ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.11.2023
Просмотров: 59
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ.
-
Состав осушительных систем …………………………...…………2 -
Система внутрипочвенного орошения…………………………....10 -
Проектирование проводящих сетей для осушительных систем...15 -
Список использованной литературы……………………………..22
-
Состав осушительных систем
Осушительная система - комплекс инженерных сооружений и устройств, создающих необходимые условия для улучшения водного режима переувлажненных земель.
В состав осушительной системы входят: регулирующая сеть, ограждающая сеть, проводящая сеть, водоприемник, гидротехнические сооружения, дорожная сеть, лесополосы, эксплуатационная сеть.
Рис. 1. Схема осушительной системы:
1 – водоприемник; 2 – шлюз-регулятор; 3 – магистральный канал: 4 – полевая дорога; 5 – открытый коллектор; 6 – мост; 7 – нагорно-ловчий канал; 8 – открытый осушитель; 9 – направление течения воды; 10 – устье закрытого коллектора; 11 – дрена; 12 – закрытый коллектор; 13 – колодец на закрытом коллекторе.
Регулирующая сеть (осушители, собиратели, скважины вертикального дренажа и др.) служит для сбора и удаления с территории избыточных поверхностных и грунтовых вод, являющихся причиной переувлажнения территории.
Ограждающая сеть (нагорные и ловчие каналы, дамбы и др.) предназначена для защиты осушаемой территории от поверхностных или грунтовых вод, притекающих извне. При склоновом и намывном ТВП ограждающая сеть выполняет функции регулирующей.
Проводящая сеть (магистральный канал, транспортирующие собиратели, коллекторы) связывает регулирующую и ограждающую сети с водоприемником, транспортирует воду за пределы осушаемой территории.
Водоприемник (река, озеро, балка и т. д.) служит для приема воды, собираемой с осушаемой территории.
Гидротехнические сооружения (шлюзы, перепады, смотровые колодцы и др.) предназначены для управления потоком воды при ее отводе или перераспределении.
Дорожная сеть (дороги, переезды, мосты и др.) служат для беспрепятственного передвижения транспорта и сельскохозяйственных машин по осушаемой территории.
Лесополосы регулируют микроклимат на полях, препятствуют ветровой эрозии.
Эксплуатационная сеть (гидрометрические посты и др.) используется для контроля и надзора за работой всех звеньев осушительной системы и обеспечения бесперебойной ее работы.
Осушительные системы бывают:
открытые (регулирующая сеть - открытые каналы);
закрытые (регулирующая сеть представлена закрытыми дренами). Крупные проводящие и ограждающие каналы в обоих случаях открытые.
Открытые системы применяют при осушении болот, лесов и малопродуктивных сенокосов. Основной недостаток состоит в том, что каналы создают препятствия для механизации сельскохозяйственных работ, снижают КЗИ, требуют постоянного ухода.
Закрытые осушительные системы технически более совершенны, долговечны, не имеют недостатков открытых систем, но строительство их обходится дороже.
По способу отвода воды осушительные системы разделяют на самотечные и с машинным водоподъемом. В самотечных системах вода из проводящей сети отводится в водоприемник по уклону русла. В системах с машинным водоподъемом воду из каналов проводящей сети откачивают в водоприемник насосами.
Осушительные системы по характеру воздействия на водный режим осушаемой территории делят на системы одностороннего действия (сеть построена только для отвода избыточной воды) и двустороннего действия (осушительно-увлажнительные).
Виды регулирующей сети. В зависимости от ТВП регулирующую сеть выполняют:
в виде осушителей (грунтовое и грунтово-напорное питание);
в виде собирателей (остальные ТВП).
В настоящее время строят преимущественно закрытые осушительные системы, причем закрытые дрены могут быть как осушителями, так и собирателями.
Назначение регулирующей сети – создавать и поддерживать водно-воздушный и тепловой режимы в соответствии с требованиями сельскохозяйственных культур.
Глубина заложения регулирующей сети и расстояние между каналами или дренами - зависят от водно-физических свойств почв, выращиваемых культур и др.
Открытая регулирующая сеть – это каналы, устраиваемые для оттока грунтовых вод с целью понижения их уровней (осушители), а также для сбора с осушаемой территории поверхностных вод (собиратели).
Осушители размещают параллельно друг другу (систематическая сеть) поперек потока грунтовых вод под острым углом к горизонталям (поперечная схема) или при уклоне поверхности по их трассе параллельно горизонталям и гидроизогипсам (продольная схема).
Рис. 2. Поперечная (а) и продольная (б) схемы расположения дренажа.
1 – дрена; 2 – закрытый коллектор; 3 – горизонталь; 4 – магистральный канал или транспортирующий собиратель; 5 – устье закрытого коллектора
Открытые осушители выполняют с минимальным уклоном 0,0005, сечение каналов трапецеидальное, ширина по дну 0,4-0,5 м, заложение откосов 1-1,5, глубина осушителей зависит от нормы осушения и находится в пределах 11,5 м. Расстояние между ними зависит от водно-физических свойств почв и составляет обычно 60-100 м, а иногда и более. Расстояния между каналами принимают по рекомендациям научно-исследовательских учреждений.
Открытые собиратели ускоряют отвод избыточных вод, образующихся на поверхности почвы (атмосферный, склоновый, частично намывной ТВП). Это каналы глубиной 0,8-1,2 м, другие характеристики их - как у открытых осушителей. Длина собирателей - до 1-1,2 км. Расстояние между собирателями колеблется в пределах 80-120 м, а при осушении под луга – 100-200 м. Для определения расстояний между открытыми собирателями имеются зональные рекомендации.
Сеть открытых собирателей разделяет осушаемую территорию на небольшие участки, создает препятствия для передвижения по полю сельскохозяйственной техники. Под каналами и бермами иногда пропадает до 10-15% площади осушаемых земель. Поэтому в настоящее время отдается предпочтение закрытым осушителям и собирателям.
Закрытая регулирующая сеть. При грунтовом и грунтово-напорном ТВП грунтовые воды отводят в проводящую сеть при помощи сделанных в подпочвенном слое отверстий – дрен.
Дрены бывают с закрепленными стенками и свободной полостью (гончарные, пластмассовые, деревянные и др.), с незакрепленными стенками и свободной полостью (кротовые и щелевые), с незакрепленными стенками и заполненной полостью (жердевые, каменные) и др.
Дрены с закрепленными стенками и свободными полостями обычно более долговечны. Закрытые дрены располагают по поперечной схеме – параллельно или под острым углом к гидроизогипсам. Такие дрены с наибольшим эффектом перехватывают потоки грунтовых вод. Лишь при практически безуклонной поверхности (i<0,0005) используют продольную схему. Дрены делают с искусственным уклоном, их глубина увеличивается от истока к устью. Дренаж бывает траншейным и бестраншейным. Траншейный дренаж состоит из выполненных экскаватором траншей шириной 0,4-0,5 м, труб, стеллажей, фильтра и грунта дренажной засыпки. При бестраншейном строительстве дренажа трубы укладывают в полость, выполненную специальным экскаватором.
Рис. 3. Конструкции закрытых дренажей (размеры в см):
а - кротовая дрена; б - щелевая дрена; в - дрена из каменных плит; г - дрена из каменной наброски; д – жердевая дрена; е - фашинная дрена; ж - дощатая дрена; з - гончарная или пластмассовая дрена; 1 - гумусированный слой; 2 - защитный фильтрующий материал; 3 – камень; 4 – жерди; 5 – деревянная прокладка; 6 - фашина; 7 – труба из досок; 8 - гончарная или пластмассовая дрена
В настоящее время наиболее распространен траншейный способ строительства дрен.
В малоустойчивых почвах для предохранения укладываемых в траншею труб от смещения в вертикальной плоскости устраивают подкладки-стеллажи из деревянных планок.
Материалами для дрен служат обожженная глина с добавками (керамические или гончарные трубы, этот вид материального дренажа наиболее распространен), пластмассовые трубы, камень, дерево, стекло и др. По виду материала различают: гончарный, пластмассовый, каменный и другие виды дренажа.
Вода поступает в дрены через отверстия в их стенках или через стыки между трубами. Для защиты дрен от заиления и увеличения водоприемной способности делают фильтры из мха, песка, стеклоткани и других материалов. В качестве защитного материала используют гумусироваиный слой почвы высотой 20...30 см. Далее траншею засыпают вынутым из нее грунтом.
Гончарные трубы для дрен, выполняют из глиняных, хорошо обожженных труб правильной цилиндрической или граненой формы.
Их изготовляют с внутренним диаметром 50, 75, 100, 125, 150, 175, 200 и 250 мм длиной 333 мм, а трубы диаметром более 100 мм – длиной 500 мм. Зазоры между трубами не должны превышать 1-2 мм.
При укладке граненых труб производительность труда и качество работ ниже, чем при укладке цилиндрических.
Осушительные дрены устраивают из труб диаметром 50-75 мм, коллекторы – из труб больших диаметров.
Рис. 4. Гончарные дренажные трубы:
а. г – цилиндрические и граненые; б - с опорной плоскостью; в - перфорированные; д - рифленые; е - с фасками; ж - раструбные; з - фланцевые; и – с фигурным торцом
Для укладки труб сначала отрывают траншею глубиной, равной глубине закладки дренажа. Ширина такой траншеи определяется шириной дреноукладчика или экскаватора. Дно траншеи тщательно планируют. Осушительным дренам придают уклон не менее 0,002 и не более 0,01. Укладку ведут сверху вниз по уклону. На 1 га осушаемой площади в зависимости от расстояния между дренами требуется следующее количество дренажных труб:
Укладка дренажных труб в траншеи полностью механизирована, (рис.5). Гончарный дренаж при благоприятных условиях имеет большой срок службы, не менее 50 лет.
Рис. 5. Устройство гончарного дренажа:
1 – трактор; 2 – землеройный рабочий орган; 3 – бункер; 4 – кассета с трубами; 5 – желоб для подачи труб; 6 – гончарная дрена.
Основное преимущество такого дренажа заключается в том, что трубы в работе не изнашиваются, они легче гончарных, что снижает затраты на их транспорт к месту укладки.
Пластмассовые трубы бывают полихлорвиниловые или полиэтиленовые (гладкие или гофрированные). Трубы перфорируют щелевыми (ширина 1-2,5 мм, длина 10-50 мм), реже круглыми (диаметр до 2 мм) отверстиями, через которые в них проникает вода. Поступают они в бухтах длиной до 200 м и более, поэтому их укладку легко механизировать (рис. 9.6).
Рис. 6. Устройство пластмассового дренажа: 1 – трактор; 2 – пустотелый нож для нарезания щели; 3 – направляющий желоб; 4 – барабан для пластмассовых труб; 5 – пластмассовая труба.
Для строительства материального закрытого дренажа в отдельных случаях используют каменную наброску (при наличии камней), бетонные и асбестоцементные трубы. В опытном порядке в траншею также засыпают гранулированный подсушенный торф.
Глубина заложения материальных дрен в минеральных грунтах составляет 1-1,3 м. Если дрены закладывают с искусственным уклоном, то глубина их в истоке не должна быть менее 0,7-0,9 м.
Уклоны дрен со свободной полостью должны составлять 0,002-0,003. Требования к дренам с наполнителями полости (каменная наброска, гранулированный торф) иные: во избежание быстрого заиления такие дрены должны иметь уклон не менее 0,004-0,005.
Длина дрен зависит от их уклона и пропускной способности. При обычных диаметрах пластмассовых дрен, равных 40-50 мм, и уклоне i = 0,003 их делают длиной 150-250 м. При увеличении диаметра и особенно уклона, например до 0,01, длину дрен можно увеличить до 300-400 м.
Расстояние между дренами (м): торф низинный – 20-40; песок мелкозернистый – 30-60; супесь – 25-40; суглинок – 14-20.
Дрены с незакрепленными стенками. Этот вид дренажа дополняет основные виды систематического дренажа, позволяя увеличивать расстояние между дренами.
Кротовый дренаж представляет собой незакрепленные подземные ходы, напоминающие кротовые норы. Его закладывают на беспнистых болотах с уклонами не менее 0,002-003. Кротовые дрены используют как собиратели и осушители. Глубина закладки 0,7-1 м.