
- •Введение
- •Глава 1. Инженерная мелиорация на современном этапе развития науки и общества
- •1.1. Природообустройство. Мелиорация как часть природообустройства.
- •1.2. Общие подходы к мелиорации земель
- •1.3. Понятие геосистемы. Природные и техногенные ландшафты
- •1.4. Цели, задачи, виды мелиорации
- •1.5. Потребность в различных мелиорациях по климатическим зонам. Водный баланс мелиорируемых территорий
- •Водный баланс мелиорируемых территорий
- •1.6. Категории земель по назначению и правовому режиму. Мелиоративный режим
- •1.7. Нормативные документы в области природопользования. Основы проектирования гидротехнических мелиоративных сооружений
- •1.8. Изыскания при проектировании мелиоративных мероприятий
- •1.9. Основные гидрогеологические понятия и определения. Вода в горных породах. Фильтрация в грунтах
- •1.10. Условия питания, движения и дренирования подземных вод. Типы подземных вод. Режим подземных вод
- •Глава 2. Осушительные мелиорации несельскохозяйственных земель
- •Факторы подтопления и заболачивания территорий: естественные и искусственные. Обоснование необходимости осушения территорий. Норма осушения
- •2.2. Определение методов и способов осушения земель в зависимости от типа водного питания и водного баланса переувлажненных территорий
- •Водный баланс переувлажненных земель
- •2.3. Осушительные системы. Ограждающая, регулирующая, проводящая сети
- •Ограждающая сеть
- •Проводящая сеть
- •Регулирующая сеть
- •Сооружения на осушительной сети.
- •Устьевые сооружения
- •2.4. Закрытая осушительная система. Дренаж. Классификация дренажей. Конструкции дренажей. Общие системы дренажей. Местные дренажи
- •Конструкции дренажа
- •Общие системы дренажей
- •Местные дренажи
- •2.5. Особенности мелиорации земель поселений. Ускорение отвода
- •Ускорение отвода поверхностного стока
- •Ограждение территории от притока поверхностных вод
- •Понижение уровня грунтовых вод
- •Искусственное повышение поверхности территории
- •2.6. Водопонижение при строительстве зданий и сооружений. Водоотвод. Водоотлив
- •Учет возможных последствий подтопления территорий при проектировании гидротехнических сооружений
- •Устройство дренажей гидротехнических сооружений
- •Проектирование противофильтрационных элементов набережных
- •2.8. Мелиорация земель промышленности. Мелиорация земель добывающей промышленности. Осушение болот с целью добычи торфа. Мелиорация земель обрабатывающей промышленности
- •Мелиорация земель добывающей промышленности
- •Осушение болот с целью добычи торфа
- •Мелиорация земель обрабатывающей промышленности
- •2.9. Мелиорация земель транспорта. Дренаж автомобильных дорог. Водоотвод и дренаж на аэродромах. Осушение территории порта
- •Дренаж автомобильных дорог
- •Водоотвод и дренаж на аэродромах
- •Осушение территории порта
- •2.10. Мелиорация земель лесного фонда. Осушение лесных земель
- •Глава 3. Мелиорация сельскохозяйственных земель
- •3.1. Мелиорация в сельском хозяйстве. Характеристика сельскохозяйственных земель России
- •Характеристика сельскохозяйственных земель России
- •3.2.1. Осушительные мелиорации. Избыточно увлажненные минеральные земли
- •3.2.2. Требования сельскохозяйственного производства к водно-воздушному режиму почвы. Норма осушения сельскохозяйственных земель. Способы осушения
- •Способы осушения
- •3.2.3. Осушение сельскохозяйственных земель открытым и закрытым способом. Условия применения. Кротовый и щелевой дренаж
- •Кротовый и щелевой дренажи
- •3.3. Оросительные мелиорации
- •3.3.1. Режим орошения земель. Суммарное водопотребление. Оросительная норма
- •3.3.2. Поливные нормы и сроки поливов. Невегетационные и дополнительные поливы. Графики гидромодуля. Особенности режима орошения риса Поливные нормы и сроки поливов
- •Невегетационные и дополнительные поливы
- •Графики гидромодуля
- •Особенности режима орошения риса
- •3.3.3. Способы и техника полива сельскохозяйственных культур. Поверхностный способ полива. Полив дождеванием. Типы дождевальных систем. Внутрипочвенный полив
- •Поверхностный способ полива
- •Временный ороситель; 2 -чеки; 3 -прораны; 4 – валики
- •Полив дождеванием
- •Внутрипочвенный способ полива
- •3.3.4. Оросительные системы, основные элементы. Проводящая и регулирующая оросительная сеть. Конструкции и расчет оросительной сети
- •Проводящая оросительная сеть
- •Регулирующая оросительная сеть
- •Конструкции и расчет оросительной сети
- •3.3.5. Источники воды для орошения. Качество оросительной воды. Орошение поверхностными и подземными водами. Лиманное орошение. Орошение сточными водами
- •Качество оросительной воды
- •Орошение поверхностными и подземными водами
- •Лиманное орошение
- •Орошение сточными водами
- •3.3.6. Головные водозаборы. Типы водозаборов, особенности применения
- •Типы бесплотинных водозаборов
- •Плотинные водозаборы
- •Водозаборы с насосной станцией
- •3.3.7. Отстойники на водозаборных сооружениях. Характеристики взвешенных наносов. Расчеты отстойников. Сороудерживающие решетки
- •Характеристики взвешенных наносов
- •Расчеты отстойников
- •Сороудерживающие решетки
- •3.3.8. Дренаж на орошаемых землях. Мелиорация засоленных земель
- •Мелиорация засоленных земель
- •3.4. Мелиорация в садово-парковом хозяйстве. Особенности мелиоративных мероприятий на малых площадях
- •Орошение садовых и дачных участков
- •Системы полива для садового участка
- •Глава 4. Природоохранное обустройство территории
- •4.1. Защита земель от водной эрозии и оврагов
- •Степень опасности наводнений
- •4.3. Борьба с размывами берегов рек, водохранилищ и морей
- •4.3.10. Стенки свайного типа:
- •4.4. Борьба с оползнями и селями Борьба с оползнями
- •Борьба с селевыми потоками
- •4.5. Обводнение территорий. Потребность в обводнении
- •4.6. Охрана окружающей среды при проектировании и эксплуатации гидромелиоративных систем
- •Зоны влияния мелиоративной системы
- •Состав мероприятий по охране окружающей среды
- •4.7. Комплексное обустройство (мелиорация) водосборов
- •Список литературы
Регулирующая сеть
Регулирующая сеть принимает избыточные поверхностные, внутрипочвенные или грунтовые воды и отводит их в проводящую сеть. Выбор регулирующей сети зависит от метода орошения (табл.12.1).
Регулирующая сеть может быть закрытой и открытой.
Открытые собиратели (рис.2.3.6) представляют собой каналы, обычно трапецеидального сечения. Длина открытых собирателей может доходить до 1000 м, если рельеф местности позволяет обеспечить благоприятный продольный уклон. Расстояние между открытыми собирателями рассчитывают в зависимости от водопритока для обеспечения нормативного времени отвода воды. Обычно они бывают порядка 50-100 м. При наличии замкнутых макропонижений в период эксплуатации земель от них к собирателям устраивают направляющие отводные борозды. При сложном микрорельефе и малом общем уклоне собиратели не будут параллельны.
Рис.2.3.6. Схема открытой осушительной системы
1 – первоначальный уровень грунтовых вод; 2- депрессионная поверхность после осушения; 3- открытые дренажные каналы; hно – норма осушения
Закрытые осушители представляют собой траншею, на дно которой укладывают гончарные или перфорированные пластмассовые трубы (рис.2.3.7). Как правило, их засыпают вынутым из траншеи грунтом. Основное назначение закрытых осушителей – обеспечить понижение уровня грунтовых вод до нормы осушения и требуемый режим осушения.
Рис.2.3.7. Схема закрытой системы осушения
1 – первоначальный уровень грунтовых вод; 2- депрессионная поверхность после осушения; 3 – осушительные дрены (проложенные на равных расстояниях трубы)
Регулирующие сети из открытых и закрытых собирателей имеют свои преимущества и недостатки. Особенности открытой и закрытой систем осушения отражены в табл.2.3.3.
Таблица 2.3.3
Особенности открытой и закрытой систем осушения
Характеристика |
Открытая |
Закрытая |
Потери площади |
10% рытье канав |
- |
Передвижение машин |
мосты |
- |
Уклоны каналов |
0,0002 - 0,0005 |
0,001 -0,005 |
Строительные затраты |
100% |
400 - 1000% |
Эксплуатация |
работа в теплое время |
круглогодично |
Ремонт |
30% - 40% ежегодно от строительной стоимости |
10 - 15 % |
Из таблицы видно, что закрытая система осушения более дорогое, но и более совершенное мероприятие для осушения.
Поэтому для промышленных площадок и городских территорий применяют закрытую систему, зоне одноэтажной застройки на пригородных, сельскохозяйственных землях, на участках с зелеными насаждениями, на землях лесного фонда - открытую и полуоткрытую системы осушения, для добычи торфа - только открытую.
На разработках полезных ископаемых в зависимости от характера выемок можно встретить открытые, закрытые и комбинированные осушительные системы.
Сооружения на осушительной сети.
Сооружения на осушительной сети предназначены для управления потоком воды при ее удалении с осушаемой территории, обеспечения переезда через каналы. На осушительных системах проектируют сооружения на каналах и на закрытой сети.
Местоположение, компоновку и тип сооружений следует выбирать в зависимости от их назначения, природных условий района строительства, наличия строительных материалов, условий и способов производства работ и эксплуатации.
При проектировании сооружений должны быть обеспечены заданные гидравлические условия как в пределах самого сооружения, так и на примыкающих к нему участках верхнего и нижнего бьефов;
На каналах устраивают регуляторы, переезды, перепады и быстротоки.
Регуляторы предназначены для регулирования расходов, поддержания в каналах необходимых уровней воды и накопления ее перед сооружением. Они подразделяются па открытие и закрытые (трубчатые).
Мостовые переезды предназначены для перехода через каналы или другие водотоки без ледохода или с ледоходом при толщине льда менее 15 см и льдинах с максимальным размером менее длины пролета в свету, движущихся со скоростью не более 1,2 м/с.
При пересечениях с дорогами небольших осушительных каналов, не работающих полным сечением, возможно вместо мостов устройство труб.
Шлюзы на осушительных каналах служат для регулирования уровня воды в каналах, сообразно потребностям осушаемых угодий.
Перепады на осушительных каналах приходится устраивать в том случае, когда уклон поверхности земли по трассе канала больше максимального допустимого уклона дна канала. Высоту перепадов на осушительных каналах делают не больше 1 -1,2 м, а в минеральных грунтах не больше 0,6 -0,8м.
Вместо ряда перепадов могут быть устроены быстротоки и крепление канала на всем протяжении, где скорость течения воды в канале превышает допустимую в отношении размываемости грунта.
На закрытой дренажной сети возводят колодцы разных типов: смотровые, перепадные и сборные, колодцы-резервуары и регуляторы.
Смотровые колодцы устраивают на каждом повороте дренажных линий, коллекторов, в местах переходов от одного диаметра к другому, в местах примыкания коллекторов друг к другу, на всех пересечениях дренажных линий и на прямых участках дренажа в зависимости от диаметра труб (табл.2.3.4).
Смотровые колодцы служат для наблюдения за работой сети, для очистки и ремонта дренажа отдельных элементов осушительной сети. Колодцы обычно выполняют сборными из бетонных и железобетонных колец.
Смотровые колодцы бывают открытого типа и закрытого.
Рис.2.3.8. Колодец открытого типа
Рис.2.3.9. Колодец закрытого типа
На прямых участках смотровые колодцы размечаются на различных расстояниях, в зависимости от диаметров труб (табл.2.3.4).
Таблица 2.3.4
Расстояния между смотровыми колодцами на прямых участках в зависимости от диаметров труб
Диаметр труб, мм |
Расстояние между колодцами, м |
100-150 |
50 – 75 |
150 - 200 |
75-100 |
200 - 250 |
100-125 |
> 250 |
125-150 |
Дно колодца должно быть на 30-45 см ниже выхода в него дренажных труб, чтобы в углублении колодца могли оседать насосы, выносимые дренажными водами. Колоды необходимо периодически очищать от наносов.
Верх смотрового колодца, располагающего под землей, должен находиться ниже пахотного слоя. В случае порчи дренажа, можно открывая колодец, видеть какой из коллекторов не работает и таким образом находить неисправные участки.
Перепадные колодцы - устраиваются при уклонах местности, которые больше уклонов трубы. Трубы у них располагаются на высоте перепада.
Рис. 2.3.10. Перепадный колодец
Для гашения энергии потока дно колодца располагают ниже дна нижней трубы на 30-40 см.
Колодцы - резервуары устраивают в том случае, если вода из дренажа самотеком не может попасть в водоприемник, при этом необходимо предусматривать при колодце перекачивающую станцию.
Колодцы - регуляторы предназначаются для регулирования действия дренажа, в соответствии с погодными условиями - смена засушливых и влажных периодов, а также для полного выключения дренажа в засушливые периоды.
В случае когда перекачка воды из дренажа нужна только в период половодья или паводков на линии дренажа устраивают колодцы-регуляторы с дроссельным затвором.
Во время прохождения паводка затвором закрывают самотечный сброс в реку и открывают трубу подводящего коллектора к насосной станции.
Рис.2.3.11. Схема колодца – регулятора
1 – керамические трубы с раструбом; 2 – дроссельные затворы с задвижками
3 – труба к насосной станции; 4 – сброс в реку