Регулирование водно-воздушного режима почвы в условиях избытка влаги (стр. 2 из 4)
осушение почва сельскохозяйственный мелиорация
Определив методы и способы осушения, установив основные параметры осушительной сети на плане объекта масштаба 1:5000 намечаем принципиальную схему осушения и определяем расположение проводящей сети. Расположение осушительных каналов на местности зависит от почвенных и топографических условий, а так же от последующего использования осушаемых земель.
Прежде чем приступать к строительству осушительной сети приводят обследование территории, чтобы определить целесообразность ее осушения. В случае положительного решения проводят изыскательские работы: топографические, гидротехнологические, гидрологические, почвенные, культуртехнические.
В схему осушительной сети включены:
- Магистральный канал - основной канал осушительной сети, принимающий избыточную воду с осушаемой территории и отводящий ее в водоприемник;
- Водоприемник, который принимает и отводит воду со всей осушаемой территории, из всей впадающей в него сети, водоприемником является река Голубая, которая в регулировании не нуждается;
- Регулирующая открытая сеть, которая регулирует водновоздушный и другие режимы почвы в соответствии с требованиями сельскохозяйственных культур и сельскохозяйственного производства путем отвода избыточных вод;
- Дорожная сеть, обеспечивающая эксплуатационное обслуживание осушительной сети и сооружений на ней и нормальное хозяйственное функционирование осушительной системы.
Проектирование и расположения осушительной сети в плане начинается с магистрального канала. Основные требования к размещению этого канала в плане сводится к тому, что бы он располагался по пониженным элементам рельефа. Размер поперечного сечения магистрального канала должен обеспечивать своевременный отвод поступающей в него воды. Его протяженность должна быть минимальной по возможности, прямолинейной с наименьшим количеством пересечений дорог, подземных коммуникаций, линий электропередач и т. п. Повороты в плане следует делать не более чем на 60°, то есть внутренний угол должен быть равен или больше 120о. Сопряжение проводящих каналов низших порядков с принимающими каналами должна быть под углом от 60 до 90°, с закруглением устья. Длина магистрального канала обычно не ограничивается. Она определяется уклоном местности и формой участка.
На основании собранных данных составляют проект осушения.
Расположение осушительных каналов на местности зависит от почвенных условий (по отношению стекающих поверхностных вод на тяжелых почвах, каналы следует располагать поперек склона под острым углом к горизонту), топографических, а так же от последующего использования земель.
В моем случае вся намеченная площадь в 260 га должна использоваться под сенокос.
Осушительные мелкие каналы впадают в более крупные транспортирующие собиратели, которые впадают в водоотводящие каналы сначала младших затем старших порядков до первого порядка включительно. Каналы первого порядка впадают в магистральный канал, который впадает в водоприемник.
В летний период водоприемник должен беспрепятственно принимать воду от впадающих в него водоотводящих каналов, не создавая подпора воды во всех вышерасположенных каналах.
В данной курсовой работе осушительная сеть состоит из водоприемника, реки Голубой, впадающего в него магистрального канала длинной 1200 метров, и открытых каналов, которые впадают в МК.
4. Гидрологический расчет каналов
Для определения параметров поперечного сечения транспортирующего канала надо знать количество воды, которое он должен пропускать за весеннепаводковый период, т.е. за период максимального стока.
Определяем этот расход воды гидрологическим расчетом.
Гидрологический расчет канала – это определение количества сточных вод, которые могут пройти через канал в заданный период вегетации.
Мы определяем гидрологический расчет для сенокосов:
| Осушаемые угодья | Основной расчетный период | Поверочный расчетный период |
| Сенокос | Летних паводков | Бытовой |
Кроме основного расчетного периода выделяют поверочные расчетные периоды, к ним относится бытовой, т.е. наиболее продолжительный за период вегетации.
Расчетный расход воды определяется по формуле при поверхностном стоке:
Q = gпов.*F,
где gпов – модуль поверхностного стока, л\сек.\га;
F- водосборная площадь в расчетном створе, га;
Примерные модули поверхностного стока в л\сек\км2
| Область | Период дождевых паводков | Период летней межени |
| Ивановская | 20-25 | 3,0-3,5 |
Летний паводок:
Q= 0,22*260 = 57,2(м3 \ сек)
Бытовой:
Q= 0,03*260=7,8(м3\сек)
5. Гидравлический расчет каналов
Путем гидравлического расчета определяется размеры поперечного сечения каналов, достаточные для пропуска проходящих вод. Основная формула для расчетов:
Q=ω*U;
где: Q-расход воды, м3\сек;
ω - площадь сечения (м3);
Общая глубина канала обычно бывает известна из сопряжения с впадающими элементами сети. Глубину наполнения канала водой в предпосевной период принимается на 0,4-0,5 м ниже бровки канала, в посевной на 0,6-0,7 м ниже бровки, а в летне-паводковый период заполнение может быть близким к посевному периоду. Весенний паводок пропускается полным сечением.
Глубину канала берем с продольного профиля, а расчетной величиной является ширина канала по дну или диаметр коллектора. Их значения получаем методом подбора.
Для этого, задавшись примерной шириной канала по дну, вычисляем основные гидравлические элементы живого сечения: площадь, смоченный периметр и гидравлический радиус для трапецеидального сечения. Коэффициент откоса канала принимается в зависимости от устойчивости грунта по справочной таблице взяв с профиля проектный уклон дна канала.
Формулы для определения площади сечения, смоченного периметра и гидравлического радиуса:
| Площадь сечения, м2 | Смоченный периметр, м | Гидравлический радиус, м |
| ω = (в+m*h)*h | х =b+2*h  | R= ω\x |
х - смоченный периметр, м;
в- ширина канала по дну, м;
m- коэффициент заложения откосов;
h – глубина наполнения канала, м;
R - гидравлический радиус, м;
Для расчета скорости течения воды в канале используем формулу Шези:
U 
U- скорость течения воды, м\с;
i – уклон поверхности;
С - скоростной коэффициент, он зависит от шероховатости стенок и дна русла и от величины гидравлического радиуса и определяется с помощью специальных таблиц;
Летнее - паводковый период:
b= 0, 4;
m= 1, 0;
h= 1, 0;
С = 30,6;
i= 0,003;
ω= (0,4+1,0*1,0)*1,0 = 1,4(м);
х = 0,4+2*1*
=3,2(м);R=
(м);U = 30,6*
=0,9 (м\с);Q = 0,9*1,4 = 1,26 (м3\сек);
Бытовой период:
b= 0, 4;
m = 1, 0;
h = 0,5;
С = 30,6;
i= 0,003;
ω = (0,4+1,0*0,5)*0,5 = 0,45(м);
х = 0,4+2*0,5*
=1,8(м);R =
(м);U = 30,6*
=0,84 (м\с);Q = 0,8*1,4 = 1,12 (м3\сек);
Расход воды отвечает пропускаемому в расчетный период стоку, таким образом можно сделать вывод, что ширина канала по дну подобрана правильно.
6. Плановое расположение дорожной сети и сооружений
Дороги проводят вдоль каналов или по водоразделам. Полевые дороги соединяют отдельные поля с внутрихозяйственными дорогами и служат для проезда сельскохозяйственных машин и транспорта, вывозки урожая, доставки удобрения и т.п. Дороги должны обеспечивать доступ сельскохозяйственных машин и транспорта на любой межканальный участок. На полевых и эксплуатационных дорогах ширина земельного полотна не должна превышать 4,0 – 4,5 м. Для беспрепятственного проезда по дорогам устраивают насыпи высотой 0,6 – 0,9 м с использованием грунта, вынутого при копке каналов. Проезжую часть устраивают с покрытием (из песка и гравия и др.) Полотно полевых дорог сезонного действия засевают многолетними травами, образующими в короткий срок плотную дернину.
При размещении дорог в плане необходимо выполнять следующие требования:
· проектировать дороги всех типов следует вдоль границ объекта осушения, полей севооборотов, рек-водоприемников, вдоль осушительных каналов всех порядков;
· надо стремиться к минимальному числу пересечений дорог с водотоками и каналами;
· не следует располагать дороги на глубоких торфяниках и отводить под дороги ценные угодья.
Сооружения на осушительной сети обеспечивают нормальную работу при осушении в вегетационный период. На системе предусматривается устройство гидротехнических сооружений.
Дорогу вдоль магистрального канала проведем с западной стороны. Затем, под пологом регулирующего канала (для предотвращения смыва и размыва поверхности насыпи) проведем дорогу, которая обеспечит нам соединение дороги вдоль магистрального канала и проведенной параллельно ей с западной стороны. С восточной стороны этого не требуется, так как дорога вдоль магистрального канала обеспечивает подъезд на все поля. Через магистральный канал необходимо построить мост. В местах пересечения дороги с регулирующими каналами устанавливают трубопереезды из бетонных труб.