Капитальность линейных сооружений

Классы сооружений и расчётные расходы – классы определяются в зависимости от обслуживаемой мелиорируемой площади; свыше 300 тыс га – I кл; от 100 до 300 тыс га – II кл; от 50 до 100 тыс га – III кл; 50 и менее тыс га – IV кл. Расчётные обеспеченности расходов воды в линейных сооружениях необходимо принимать в зависимости от классов каналов по основному варианту проектирования. При этом класс проектируемого канала принимается равным классу сооружений на этом канале.

 

8.Перечень материалов изысканий и исследований, необходимых для проектирования осушительно-увлажничельных/оросительных мероприятий в реальных условиях увлажнения с.-х. земель (на примере сквозного курсового проектирования)

Инженерные изыскания должны обеспечивать комплексное изучение инженерно-геологи­ческих и гидрогеологических условий территории объекта с целью получения материалов и данных, необходимых и достаточных для обоснования проектов строительства и реконструкции мелиоративных систем и сооружений. Выделяются стадии изысканий:1)для предпроектной документации (обоснование инвестиций в строительство объектов, тендерная документация);2)для разработки проектной документации: а) при двухстадийном проектировании — архитектурный и строительный проекты (изыскания выполняются для каждой стадии);б) при одностадийном проектировании — строительный проект с выделением утверждаемой архитектурной части.

На основании задания на изыскания составляется программа работ, которая должна содержать:а) картограмму изученности территории по имеющимся фондовым материалам и данным ранеее выполненных изысканий, режимных наблюдений;б) данные по объектам-аналогам; с)методику проведения изысканий, состав, виды и объемы работ;д) методы исследований (испытаний).

Состав и объем работ по инженерно-геодезическим изысканиям уточняется программой изысканий. По результатам сбора и анализа материалов изысканий прошлых лет должны быть получены сведения о системе координат и высот опорных геодезических сетей, о времени и методах выполнения топографических съемок, их масштабах, высоте сечения рельефа.Участки, подлежащие топографическим съемкам, должны устанавливаться в задании с учетом необходимости обеспечения других видов изысканий.Для разработки проекта должна выполняться топографическая съемка в масштабах 1:5000, 1:2000 с высотой сечения рельефа 0,5; 1; 2м.Для разработки проектов реконструкции или расширения предприятий и для разработки проектов застройки населенных пунктов должна выполняться топографическая съемка в масштабах 1:1000, 1:500 с высотой сечения рельефа 0,5 м.

Инженерно-геологические изыскания для одностадийного или двухстадийного проектирования следует производить с использованием результатов изысканий, выполненных для предпроектных проработок. Для конкретных проектов необходимо: а) произвести подробное изучение геоморфологических, геолого-литологических и гидрогеологических особенностей района распространения биогенных грунтов, соответствующее масштабу инженерно-геологической съемки;б) геолого-литологические слои разделить на инженерно-геологические элементы, для которых должны быть определены физико-механические свойства грунтов по лабораторным и полевым опытам; в) определить по результатам специальных гидрогеологических и опытно-фильтрационных работ водопроницаемость грунтов, гидрогеологические параметры, режим грунтовых вод.

При необходимости следует провести уточнение и актуализацию данных по водно-физическим свойствам почвогрунтов (коэффициентам фильтрации и водоотдаче), механическому составу, степени разложения, зольности и объемному весу торфяников (послойно), напорам грунтовых вод и их харак­терным уровням для различных периодов года.

Почвенно-мелиоративные и ботанико-культуртехнические изыскания проводятся в полном объеме независимо от имеющейся документации.
При гидрологических изысканиях следует как можно полнее использовать экспериментальные ма­териалы, полученные при эксплуатации реконструируемых систем. По ним уточняют и актуализируют гид­рологические характеристики водоприемников, проводящей и регулирующей сети, модули стока и т. д. При отсутствии исходных данных и информации расчеты проводят в полном объеме. При любом количестве исходной информации, полученной ранее, должны быть проведены полно­масштабные гидрологические изыскания на водоприемниках и водоисточниках, по их результатам составляется описание их современного состояния, уровенного режима, типичных и экстремальных расходов, соответствие проектным параметрам, рекомендации по техническим решениям, обеспечи­вающим приемлемые условия подачи и сброса воды с реконструируемой системы.

Для экономических оценок при проведении изысканий должна быть собрана информация о результативности хозяйственной деятельности хозяйств-землепользователей ранее и в настоящее время. Урожайности выращиваемых культур (желательно отдельно с реконструируемых площадей), объемы использования средств интенсификации производства (дозы NPK, химзащита растений, обеспеченность техническими средствами и др.). Эти материалы необ­ходимо получать по статистическим данным отчетности в архивах райсельхозуправлений и хозяйств.

В соответствии с планами районных и областных организаций необходимо установить: пер­спективные планы развития и специализации хозяйств, материалы бонитировки почв и материалы кадастровой оценки, численность населения и использование рабочей силы, состояние жилого и произ­водственного фондов, степень механизации работ и производственных процессов, поголовье, продук­тивность и рацион скота, обеспеченность кормами.

 

9.Методы и способы осушения земель.

Метод осушения это направленность воздействия гидротехнических, агромелиоративных и иными связанными с ними мероприятиями на ликвидацию отрицательного (избыточного влияния) увлажнения мелиорируемых земель при различных типах водного питания.

В наст. время выделены след. основные методы осушения: 1. Ускорение стока поверхностных вод на территориях (с/х) с атмосферным типом водного питания. Этот метод применим на почвогрунтах тяжелого гран. состава приуроченным к плоским водоразделам а также к пологим склонам; 2. Перехватывание поверхностных и грунтовых вод, поступающих со смежных водосборных площадей и водоемов которые влияют ч/з подтопление тер-рии в весеннее и летнее время. Такие меры эффективны при делювиальном типе водного питания; 3. Понижение УГВ при грун­товом (ненапорном) и понижение пьезометрического уровня при грунтово-напорном водном питании почвогрунтов; 4. Обвалование тер-рии – эффективно и предназначено для защиты земель от длительного затопления весенними или летними паводками при аллювиальном типе водного питания; 5. Комбинированный – актуален для условий Беларуси и выбирается в случаях когда переувлажнение земель происходит за счет участия нескольких типов их водного питания. Способ осушения — это конструктивная реализация в реальных условиях реализации (водного питания), принятого в проекте метода осушения. Способы осушения в зависимости от типа водного питания, почвенных, геологических условий и хозяйственного использования осушаемых земель рекомендуются следующие: 1. Осушение одиночными каналами и систематической открытой сетью на водопроницаемых минеральных почвах (пески, супеси, лег­кие суглинки). 2. Осушение открытыми каналами и закрытым горизонтальным дренажем в сочетании с агромелиоративными мероприятиями на сла­боводопроницаемых минеральных почвах (тяжелыесуглинки, глины). 3. Торфяники маломощные, подстилаемые слабопроницаемыми грунтами, осушаются под пашню и пастбища закрытым дренажем. Торфяники мощные (более 1,5—2м) предварительно осушаются от­крытыми каналами и кротовым дренажем, а затем после осадки торфа на них закладывается закрытый материальный дренаж. 4. Торфяники безнапорного грунтового питания, подстилаемые водопроницаемыми грунтами (К_ф > 5 м/сут), при использовании под пашню и пастбища осушаются открытыми каналами в сочетании с раз­реженным закрытым дренажем. 5. На объектах намывного водного питания (аллювиального и де­лювиального типов) применяется регулирование реки и устройство нагорно-ловчих и головных каналов. При нагонных водах применяется польдерный способ осушения. 6. Для борьбы с подтоплением при инфильтрационном питании при­меняют береговой, кольцевой и головной дренажи. 7. При грунтово-напорном водном питании применим вертикаль­ный дренаж при соответствующих гидрогеологических условиях. Испарение с сухой и взрыхленной поверхности меньше, чем с влажной, с ненарушенным строением. Поэтому при определении за­трат воды на возделывание той или иной сельскохозяйственной куль­туры учитывается испарение воды через листья и испарение с поверх­ности почвы. Это суммарное испарение называют водопотреблением, или эвапотранспирацией (Е=Е_физ+Е_трансп). Величина водопотребления зависит от клим-ких условий, кол-ва тепловой энергии, поступающей на поверхность, влажности почвы, вида и урожайности возделываемой культуры. Водопотребление с/х культур увеличивается с повышением порога предполивной влажности или при непрерывном снабжении растений водой. Однако в связи с ростом урожая расход воды на его единицу уменьшается. В практике орошаемого земледелия существует несколько мето­дов определения водопотребления сельскохозяйственных культур, которые можно объединить в три группы: 1) теоретические, основан­ные на физических законах испарения и энергии; 2) метеорологические, когда водопотребление функцио­нально связано с метеорологическими факторами — температурой и относительной влажностью воздуха; 3) эмпирические, когда величина водо­потребления или отдельные коэффициенты определяются эксперимен­тальным путем (метод А. Н. Костякова, по ко­торому Е = КУ, где Е — водопотребление, м³/га; У — урожай, т/га; К — коэффициент водопотребления, м³/т).

 

10. Требования к водно-воздушному режиму почв

Высокое плодородие мелиорируемых земель обеспечивается созданием в корнеобитаемом слое почвы благоприятного водно-воздушного режима в период вегетации растений.

При расчете расстояний между дренами норму осушения следует принимать:

— в начале расчетного периода:

предпосевного — на уровне поверхности земли;

летне-осеннего — на 0,20 м меньше глубины заложения дрен;

— в конце расчетного периода — на расчетном уровне залегания грунтовых вод в предпосевной или вегетационный период с учетом типов почв и сельскохозяйственного использования осушаемых земель.При проектировании дренажной сети принимается меньшее значение расстояний из полученных по расчетам.

Сроки, в течение которых уровень грунтовых вод опускается до нормы осушения, следует принимать, сут:

— в весенний период:

под пахотные и пастбищные земли — 10;

под сенокосные земли — 15;

в летне-осенний период

— Осушительная система должна обеспечивать: проходимость сельскохозяйственной техники при проведении полевых работ; влажность почвы в корнеобитаемом слое в вегетационном период: зерновых культур - 55...75% полной влагоемкости; для овощей, картофеля и корнеплодов - 60...80%; для трав - 65...85%; норму осушения (оптимальную глубину залегания подземных вод) в соответствие с приведенной ниже таблицей 4. диапазон колебания уровней грунтовых вод, необходимый для нормального развития растений в предпосевно-посевной период и в периоды летне-осенних затяжных дождей.

Допускается уточнять приведенные значения норм осушения на основании водно-балансовых расчетов.

 

Расчетные расходы воды, их обеспеченность и условия пропуска в руслах проводящих осушительных каналов и дрен через водопропускные сооружения (согласно критическим гидрологическим периодам).

Расчетные обеспеченности расходов воды и условия их пропуска при проектировании осушительных систем необходимо принимать: – для осушительных систем с площадью водосбора до 2,0 тыс. га – в соответствии с таблицей 1;

– для осушительных систем с площадью водосбора 2,0 тыс. га и более в качестве расчетного следует принимать расход весеннего половодья обеспеченностью 25 % с обязательной проверкой на пропуск расхода летне-осеннего паводка обеспеченностью 10 %, при условии соблюдения требований, перечисленных в таблице 1.

Таблица 1

Сельскохозяйственное использование осушаемых земель	Расчетный расход	Условия пропуска расчетного расхода	Обеспеченность расчетного расхода, %
Полевые севообороты и пастбищные угодья	Весенний паводок	В бровках
Предпосевной	Ниже бровок на 0,5–0,7 м
Сенокосные земли	Летне-осенний паводок	Ниже бровок на 0,2–0,3 м
Предпосевной	Ниже бровок на 0,4–0,5 м
Весенний паводок	В бровках
Для всех видов использования земель	Среднемеженный	Без подпора впадающей сети

Примечание: большие значения уровней воды в каналах принимаются на малоуклонных территориях (i < 0,0005).

 

12. Регулирующая сеть

Регулирующая сеть должна обеспечивать отвод поверхностных вод и понижение уровня подземных вод на осушаемом массиве в следующие расчетные периоды:
от прохождения пика весеннего паводка до начала полевых работ;
от прохождения пика весеннего паводка до начала вегетации трав (для пастбищ и сеноко-сов);
в период выпадения летне-осенних дождей и уборки урожая.
Регулирующая сеть по принципу действия подразделяется на: закрытые дрены и открытые осушители, понижающие уровень подземных вод в требуемые сроки; закрытые и открытые собиратели, отводящие в расчетное время избыточные поверхностные воды.
Выбор конструкции регулирующей сети в конкретных природных условиях должен быть обоснован водно-балансовыми расчетами, опытом эксплуатации существующих осушительных систем или специальными исследованиями.
Открытую регулирующую сеть применяют в основном для осушения естественных сенокосов, для предварительного осушения болот с близким залеганием уровней грунтовых вод с последующим выполнением культуртехнических работ и строительством закрытого дренажа, для осушения низинных болот, подстилаемых на глу-бине 1,5…2,5 м хорошо водопроницаемыми почвогрунтами с коэффициентами фильтра-ции более 1 м/сут при уклонах поверхности менее 0,001, на почвогрунтах с наличием на глубине менее 1 м скальных пород и большого количества камней.
Закрытая регулирующая сеть - обязательный способ осушения земель под полевые и овощекормовые севообороты, технические культура, сады, ягодники.
Различают дренажную закрытую осушительную сеть, понижающую уровень инфильтрационных, грунтовых и грунтово-напорных вод, собирательную, обеспечивающую отвод воды с поверхности поля и из пахотного слоя,
Дренажную сеть устраивают при осушении болот, минеральных земель при коэффициенте фильтрации более 0,01 м/сут с грунтовым и грунтово-напорным, смешанным и намывным питанием. Сеть закрытых собирателей делают при осушении минеральных слабоводопроницаемых почвогрунтов атмосферного типа водного питания при коэффициенте фильтрации 0,01 м/сут и менее.
Для устройства дрен и закрытых собирателей применяют дренажные трубы различных конструкций. Минимальный диаметр труб для закрытой регулирующей сети необходимо прини-мать 50 мм. Уклоны дрен и закрытых собирателей при минимальном диаметре должны быть, как правило, 0,003 и более. Допускается увеличение диаметра дрен на безуклонных равнинах (при невозможности обеспечить минимально допускаемый уклон), в условиях притока подземных вод, при повышенном содержании в подземных водах закисного же-леза, на осушительных системах с подпочвенным увлажнением.
При минимальном диаметре длину дрен и закрытых собирателей следует принимать не более 250 м, а в мелкозернистых водонасыщенных песках и илах - не более 150 м. При осушении окраин массива длина дрен принимается не менее 50 м.
Регулирующую сеть при уклонах поверхности 0,005 и более следует проектировать перпендикулярно основному направлению потока поверхностных или грунтовых вод (поперечная схема). При меньших уклонах можно располагать регулирующую сеть по поперечной схеме и по уклону местности (продольная схема). Закрытые собиратели целесообразно трассировать только по поперечной схеме.

На практике при проектировании регулирующей сети по поперечной схеме дрены или закрытые собиратели располагают под острым углом к горизонталям местности, что позволяет придать дренам уклон путем не только их заглубления к устью, но и использования естественного уклона.

 

13. Закрытая регулирующая сеть

Закрытая регулирующая сеть проектируется для осушения избыточно увлажненных минеральных почв при уклонах поверхности 0,03-0,04 и торфяно-болотных и торфяниках (ср. мощности и глубокозалежных глубиной до 1м).

В основе проектировании закр. рег. сети д.б. положены характеристики рельефа почвенно-геологического разреза, результаты водно-балансовых исследований и гидрологии, также необходимо выявить участки земель с малоиспользуемыми грунтами, глубокозалежными торфяникам.

По размещению в плане закр. рег. сеть м. б. представлена продольной и поперечной схемами, которые зависят от отношения элементов рег. сети к направлению движения гр. и проверхн. вод. Закр. рег. сеть проектируют из труб (пластмассовых, керамичес­ких и асбестоцементных), которые выдерживаят давление грунта, временную динамическую нагрузку от с.-х. машин.

Минимальный диаметр керамических и пластмассовых труб для закр. рег. сети принимается 50 мм. Уклоны дрен и закрытых собирателей при минимальном диаметре д.б. 0,003 и более.

Стыки и перфорацию дренажных труб следует защищать рулонными защитно-фильтрую­щими материалами и органическими материалами: торф, солома. При осушении мелкозалежных торфяников закр. рег. сеть должна размещаться в подстилающем грунте. В среднемощных и глубоких торфяниках, а также в оплывающих грунтах дренаж следует устраивать после первичного осушения болот и осадки торфа.

Подключение дрен к коллекторам проектируется внахлестку или впритык с использованием соединительной арматуры. Соединение дрен с коллекторами диаметром 150 мм и более выполняют ч/з вспомогательные коллекторы меньшего диаметра. Поперечная схема проектирования в плане исп-ся на тер-риях с уклоном рельефа более 0,005, продольная менее 0,005.

Наименьшее расстояние от ДКР прокладываемых дрен следующее: 10м – лиственные, 15м – хвойные породы. Дрены и собиратели подключаются к закр. пров. сети по возможности с 2х сторон под углом 60-90°. Длина элементов рег сети зависит от уклона дренажа (i<0,005-до 200м, i>0,005 – до 300м). Меньшие длины дрен применяются на безуклонных участках, а также в пестрых гидрогеол. условиях (в местах выклинивания на поверхность грунтовых вод). При осушении окраин массива длина дрен – не менее 50 м.

Для повышения эффективности удалении вод из замкнутых участков расстояние между дренами и закр. собирателями понижают в 1,5-2 раза.

Проектирование в вертикальной плоскости: Глубина заложения дрен: 1,2 – 1,3м в глинистых и торфяных, 1,1 – 1,2 м в песчаных и супесчаных. Минимальная считается 1,0 – 1,1м, но не должна превышать 1,5м исходя из природоохранных мероприятий.