота трассы (углы между направлениями потока) должны быть меньше 60о.
Сопряжение магистрального канала с водоприемниками проектируется под углом 45 — 60о. При большем угле проектируются закругления.
Нагорные каналы проектируются по границе осушаемого участка под острым углом к горизонталям поверхности. При ровном склоне нагорный канал проектируется сплошным по границе участка.
Для ограждения осушаемого участка от притока грунтовых или грунтово-нагорных вод проектируются нагорно-ловчие, ловчие каналы. В зависимости от условий питания каналы проектируются сплошными или прерывистыми. При питании напорными грунтовыми водами нагорно-ловчие каналы проектируются по линии наиболее высоких напоров и обычно в тех местах, где грунтовые воды расположены ближе к поверхности земли. Ловчие каналы следует приурочивать к зоне наиболее высокого стояния грунтовых вод.
Ловчие каналы необходимо применять в тех случаях, когда коэффициент фильтрации верхнего метрового слоя равен или превышает 0,5 м/сутки.
Нагорные каналы проектируются в случаях, когда расход, притекающий с внешнего водосбора, больше расчетного расхода регулирующей сети.