Файл: 2 курс___Курс. пр.ИОТ.doc

Р- 13 Инженерное обустройство территории : методические указания по выполнению курсового проекта / А.Л. Рабочев, В.А. Самохвалов. – Кинель, 2009. – с.

Настоящие методические указания содержат необходимые материалы для выполнения курсового проекта по инженерному обустройству территории на тему: «Проект земляной плотины сельскохозяйственного назначения».

Предназначены для студентов, обучающихся по специальности: 120301.65 – «Землеустройство»

Введение

Высшая цель общественного производства − наиболее полное удовлетворение растущих материальных и духовных потребностей человека.

Материальные блага на 3/4 формируются за счет продукции сельского хозяйства.

Для высокоэффективного функционирования сельскохозяйственного производства, получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур нужны социально-экономические условия (уровень механизации, производительность труда и др.) и внешние природные условия, благоприятные для сельскохозяйственных растений (климат, плодородие почв, гидрологические условия, рельеф и др.).

На большей части территории нашей страны именно человек должен обеспечивать эти внешние условия, путем изменения неблагоприятных природных условий. Основным средством достижения поставленной цели является мелиорация – система организационно-хозяйственных и технических мероприятий, предусматривающая коренное улучшение неблагоприятных природных (гидрологических, почвенных, агроклиматических и др.) условий, с целью наиболее эффективного использования земельных ресурсов. Мелиорация способствует повышению плодородия почвы, обеспечивает увеличение урожайности сельскохозяйственных культур и рост производительности труда.

Учитывая, что основные сельскохозяйственные районы Российской Федерации находятся в зоне недостаточного увлажнения (≈ 2/3 площади пашни в засушливой зоне), решить проблему увеличения объема сельскохозяйственного производства невозможно без проведения на строго научной основе мелиоративных мероприятий (орошения, обводнения), культуртехнических работ и землеустроительных мероприятий на значительной территории.

Современная площадь орошаемых земель в нашей стране составляет 8,9 % площади пашни. Вместе с тем, в странах с развитым сельским хозяйством и лучшими, чем в России климатическими условиями, мелиорированные земли занимают: во Франции и Германии − 56 % пашни, в США – 60 %, в Голландии – 80%.

Для создания устойчивого производства сельскохозяйственной продукции в нашей стране необходимо довести площадь мелиорированных земель до 27 % пашни.

Все это свидетельствует о необходимости глубокого усвоения основ сельскохозяйственной мелиорации, об обязательности согласования проводимых мероприятий с требованиями экологической обстановки. Современный специалист в области сельского хозяйства должен обладать глубокими знаниями агронома, гидротехника, мелиоратора и землеустроителя одновременно.

1. Проектирование пруда и определение режима его работы

Одним из основных элементов оросительной системы является источник орошения, который определяет технические особенности системы и размеры орошаемой площади. Для орошения используют реки в их естественном или зарегулированном состоянии; поверхностный местный сток, аккумулируемый в прудах, водохранилищах; подземные воды и др.

Под местным стоком понимают сток временных водотоков, образующихся во время весеннего снеготаяния или выпадения летних ливневых дождей.

Эти водные ресурсы можно задерживать на месте их образования различными агротехническими мероприятиями, лесомелиорацией, а также при помощи гидротехнического строительства − создания водохранилищ, прудов, лиманов.

Воду местного стока используют на орошение и обводнение.

1.1. Выбор места створа плотины

При проектировании водохранилищ и прудов на местном стоке большое значение имеет правильно выбранное место под водохранилище, так как оно во многом определяет надежность работы всей оросительной системы.

Перед проектированием водоема производится ряд изысканий на местности. Эти изыскания включают: выбор места створа плотины и получение гидрогеологических характеристик ложа будущего водоема (Рис. 1).

Створ плотины выбирается с учетом следующих требований:

1. Плотина должна быть расположена по возможности ближе к потребителю.

2. Плотина должна располагаться в самом узком месте балки, что обеспечит минимум земляных работ.

3. Продольный уклон дна балки в месте устройства пруда не должен превышать 0.005.

4. Грунты в основании и ложе водохранилища должны быть слабоводопроницаемыми.

5. Высота плотин сельскохозяйственных прудов не должна превышать 15 м.

6. Вода должна быть пригодной для орошения, её количество должно полностью удовлетворять потребность.

Рис. 1 Карта водосборной площади М 1:50000

Сечение рельефа – 5 метров

- Зона затопления

Площадь водосбора = 20 км²

Место для водоема можно считать пригодным, если ложе и склоны балки сложены водоупорными породами (глинами, суглинками) с коэффициентом фильтрации К_ф = 0.01 м/сутки. Мощность залегания данных пород должна быть не менее 3-4 м.

Если полевые исследования фильтрационных свойств грунта не про- водились, слой фильтрационных потерь принимается равным:

- для водопроницаемых пород (песок, супесь) - 1...2 м/год и более;

- для суглинков – 0.5 ... 1.0 м/год (2...3 мм/сутки);

- для глинистых грунтов – 0.5 м/год (1...2 мм/сутки).

На основании гидрогеологических изысканий делается заключение о пригодности выбранной балки для устройства на нем водохранилища.

ЗАДАНИЕ: Выбрать место строительства плотины и нанести створ плотины на карту масштаба 1:50 000. Определить высоту и длину плотины. Выделить водосборную площадь пруда и определить её величину.

1.2. Расчет притока воды в пруд

Рассчитать ожидаемый приток воды в пруд от весеннего снеготаяния можно по формуле:

W = 1000 ·h_с ·F₁, м^³;

где h_с - слой весеннего стока при 85%-ной обеспеченности, мм;

F - площадь водосбора, км².

Слой весеннего стока h_с определяется:

h_с = ·К_р, мм ;

где - норма весеннего стока;

К_р - модульный коэффициент.

Норма весеннего стока () берется по карте изолиний нормы стока для своего района (приложение 1). Если < 50 мм, вводится поправочный коэффициент, который выбирается по графику (приложение 2 или 3) в зависимости от величины водосборной площади и нормы весеннего стока.

Например: для Волжского района = 45 мм. Это меньше 50 мм, следовательно, вводим поправку. При площади водосбора 20 км² поправка будет 1.12 и величина нормы стока с ее учетом составит:

= 45 · 1.12 = 50.4 мм

Модульный коэффициент К_р берется из приложения 4 в зависимости от коэффициента вариации С_V, и расчетной обеспеченности, на которую рассчитывается пруд (для сельскохозяйственных прудов Р = 85%).

Коэффициент вариации весеннего стока показывает размах колебаний значений годового стока относительно нормы стока. Значения его колеблются в зависимости от климатической зоны, степени обводнения территории и т.п. (приложение 1). Для водосборов, площадь которых меньше 100 км² , как в нашем случае, полученное по карте значение С_V умножается на 1.25 для учета местных условий.

В нашем примере: С_V = 0.5, что с учетом местных условий составит:

С_V = 0.5 · 1.25 = 0.6 (С_V определяется с точностью до 0.1).

В нашем примере коэффициенту вариации С„ = 0,6 соответствует модульный коэффициент К_р= 0.42 (из приложения 4).

Слой весеннего стока для 85%-ной обеспеченности:

h_с= · К_р= 50.4 ·0.42 = 21 мм

Объем весеннего стока:

W = 1000 · h_с · F₁ = 1000 · 21 · 20 км² = 420000 м³

Именно на этот объем (420000 м³) необходимо рассчитать пруд. Все расчеты сводим в таблицу 1.

Таблица 1.

Расчет притока воды в пруд (район ................)

Показатели	Ед. измерения	Расчетные величины
1. Площадь водосбора (F₁)	км²	20 км²
2. Норма весеннего стока ()	мм	45 мм
3. Поправочный коэффициент весеннего стока	-	1.12
4. Коэффициент вариации (С_V)	-	0.5
5. Расчетная обеспеченность (Р )	%	85%
6. Коэффициент вариации с учетом поправки на местные условия 7. Модульный коэффициент (К_р) 8. Слой весеннего стока (h_с) 9. Объем весеннего стока	- - мм м³	0.6 0.42 21 420 тыс.