1. Природно-климатическая характеристика объекта проектирования

Данный раздел включает в себя общую информацию об области расположения объекта проектирования: географическое, геоморфологическое, зональное положение (лесорастительная зона по С.Ф. Курнаеву), лесистость территории, заболоченность, почвенный покров и почвы, основные климатические показатели (ГТК по Селянинову).

В подразделе 1.2 на основании топографического плана студент дает общую характеристику рельефа участка осушения (ориентация склона, максимальные, минимальные, средние уклоны склона в тысячных, наличие тальвеговых понижений, а также расположение постоянных водотоков (водоемов). Уклоны поверхности рассчитываются по формуле:

,

где Dh – превышение между соседними горизонталями в местах определения уклона поверхности, м;

L – расстояние между горизонталями на местности, м.

В подразделе 1.3 указывается гидрографическая сеть субъекта Федерации и анализ материалов изысканий (задания) по конкретной территории осушения (общая характеристика рельефа участка, места расположения возможных водоприемников, характеристика преобладающих насаждений и их возможная отзывчивость на изменения водного режима).

При написании раздела могут быть применены сведения из пояснительной записки к проекту организации и ведения лесного хозяйства предприятия лесного хозяйства, руководства по осушению лесных земель (часть 1), агроклиматических и др. справочников. Объем раздела 2 - 4 страницы.

2. Проектирование осушительной сети в плане

При написании этого раздела студент должен указать, что осушение лесных земель производится сетью открытых самотечных каналов. Осушительная система состоит из следующих элементов:

а) регулирующей сети (осушители, тальвеговые каналы, борозды);

б) проводящей сети (транспортирующие собиратели, магистральные каналы разных порядков);

в) ограждающей сети (нагорные, ловчие каналы);

г) водоприемников (реки, крупные ручьи и озера);

д) гидротехнических сооружений на регулирующей, проводящей и ограждающей сети;

е) дорожной сети с транспортными сооружениями;

ж) противопожарных и природоохранных устройств;

з) осушаемых земель.

Назначение и индексация элементов осушительной сети должны приниматься по табл.1.

Таблица 1 - Наименование и индексы элементов осушительной системы

Наименование элементов сети	Индексы и нумерация	Назначение элементов сети
Регулирующая сеть
Осушители	0-1, 0-2, 0-3 и т.д.	Своевременно понижать уровень почвенно-грунтовых вод и отводить их в проводящую сеть
Тальвеговые каналы, борозды		Ускорять поверхностный сток
Ограждающая сеть
Нагорные каналы	Нг-1, Нг-2, Нг-3 и т.д.	Перехватывать поверхностные воды, притекающие на осушаемую территорию с прилегающего водосбора, и отводить их в проводящую сеть
Ловчие каналы	Л-1, Л-2 и т.д.	Перехватывать притекающие на осушаемую территорию грунтовые воды и отводить их в проводящую сеть
Проводящая сеть
Транспортирующие собиратели	С-1, С-2	Отводить воды, собранные из регулирующей сети, в магистральные каналы или непосредственно в водоприемник
Магистральные каналы	Индекс присваивается по первой букве собственного названия водоприемника (р. Нара I-порядка Н-1, Н-2 и т.д.) или Мк (в учебных целях).	Отводить воды, собранные с осушаемой территории непосредственно в водоприемник
Водоприемники
Реки-водоприем-ники, озера, крупные ручьи, водохранилища, балки, овраги	Собственное название	Обеспечить прием воды из магистральных каналов и оградительной сети

Примечание. Нумерация начинается от устья принимающего канала: каналы, впадающие справа по течению, нумеруются четными, а слева — нечетными цифрами.

Подраздел 2.2 «Расположение каналов регулирующей и проводящей сети» является одним из центральных, поскольку от правильного выбора параметров отмеченных сетей зависит эффективность работы всей ГЛМС.

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.

Расположение каналов регулирующей сети вдоль склона допускается в следующих случаях:

а) на участках со слабопроницаемыми грунтами при уклонах поверхности 0,005 и менее, с ограждением заболоченных земель нагорными каналами;

б) на участках с легкопроницаемыми грунтами при уклонах поверхности, не превышающих 0,0005;

в) на глубоких торфяниках, дающих большую и неравномерную осадку торфа на межканальной полосе;

г) при дополнении постоянной регулирующей сети временной (водоотводными бороздами);

При нарезке каналов также учитывают:

1. Сопряжение каналов регулирующей сети с собирателями в плане проводится под углом в 60-90^о .

2. Следует стремиться проектировать двустороннее впадение регулирующей сети в проводящие каналы;

3. Верховья каналов целесообразно доводить до смежного проводящего канала с таким расчетом, чтобы получилась непрерывная сеть проездов по разравненным отвалам;

4. Тальвеговые каналы должны располагаться по самым низким местам — по ложбинам, лощинам, низинам;

5. Каналы регулирующей сети должны быть параллельны между собой а длина их, как правило, 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. Базовое расстояние между осушителями принимают по табл.2

Таблица 2 - Расстояние между осушителями базового варианта (К_ос =1,00)

при установившейся глубине 1.0 м

Группа типов леса и условий местопроизрастания	Глубина торфа, м	Подстилающий грунт	Расстояние между осушителями, отвечающее
			максимальной рентабельности	максимальной продуктивности
1	2	3	4	5
Низинный (евтрофный) тип заболачивания
Черноольшаники болотно-травяные (С4-5 — Д4) (осоковые и таволговые)	0,3 — 0,5	Суглинки Супеси и пески мелкозернистые Пески средне- и крупнозернистые	175 210 230
	0,6 — 1,0	Суглинки Супеси и пески мелкозернистые Пески средне- и крупнозернистые	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
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
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 — А6)	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

Примечание.

1. Расстояние между осушителями даны для базового варианта, при котором не вводится поправок на климатические условия (К_ос=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 таблице 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 (К_ос) на расстояния

между осушителями при осушении лесных земель в различных зонах России

Экономический район, республика, край, область	Кос	Экономический район, республика, край, область	Кос
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.	1,2-
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
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
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;

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 — 80^о , при сопряжении под углом 90^о необходимо проектировать закругления радиусом 10 В, В — ширина канала 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 60^о.

Сопряжение магистрального канала с водоприемниками проектируется под углом 45 — 60^о. При большем угле проектируются закругления.

Нагорные каналы (верховые и переходные болота) 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-напорных вод проектируются нагорно-ловчие, ловчие каналы.

Возможные схемы размещения каналов показаны на рис. 1.

При написании этого раздела рекомендуется следующая схема:

1. Определение среднего уклона поверхности осушаемого участка.

2. Выбор схемы размещения каналов регулирующей сети (продольная, поперечная).

3. Установление глубины каналов.

4. Определение базового расстояния между осушителями с учетом различных поправок.

5. Размещение на плане каналов проводящей и регулирующей сети.

Рис. 1 - Схема расположения каналов осушительной сети

1 — выводные борозды; 2 — борозды; 3 — осушители; 4 — противопожарные водоемы; 5 — квартальные просеки; 6 — дороги магистральные; 7 — дороги внутрихозяйственные; 8 — граница мелиоративного фонда; 9 — суходолы; 10 — мосты, трубы; 11 — горизонтали; НК —нагорный канал; МК — магистральный канал; С — собиратель транспортирующий;