|
3.2.3. Осушение сельскохозяйственных земель открытым и закрытым способом. Условия применения. Кротовый и щелевой дренаж
1. Осушение сельскохозяйственных земель открытым способом - одиночными каналами и систематической открытой сетью на водопроницаемых минеральных почвах.
Этот способ осушения заключается в том, что воду, поступившую с нагорной стороны, перехватывают каналом, а выпавшую на осушаемый участок воду в виде атмосферных осадков удаляют при помощи открытой осушительной системы. Такой прием применяют главным образом на глинистых бесструктурных почвах с глубоким залеганием грунтовых вод. Этот способ имеет место и на торфяных болотах, заливаемых рекой или поверхностным стоком с водосбора. При этом воду отводят с осушаемого участка в водоприемник (реку, озеро).
Для ускорения стока поверхностных вод при сплошном осушении территории устраивают систему открытых каналов (рис. 3.2.2).
Рис. 3.2.2. Схема осушения открытой сетью
1- нагорный канал; 2- осушитель; 3- собиратель; 4- канал первого порядка; 5 - магистральный канал;
6 - река-водоприемник.
Состоит эта система из большого числа мелких каналов-осушителей, по которым отводят поверхностную воду, и более крупных каналов-собирателей, транспортирующих воду через магистральный канал в водоприемник. Каналы-собиратели могут быть первого и второго порядка в зависимости от осушаемых участков. Для небольших участков система осушения может быть двухступенчатой (осушители-собиратели и магистральный канал) и трех-четырехступенчатой - для больших участков.С нагорной стороны устраивают нагорные каналы. Для того чтобы осушители перехватывали воду, стекающую по склону местности, необходимо их трассировать под малым углом к горизонталям. Чтобы избежать заиления каналов, минимальные скорости воды в них должны быть более 0,2 м/секи соответственно уклоны дна не менее 0,0005. Чтобы избежать размыва, уклоны осушителей не должны быть больше 0,003-0,005. Поперечное сечение каналов в виде трапеции проектируют с разными заложениями откосов в зависимости от качества грунтов (в среднем): для песчаных 2,5÷2; для глинистых грунтов 2÷1,5 и для торфа 1,5÷0,75.
Длину осушителей назначают в пределах 400÷1500 м. Что касается расстояния между осушителями L, то эта величина зависит от ряда факторов: необходимости не допускать в вегетационный период длительного затопления и переувлажнения почвы, создания соответствующих условий для механизации сельскохозяйственных работ, оптимальных условий стоимости работ по постройке и эксплуатации каналов.
Для разных уклонов местности величина L меняется в среднем 50÷250 м.
Вынутую из осушителей землю распределяют по полосе между каналами, засыпая ею понижения местности.
Транспортирующий собиратель (коллектор) принимает воду из осушителей. Поэтому трассируют его по возможности перпендикулярно к горизонталям местности и располагают в пониженных местах рельефа. Исходя из условий незаиляемости, уклон дна канала делают большим 0,0005. Ширину собирателей по дну делают больше, чем ширину по дну осушителей, соответственно увеличивают и их глубину.
Расчетный расход транспортирующих каналов, включая магистральные и нагорные, определяют в соответствии с СП 33-101-2003 «Определение основных расчетных гидрологических характеристик» в зависимости от класса сооружения, определяемого по СНиП 33-01-2003 «Гидротехнические сооружения. Основные положения».
Расчет оградительной и проводящей сетей, а также водоприемников производят на пропуск расходов обеспеченностью 10-25% для следующих периодов: весеннего половодья, летне-осенних паводков, предпосевного и бытового.
Обеспеченности расчетных расходов по периодам работы принимают в зависимости от состава культур, видов сельскохозяйственного использования и экономического значения проектируемого объекта. Так, для яровых культур принимают предпосевной и летне-осенний периоды, а для полей с озимыми культурами - весеннее половодье и предпосевной период.
Рис. 3.2.3. Продольный профиль магистрального канала
1- поверхность земли до осушения; 2-поверхность земли после осушения и осадки торфа; 3- уровень воды в магистральном канале; 4- дно магистрального канала; 5- поверхность минеральногогрунта.
Поперечное сечение канала трапецеидальной формы рассчитывают методом подбора по формулам равномерного движения воды(п.2.3).
Положение расчетного уровня воды в каналах по отношению к поверхности земли (бровке канала) определяют учитывая следующие требования.
1. Расходы весеннего половодья летних и осенних паводков 10% обеспеченности могут пропускаться полным сечением канала с подъемом расчетного уровня до бровки канала.
2. При проходе предпосевных вод 25% обеспеченности уровень воды в канале должен быть ниже бровки на 0,5 м.
3. Расчетные скорости течения воды в осушительных каналах не должны превышать предельных неразмывающих значений.
Сопряжение каналов в вертикальной плоскости выполняют составлением их продольных профилей. На рис.3.2.3 изображен продольный профиль магистрального канала. При проектировании продольного профиля учитывают возможную осадкугрунта. Особенно это касается торфов, осадка которых, как указано выше, значительно больше минеральных грунтов и может достигать 25% и более глубины канала. Уровень воды впадающего канала назначается на 10-20 смвыше уровня воды в принимающем канале.
Сопряжение каналов в плане выполняют так, чтобы в принимающем канале не происходило размыва дна и берегов, а также отложения наносов. Примерно считают, что при
Q< 0,1 м3/сек угол между каналамиα = 90°, при 0,1<Q<0,5 м3/секα = 90÷60° и при Q>0,5 м3/сек
α = 60÷45°. Угол впадения магистрального канала в реку-водоприемник обычно принимают 40÷60°.
Чтобы не было размыва дна и откосов осушительных каналов, их крепят.
Так как в засушливые периоды года влажность почвы на осушенных участках может оказаться недостаточной, то на каналах часто устраивают шлюзы со щитами, которыми регулируют сток воды и влажность почвы.
На системе открытых каналов строят дорожную сеть из местных материалов. Кроме того, на магистральных и крупных транспортирующих собирателях устраивают мосты. В СССР около 90% земель было осушено открытой сетью.
Do'stlaringiz bilan baham: |
