Новини освіти і науки:

G+

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

Регулювання стоку поверхневих вод.

Коли джерелом водного живлення заболочених земель являються надлишкові поверхневі води, дія регулюючої мережі повинна бути спрямована на перехоплення стоку цих вод з тим, щоб стікання їх тривало не довше допустимого періоду. Цей період залежить від характеру використання осушуваної площі, ступеня допустимого зволоження грунту тощо.

В цьому випадку регулююча мережа може бути як відкритою, так і закритою.

Чим менша відстань між елементами регулюючої мережі, тим швидше видаляються з осушуваної площі поступаючі на неї поверхневі води. Тому відстані повинні бути визначені, виходячи із того, щоб води атмосферних опадів, які залишилися на осушуваній площі не затримувались, а стікали на протязі певного часу.

Якщо відстань між відкритими каналами вийде меншою відстані, при якій можлива механізація робіт, то застосовують або тимчасові борозни або закриті збирачі з пористим заповненням.

Закриті збирачі створюються рідше і можуть служити збирачами для тимчасової відкритої мережі.

Для різних видів лісових боліт відстані між осушувачами становлять від 120 до 250 м.

2.10. Обладнання регулюючої осушувальної мережі.

Регулююча осушувальна мережа буває відкритою – при осушенні лугів і лісів і закритою або тимчасовою на полях. Довжина дренажних ліній звичайно знаходиться в межах 150-300 м. Довжина колекторів допускається до 1000 м. Ці величини визначаються такими чинниками: 1) належний ухил і потрібна швидкість течії води; 2) рівномірні і можливо постійні глибини і перетини по довжині каналу; 3) найефективніші роботи тракторів і сільськогосподарських машин.

Відкриті канали. Відстані між рознімними борознами приймають 12-20 м в залежності від похилу місцевості і ступеня зволоженості. Відстані між тимчасовими відкритими каналами або поперечними вивідними борознами споруджуються від 70 до 100 м, зростаючи із збільшенням похилу.

Розташування поверхневої регулюючої мережі (вивідних борозн, рідких відкритих каналів, пористих збирачів) тісно пов’язане з мікрорельєфом осушуваної місцевості.

Водовідвідні борозни і відриті неглибокі канали на заболочених лугах створюють машинами, з шириною по дну - 0,20-0,30 м, з відкосами 0,5-1,5 м.

Похил каналів робиться 0,0003-0,0005 і не більше 0,001.

Гідравлічний розрахунок відкритих регулюючих каналів звичайно не ведеться.

Відкрита регулююча мережа має багато недоліків: 1) звуження механізації сільськогосподарських робіт; 2) швидке заростання каналів з наступним розповсюдженням буряків на полях; 3) втрати корисної площі (до 10-15%); 4) більш пізній початок відводу підземних вод весною внаслідок промерзання відкосів; 5) на пасовищах відкрита мережа легко пошкоджується тваринами.

Дренаж працює і зимою і підтримує в грунті потрібний водний, повітряний і біологічний режим. Особливо важливе зимове пониження підземних вод (на 0,7-1,0 м) на інтенсивно використовуваних землях. Дренаж регулює вологість грунту, понижує її в дуже вологі періоди і підвищує в більш сухі, відводить підземну воду, не займає площ, не перешкоджає механізації сільськогосподарських робіт. Але дренаж дорожчий, вимагає достатнього похилу, слабше відводить поверхневі води. Ці недоліки дренажу перекриваються його перевагами.

Закрита регулююча мережа (дренаж). Закрита мережа служить для регулювання грунтово-підземних вод і складається із підземних каналів невеликих розмірів з укріпленими стінками з різних матеріалів або земляні ущільнені.

Регулюючі дрени впадають в провідні, які звичайно відкриті, але бувають і закриті.

Види дренажу. По характеру отвори підземних каналів і їх розмірах дренаж можна поділити на 2 типи: 1) з отворами дрен у вигляді вільної повітряної полості з укріпленими або неукріпленими стінками; 2) з отворами дрен, заповненими яким-небудь грубопористим матеріалом (камінь, щебінь, хворост та ін. з наступною засипкою траншеї зверху вийнятою землею.

По матеріалу кріплення або заповнення отворів розрізняють дренаж гончарний, кам’яний, дерев’яний, фашинний та інші. Земляні дрени без кріплення називають “кротовинами”.

Гончарний дренаж споруджується із трубок з внутрішнім діаметром 5-7,5 см для регулюючих дрен, тобто які безпосередньо приймають воду із грунту. Для збірних дрен, які приймають воду із регулюючих дрен і які відводять цю воду за межі осушуваних ділянок – 15-20 см, в залежності від модуля осушення і розмірів осушуваної площі. В дренаж вода попадає через зазори між окремими дренажними трубками, які мають довжину 33 см (для даного діаметру до 16 см) для діаметру не меншого 20 см довжина дорівнює 60см.

В щільних грунтах гончарні трубки укладаються безпосередньо по дну траншеї. На рихлих і в’язких грунтах під дрени укладаються підкладки із дощок. Для уникнення замулення дренажу стінки дрени обкладаються мохом або торфом. Сполучення регулюючих і збірних дрен здійснюється шляхом накладання регулюючих дрен на дрени збірні. При цьому і у верхніх і в нижніх трубках робляться відповідні отвори.

Слабке місце гончарного дренажу – замулення труб, яке залежить від характеру грунту.

Дерев’яний дренаж – дощатий, жердяний і фашинний – застосовуються головним чином на торф’яних грунтах, де дерево довше зберігається завдяки консервуючій дії гумусових кислот.

Дощатий дренаж споруджується квадратною або трикутною формою з внутрішнім поділом від 5х5 до 15х15 см. Вода у дощатий дренаж проникає через спеціальні прорізи в стінках дрен. Застосовують також дерев’яні труби круглого перетину: із деревини і фанери.

Фашинний дренаж споруджується із хворосту листяних порід. Фашина являє собою щільно зв’язаний дротом, через 40-50 см, хворостяний канат діаметром 20-30 см. Така безперервна фашина укладається на дно траншеї, вкривається мохом і дерном, і засипається землею, ширина 30 см, глибина 30-35см.

Жердяний дренаж споруджується із жердин товщиною 8-10 см. Під жердини на дно траншеї через проміжки 1 м укладаються поперечні прокладки шириною 30 см, глибиною 25-35 см.

Кам’яний дренаж представляє собою кам’яну накидку, викопану у вигляді зворотного фільтру перетином 25 см х 30 см на дні дренажної траншеї, де у нижній частині дрени укладаються найбільш великі камені, зверху дрібніші камені і щебінь або галька. Зверху така дрена перекривається або торфом або дерном травою вниз і засипається землею. При цьому вода, попадаючи в дрену не замулює її, так як послідовно фільтрує через шари піску і щебеню різної крупності.

При наявності плитчастого каменю дрени складаються у вигляді труб квадратного і трикутного перетину. Кам’яний дренаж застосовується тільки в щільних мінеральних грунтах, так як в слабких грунтах цей дренаж легко порушується і перестає працювати, так як камені занурюються в грунт.

Терміни служби траншейного дренажу орієнтовно дорівнюють: гончарного – 20-30 років; дощатого – 20-25 років; фашинного – 15-20 років; жердяного – 10-15 років.

Існує ще дерев’яний дренаж з відкритим дном і пластмасовий.

Кротовий дренаж має велике значення у дренуванні надлишково зволожених грунтів. Він полягає у спорудженні в грунті на потрібній глибині підземних дренажних (подібно до кротових) ходів певного діаметру, які виконують при допомозі спеціального обладнання, та званого дренажного плуга – без попереднього обладнання траншей.

Кротові дрени споруджуються: 1) без кріплення отворів, тобто зі стінками із природного грунту, ущільненого деренером; 2) з штучним кріпленням отворів.

Порожнина кротової дрени утворюється шляхом розсовування частинок грунту (вверх і в сторони) робочим органом дренажного плуга – дренером за рахунок скорочення крупних некапілярних пор грунту, а також ущільнення грунту навколо стінок дрен. Дренер – круглий снаряд обтічної форми, потрібного діаметру із загостреною носовою частиною. Дренажний плуг при своєму русі по напрямку дренажної лінії особливим ножем робить вузький вертикальний розріз грунту (щілину) на потрібну глибину дренування. В нижній частині цього розрізу протягується дренер, який утворює в грунті кротовий хід потрібного діаметру.

Кротові дрени закладаються на глибині 50-60 і 70 см. Відстань між кротовими дренами на мінеральних грунтах 4-12 м. Великою перевагою кротового дренажу перед траншейним являється його дешевизна і простота спорудження.

Як траншейний, так і кротовий дренаж виводять воду до відкритих канав. Гирло дрен в місцях їх сполучення з відкритими каналами оформляються у вигляді бетонних, дерев’яних або цегляних оголовків.

Дренаж може застосовуватися як самостійний спосіб осушення (без спорудження відритих каналів) головним чином, при добре водопроникних мінеральних грунтах з відстанню між дренами 30-40 м. Частіше дренаж застосовується в поєднанні з системою осушення відкритими каналами.

Для підвищення аерації грунту споруджується дрібний кротовий дренаж. Глибина кротовин дорівнює 35-40 см при відстані між ними 1,0-1,5 м.

Розміри поперечного перетину дрен і закритих збірників визначаються гідравлічним розрахунком, відповідно найбільшій витраті води, який вони повинні відводити, і їх похилу.

Швидкість води в дренах повинна збільшуватись по довжині їх, для уникнення швидкого замулення.

Швидкість води у дренах гончарних, бетонних і дерев’яних допускається в межах 0,3-1,5 м/сек: менша швидкість недопустима внаслідок небезпеки замулення труб, більша швидкість – для уникнення розмиву грунту у випадку розходження стиків. Найкращою являється швидкість 0,6-0,8 м/сек. Цими величинами швидкостей і визначається потрібний нахил для труб даного діаметру. Похил дренажних труб потрібен від 0,005 до 0,03.

Швидкість течії води в дренах визначається за формулою , при роботі дрени повним перетином R=швидкість визначається за формулою .

Найголовніші споруди на дренажній системі наступні: гирла, контрольні колодязі, перепади і регулюючі споруди.

Гирло при виході колектору у водоприймач являється дуже відповідальним місцем у дренажній системі, так як будь-яка несправність тут виявляється вища на всій системі.

Контрольні колодязі розташовуються: 1) в місцях впадання колекторів молодшого порядку в колектори старшого порядку; 2) в пунктах сильних перепадів дренажної лінії в горизонтальному або вертикальному напрямку. Верх такого колодязя розташовується під землею, на глибині нижче орного шару. Дно колодязя повинно бути на 30-45 см нижче виходу в нього дренажних труб, щоб у заглибленні колодязя могли осідати наноси. Відстані між осадочними колодязями повинні бути не більше 400 м. Приблизно такі ж колодязі будують в якості перепадів – у випадку перетинання дренажною лінією крутого падіння місцевості.

2.11. Системи провідних каналів.

Провідна мережа каналів на осушувальних системах предназначається для відводу надлишкових поверхневих і підземних вод з осушуваних площ у водоприймачі.

Поверхневі і підземні (дренажні) води потрапляють у провідні канали як із мережі регулюючих відкритих або закритих каналів (дренажу), так і безпосередньо із суміжних з провідними каналами земель.

Розміри провідних каналів визначаються їх потрібною пропускною здатністю, яка забезпечує відвід максимальних витрат води, які поступають перш за все за рахунок поверхневого стоку, постільки ці витрати значно перевищують максимальні витрати, які притікають за рахунок дренування підземних вод.

Кількість поверхневого стоку, який поступає в той або інший провідний канал, визначається, з одного боку, розмірами водозбірної площі його, а з іншого боку – стоком з одиниці цієї площі при даних умовах. Величина стоку з одиниці водозбірної площі називається модулем стоку (л/сек з 1 га). Величина ця залежить: 1) від характеру і розмірів водозбірної площі і ступеня каналізації її і 2) від кліматичних і гідрологічних умов стоку даного періоду. Розрахункова величина модуля стоку повинна бути установлена у відповідності не тільки з природними гідрологічними і грунтовими умовами стоку з даної площі, але і характером господарського використання її, який визначає необхідну інтенсивність і терміновість видалення вод з осушуваної площі і ступінь каналізації її.

Головними чинниками, які впливають на величину модуля стоку являються: 1) кількість опадів, їх інтенсивність, час випадання; 2) проникність грунту; 3) рельєф і похил водозбірної площі; 4) стан поверхні і характер рослинного покриву, інтенсивність випаровування води; 5) розмір і форма водозбірної площі і ступінь каналізації її, які обумовлюють явище так званого сповільнення або запізнювання стоку.

В залежності від дії цих факторів, величина модуля стоку не залишається постійною, а змінюється в часі і в просторі.

Відсутність достатніх спостережень над стоком в різних районах роблять неможливим застосувати тільки один статистичний метод розрахунку модуля стоку. Тому при встановленні модуля стоку приходиться удаватися і до аналітичного методу, який заснований на розгляді утворення (генезису) явищ стоку і тих головних чинників, від яких залежить величина його.

В загальному випадку кількість стоку, який поступає у водоприймач або канал в секунду дорівнює секундній інтенсивності опадів (за вирахуванням поглинання у грунт і випаровування, помноженій на величину водозбірної площі водоприймача або каналу і на коефіцієнт сповільнення стоку, який менший або в окремих випадках рівний одиниці. Значення модуля стоку дорівнює секундній інтенсивності опадів (за вирахуванням втрат), помноженій на коефіцієнт сповільнення стоку.

Коефіцієнт сповільнення стоку визначається як відношення діючої площі водозбору при максимальному стоці (площа, з якої безпосередньо вода поступає у водоприймач) до всієї площі водозбору () .

Провідні канали по своєму призначенню і величині можуть бути: a) магістральні, які з’єднують осушувальну систему з водоприймачем і б) бокові водозбірні канали – колектори, які впадають у магістральний канал і відвідні воду з окремих частин осушуваної площі.

Для того, щоб правильно розташувати мережу провідних каналів необхідно врахувати цілий ряд обставин, які істотно впливають на це розташування. Так, необхідно врахувати походження і тип болота, характер використання осушуваної площі, топографічні і гідрографічні особливості, розташування регулюючої мережі каналів, умови механізації сільськогосподарських робіт.

Як правило, магістральні канали прокладаються по найбільш низьких відмітках осушуваної території по тальвегах, які тут є, з використанням природних русел, якщо вони явно виражені і не надмірно звивисті. В деяких випадках більш доцільним чим таке використання русел, являється прориття повністю нового штучного каналу.

На торфових болотах магістральні канали по можливості проводяться по місцях, які мають найбільш потужну товщину торфу. Ця вимога викликається тим, що торф після осушення дає осадку значно більшу, ніж мінеральні грунти.

Загальний напрямок болотних каналів проектується приблизно нормальним до магістральних каналів, що являється бажаним з точки зору механізації сільськогосподарських робіт. Примикання ж бокових каналів до магістральних здійснюється під кутом 45-60 градусів шляхом спорудження відповідних перехідних заокруглень. При такому примиканні запобігається розмив магістральних каналів і замулення гирл бокових каналів. При осушенні лугів і пасовищ указані канали розраховуються на роботу повним перетином при пропусканні весняних вод. Літом побутові рівні води в каналі повинні бути нижче поверхні землі на 0,60 – 0,75 м, щоб не підтоплювати осушувані землі.

При осушуванні польових угідь рівень води в каналі повинен бути літом нижче поверхні землі на 0,9 – 1,1 м.

Глибина провідних каналів повинна бути більшою, ніж глибина впадаючих в них регулюючих каналів, і рівна на лугах 0,4-0,9м і на полях 1,0 – 1,5 м.

Канали повинні бути розраховані з врахуванням нормативів, які обмежують швидкості течії води в них: максимальний проти розмитості, і мінімальний проти замуленості і зарощуваності каналів.

Допустимі максимальні швидкості для деяких грунтів: 1) для мулу і дрібного піску – 0.15 – 0.30 м/сек, 2) глинистих грунтів – 0,70-1,20 м/сек, 3) торфу, який слабо розкладається – 1,10 – 1,40 м/сек.

Мінімальні допустимі швидкості проти заростання – 0,50 м/сек; проти замулення – не менше 0,25 м/сек, і піщаними частинками – не менше 0,40 м/сек.

Закладання відкосів в каналах при різних грунтах застосовують у таких межах: m=2,5-3,0 для піщано-намулистого грунту; m=0,25-0,50 для торфу, який слабо розклався.

Ширина каналів по дну визначається гідравлічним розрахунком у відповідності з потрібною пропускною здатністю. Якщо розрахункова витрата води невелика, то конструктивно ширина каналу по дну приймається не менше 0,30-0,50 м.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Осушувальна регулююча мережа.	\|	Обладнання на осушувальних каналах.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.007 сек.