Мелиорация и окультуривание земель в условиях землепользования СПК «Родина» Павинского района в Костромской области

      Сопряжение  каналов, закрытых коллекторов и  дрен в вертикальной плоскости осуществляется по определенным правилам.

      Проводящие  каналы сопрягаются между собой  и с водоприемником с учетом следующих  условий:

• если каналы гидравлически рассчитываемые, то расчетные бытовые уровни воды в них должны совпадать, то есть каналы сопрягаются по правилу «уровень в уровень»;
• при впадении гидравлически не рассчитываемого канала (например, открытого коллектора) в рассчитываемый (магистральный канал) дно впадающего канала совпадает с бытовым уровнем в принимающем канале или может быть заглублено под этот уровень не более чем на 0,1 м;
• если оба канала гидравлически не рассчитываемые, то глубина принимающего канала назначается на 0,1...0,2 м больше впадающего (мелкие каналы иногда сопрягаются непосредственно «дно в дно»).

     Закрытые  коллекторы сопрягаются с открытыми  проводящими каналами таким образом, чтобы низ трубы в устье  находился не менее чем на 0,1 м  выше бытового уровня воды в принимающем  канале (водоприемнике), но не менее 0,5 м выше дна канала.

     Сопряжение  осушительной сети из гончарных труб с закрытым коллектором осуществляется в нахлестку. В этом случае дно  траншей закрытого коллектора находится ниже дна траншеи дрены на величину диаметра трубы коллектора.

     Построение  продольных профилей начинается с выбора наиболее удобных вертикального  и горизонтального масштабов. Вертикальный масштаб. Первым строится продольный профиль по дрене. Для этого по трассе дрены вычерчивается разрез поверхности земли, откладывается глубина дна траншеи, в которую будет уложена дрена или закрытый собиратель. Через полученную отметку в направлении устья проводится линия дна траншеи. Уклон дна принимается с учетом уклона поверхности земли по трассе дрены, и с учетом минимально допустимых уклонов дна.

     На  основании профиля дрены строится продольный профиль по закрытому  коллектору. Для этого, как и в  предыдущем случае вычерчивается разрез поверхности земли по трассе коллектора, и указываются пикеты. Вдоль трассы коллектора показаны места впадения некоторых других дрен. Направление  флажка соответствует местоположению впадающего элемента.

     Принципы  построения продольных профилей во всех случаях одинаковы и основаны на сравнении уклонов поверхности  земли вдоль трассы рассматриваемого элемента осушительной системы и  минимально допустимых уклонов дна.

        6.2 Гидравлический расчет.

      Гидравлический  расчет – это определение расчетных  расходов, которые должны пропустить каналы в различные периоды года. Для магистрального канала определяют расчетные модули стока предпосевного, посевного, бытового периодов.

      Гидравлический  расчет проводится с целью определить размеры поперечных сечений каналов  и их пропускную способность. Он производиться  для проводящих каналов при водосборной  площади свыше 500-700 га. Практически гидравлический расчет каналов сводиться к определению глубины их заполнению, ширины по дну и скорости течения воды в них.

      Отметки магистрального канала по верху:

      ПК0 = 55,0

      ПК1 =55,7

      ПК2 = 56,07

      ПК3 = 56,45

      ПК4 = 56,83

      ПК5 = 57,2

      ПК6 = 57,67

      R = 58,0

      Отметки магистрального канала по дну:

        ПК0 = 52,8

      ПК1 = 52,85

      ПК2 = 52,9

      ПК3 = 52,95

      ПК4 = 53,0

      ПК5 = 53,05

      ПК6 = 53,1  

      R = 53,15

      Глубина канала:

      h0 = 2,2

      h1 = 2,85

      h2 = 3,17

      h3 = 3,5

      h4 = 3,83

      h5 = 4,15

      h6 = 4,57

      hR =4,85

      Ширина  канала по верху рассчитывается по формуле:

      В = b+2*m*h, м; где

      b – ширина канала по дну (0,6 м)

      m – коэффициент заложения откосов (1,5)

      В0 = 7,2

      В1 = 9,15

      В2 = 10,11

      В3 = 11,1

      В4 = 12,09

      В5 = 13,05

      В6 = 14,31

      ВR = 15,15

      Площадь поперечного сечения рассчитывается по площади:

      W = (b+m*h)*h = ((B+b)*h)/2, м²

      W0 = 8,58

      W1 =13,89

      W2 = 16,97

      W3 = 20,47

      W4 = 24,3

      W5 = 28,32

      W6 = 34,07

      WR =38,19

      Пикетный  объем рассчитывается по формуле:

      W0-1 = (W0 - W1)/2*100, м³

      Все расчеты по пикетному объему для  всех пикетов делаются аналогично этой формуле:

      W0-1 = 1123,5

      W1-2 =1543

      W2-3 = 1872

      W3-4 = 2238,5

      W4-5 = 2631

      W5-6 =3119,5

      W6-К = 1354,87

      Смоченный периметр – длинна контура, по которой  вода соприкасается со стенками и  дном русла, рассчитывается по формуле:

      X = b+2h*√1+m², м

      Х0 = 8,52

      Х1 = 10,79

      Х2 = 12,01

      Х3 = 13,2

      Х4 = 14,39

      Х5 = 15,54

      Х6 = 17,05

      ХR =18,06

      Хср = 13,69

      W_ср= 23,1

      Гидравлический  радиус (R) – отношение площади живого сечения, к смоченному периоду, рассчитывается по формуле:

      R =W/Х = 23,1/13,69 = 1,7

      Определение коэффициента скорости течения воды в канале зависит от уклона потока, формы живого сечения и глубины  наполнения.

      С = (87*√R)/(R+γ) = (87*1,7)/(1,7+1,75) = 37,08

      γ – коэффициент шероховатости.

 

      Уклон дна канала по дну, рассчитывается по формуле:

      I = (h2 –h1)/l = (53,15-52,8)/642,5 = 0,0005

      h2 – отметка магистрального канала на репере

      h1 – отметка магистрального канала на нулевом пикете

      l – длинна канала

      Величина  скорости не вызывающая разрушения земляных русел должна быть не более 0,7 -1,0 м/сек. Скорость воды в канале рассчитывается по следующей формуле:

      V = C*√R*I = 37,08*√1,7*0,0005 = 1,07 м/сек

     Расход  воды в магистральном канале при  условии полного заполнения его  потоком воды определяется по формуле:

       , м³/с, где

      Q — расход воды, м³/сек

      W — площадь поперечного сечения канала, м²

      V — средняя скорость воды в канале, м³/сек

      Q=23,1 *1,07=24,7 м³/сек.

      На  каждый канал строят продольный профиль, он представляет собой чертеж на миллиметровой  бумаге и отображает положение поверхности  земли по оси канала и дна с  указанием отметок поверхности  и дна , глубина канала по пикетам  и продольного уклона дна.

      Суммарный объем = 13882,4 м³

      Глава 7. Расчет хозяйственного плана регулирования  водного режима корнеобитаемого  слоя.

Исходные  данные:

1. Культура – Козлятник восточный
2. Урожайность – 6 т/га
3. Почва – Дерново сильно подзолистая супесчаная на суглинках.
4. Гумус 2,5 %
5. Характер избыточного увлажнения – временное
6. Мощность гумусового горизонта 18-20 см
7. Источник водного питания – Паводковые воды(15-20 дн), близкое состояние грунтовых вод.
8. Пористость – 45 %
9. рН – 4,2