Главная | Обратная связь
МегаЛекции

Гидролесомелиоративной сети





 

Цель занятия: приобретение навыков по выполнению расчетов при проектировании ГЛМС.

Материальное обеспечение: персональный компьютер (микрокалькуляторы), методические разработки.

 

Объемы трассоподготовительных и земляных работ, устройство сооружений рассчитываются после вычерчивания плана гидролесомелиоративной сети. Для удобства расчета затрат предварительно составляется ведомость основных показателей мелиоративной сети и запроектированных сооружений (табл. 14).

 

Таблица 14 - Основные показатели мелиоративной сети

 

Наименование Ед. изм. Количество
1. Каналы проводящей сети:    
  магистральные км 1,7
  транспортирующие собиратели км 1,8
2. Каналы оградительной сети    
  ловчие км 0,5
 
   
 

               
   
b — ширина канала по дну, м. Расчет считается законченным, если различие между К ПР и К Д не превышает 5 %.   Проверка русла канала на размыв проводится только в том случае, если поверочный расход воды выше расчетного. При необходимости поверки русла канала на устойчивость к размыву рекомендуется поверку выполнять в виде гидравлического расчета. Только ширина канала принимается установленная ранее гидрологическим расчетом, а задаются глубиной воды в канале. Расчет также ведут в табличной форме (табл.12).   Таблица 12 - Проверка устойчивости канала на размыв  
Глубина канала, м Ширина канала по дну, м   w, м2   c, м   R, м   C   СÖR Расход воды   u, м/с   uДОП м/с Примечание
0,8 0,6 1,44 3,48 0,41 26,49 17,03 0,77 0,54 0,60
0,9 0,6 1,75 3,84 0,46 27,18 18,37 1,02 0,58 0,60
1,0 и т.д. до расчетной глубины канала 0,6 2,10 4,21 0,50 27,83 19,66 1,31 0,62 0,60 возможен размыв

 

Примечание. Максимально допустимая скорость течения взята по песку (табл. 13).

В случае если скорость течения воды в канале превышает максимально допустимую, то намечают крепление дна канала или применение других сооружений (перепады, быстротоки и т.п.).



 

Таблица 13 - Максимально допустимые скорости воды

в каналах (по Б.В. Бабикову)

 

Грунт Размер фракций, мм или степень разложения торфа Скорость, м/сек
Песок: крупный 1,0 — 2,5 (90% веса) 0,60 — 0,75
средний 0,25 — 1,0 (80 %) 0,45 — 0,60
мелкий 0,05 — 0,25 (80 %) 0,35 — 0,45
 
 
Владимирская обл. 0,94 Удмуртия 0,85
Ивановская обл. 0,91 Башкортостан 0,99
Калининская обл. 0,92    
Калужская обл. 1,02    
Костромская обл. 0,83    
Юго-Западная часть 0,85    
Северо-Восточная часть 0,80    
Московская обл. 1,01    
Орловская обл. 1,05    
Рязанская обл. 1,04    
Смоленская обл. 0,99    
Тульская обл. 1,03    
Ярославская обл. 0,89    

 

 

Таблица 4 - Поправочный коэффициент на расстояние между осушителями в зависимости от групповых условий и установившейся глубины каналов

 

Глубина канала после осадки грунта, м Минеральный грунт и торф глубиной 0,3 —0,6 м, подстилаемый Торф глубиной 0,6 —1,0 м при врезании дна канала в Торф
глиной и суглинком легким суглинком и супесью песком глину и суглинок легкий суглинок и супесь песок низинный переходный верховой
0.3 0.36 0.44 0.48 0.12 0.13 0.15 0.14 0.13 0.12
0.4 0.46 0.53 0.58 0.25 0.26 0.27 0.27 0.26 0.25
0.5 0.56 0.62 0.68 0.37 0.39 0.41 0.41 0.40 0.39
0.6 0.65 0.70 0.76 0.50 0.52 0.50 0.55 0.54 0.53
0.7 0.75 0.79 0.84 0.65 0.66 0.66 0.67 0.66 0.65
0.8 0.84 0.87 0.90 0.77 0.78 0.78 0.78 0.77 0.76
0.9 0.92 0.94 0.96 0.89 0.90 0.91 0.91 0.90 0.88
1.0 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
1.1 1.05 1.07 1.09 1.07 1.10 1.12 1.07 1.07 1.07
1.2 1.09 1.14 1.17 1.11 1.21 1.22 1.14 1.12 1.11
1.3 1.13 1.21 1.25 1.14 1.29 1.30 1.20 1.17 1.15
1.4 1.16 1.26 1.32 1.17 1.36 1.37 1.23 1.19 1.16
1.5 1.19 1.32 1.39 1.18 1.41 1.45 1.25 1.21 1.17
1.6 1.22 1.37 1.46 1.18 1.47. 1.52 1.26 1.22 1.18
1.7 1.26 1.41 1.52 1.19 1.51 1.59 1.27 1.22 1.18
1.8 1.29 1.45 1.58 1.20 1.54 1.66 1.28 1.22 1.18

 

 

 
 
 

               
   
При проектировании проводящих каналов следует руководствоваться следующими основными положениями: а) проводящую сеть необходимо располагать по самым низким отметкам поверхности земли с небольшими глубинами торфа; б) каналы следует проектировать так, чтобы глубина торфа увеличивалась к устью; в) проводящая сеть должна обеспечивать сброс воды с территории участка по кратчайшему пути, иметь по возможности прямолинейное размещение, с возможно меньшим количеством пересечений существующих и проектируемых дорог, коммуникаций, линий связи и электропередач; г) на участках с плавным уклоном поверхности без выраженных тальвегов и лощин проводящую сеть следует проектировать в зависимости от удобства размещения в плане регулирующей сети; д) сопряжение собирателей с магистральными или другими каналами в плане рекомендуется производить под углом 60 — 80о , при сопряжении под углом 90о необходимо проектировать закругления радиусом 10 В, В — ширина по верху; е) пересечение проводящих каналов с дорогами, трубопроводами необходимо проектировать, по возможности, под прямым или близким к нему углом. Ось магистрального канала, по возможности, должна приближаться к прямой линии. Углы поворота трассы (углы между направлениями потока) должны быть меньше 60о. Сопряжение магистрального канала с водоприемниками проектируется под углом 45 — 60о. При большем угле проектируются закругления. Нагорные каналы проектируются по границе осушаемого участка под острым углом к горизонталям поверхности. При ровном склоне нагорный канал проектируется сплошным по границе участка. Для ограждения осушаемого участка от притока грунтовых или грунтово-нагорных вод проектируются нагорно-ловчие, ловчие каналы. В зависимости от условий питания каналы проектируются сплошными или прерывистыми. При питании напорными грунтовыми водами нагорно-ловчие каналы проектируются по линии наиболее высоких напоров и обычно в тех местах, где грунтовые воды расположены ближе к поверхности земли. Ловчие каналы следует приурочивать к зоне наиболее высокого стояния грун
 
y= при R<1.0 y=1.3 при R>1.0 Коэффициент шероховатости для свежевырытых каналов находится в пределах 0.025 — 0.030. При принятой в лесоосушении трапецевидной форме земляных каналов гидравлический расчет рекомендуется вести по схеме: wпр ®lпр ® Rпр ® Спр ®Кпрg ( 1±0,05) где Кпр и Кg — проектные и действительные модули расхода. Модуль расхода представляет собой расход воды канала, приходящийся на единицу уклона: Кg= , (4.3) Kпр= wпр С Ö R, (4.4) Cуть гидравлического расчета состоит в подборе поперечного сечения канала, обеспечивающего безопасный пропуск заданного расчетного расхода. В связи с тем, что глубина канала является в данном случае заданной, подбирается необходимая ширина канала. При ручном расчете вычисления желательно представить в табличной форме (табл. 11).   Таблица 11 - Гидравлический расчет канала МК-2 на пикете Пко  
Рабочая глубина канала, м (hp) Ширина канала по дну, м (b) Площадь живого сечения, м2 (w) Смоченный периметр, м (l) Гидравлический радиус, м (R)     С     СÖR     u, м/с     КПР     КД
0,8 0,4 1,28 3,28 0,39 26,09 16,29 0,51 20,85 25,30
0,8 0,5 1,36 3,38 0,40 26,30 16,67 0,53 22,67 25,30
0,8 0,6 1,44 3,48 0,41 26,49 17,03 0,54 24,52 25,30
0,8 0,8 1,60 3,68 0,43 26,83 17,68 0,56 28,29 25,30

 

Примечание: Уклон канала принят равным 0,001; n=0,030; Q=0,8 м3/с; m=1,5

 

При заполнении таблицы используем следующие формулы:

w = (b +mhp)hp, (4.5)

l =b +2hр , (4.6)

R = , (4.7)

где m — коэффициент откоса;

 
 
 

               
   
Цель занятия: закрепление знаний по гидравлическим расчетам параметров каналов. Материальное обеспечение: микрокалькуляторы, персональный компьютер (пакет прикладных программ).   Гидравлические расчеты проводятся для определения размеров поперечных сечений, проверки их устойчивости против размыва и заиления. Для расчетов необходимы следующие данные: а) расчетные и поверочные расходы воды; б) уклоны для каналов (по расчетно-графической работе); в) величины превышения бровки канала над расчетным горизонтом воды; г) величина допустимых скоростей течения воды, не вызывающих размыва или заиления каналов (по МУ); д) конструкция поперечного сечения русла (трапециевидная); е) шероховатость русла. Расчетные и поверочные расходы воды принимаются на основе гидрологических расчетов, уклоны дна — из продольного профиля канала. Расчетная глубина наполнения каналов на рабочих участках принимается на 0.1 — 0.5 м ниже бровок каналов. Коэффициенты откосов каналов принимаются на основании проработки раздела. Гидравлический расчет каналов проводится при площади водосбора более 5 км2 . Для расчета размеров проводящих каналов применяется следующая формула равномерного движения: Q = w uср = w сÖ Ri , (4.1) где Q — расход воды, м3/сек w — площадь живого сечения, м2; u — средняя скорость потока, м/сек (u=сÖRi ) С — скоростной коэффициент ; R — гидравлический радиус, м; i — уклон дна канала Скоростной коэффициент С определяется по формуле: С = , (4.2) где n — коэффициент шероховатости;
 
товых вод. Ловчие каналы необходимо применять в тех случаях, когда коэффициент фильтрации верхнего метрового слоя равен или превышает 0,5 м/сутки. Нагорные каналы проектируются в случаях, когда расход, притекающий с внешнего водосбора, больше расчетного расхода регулирующей сети.   2. Проектирование осушительной сети в вертикальной плоскости   Цель занятий: отработка навыков определения одного из параметров каналов регулирующей и проводящей сетей. Материальное обеспечение занятий: информация по рельефу (топокарта М 1:10 000) и почвенно-гидрологическим изысканиям (методические разработки).   Построение продольных профилей надо начинать с осушителей, а затем уже строить продольные профили собирателей и магистрального канала. Для построения профиля следует выбирать осушитель, впадающий в проводящий канал, на который составляется профиль. Перед построением профилей надо установить проектную глубину каналов, знать допустимые и оптимальные уклоны для каналов. Минимальные глубины осушителей приводятся в табл. 5   Таблица 5 - Минимальная глубина осушителей  
Мощность торфа, м Проектная глубина осушителей с учетом 25% осадки торфа Минимальная установившаяся глубина осушителей, м
0,1 — 0,5 0,9 — 1,0 0,8 — 0,9
от 0,5 до 1,3 1,2 1,0
более 1,3 1,3 1,0

 

Минимальная глубина осушителей принимается на заболачивающихся вырубках, в ольховых насаждениях и на объектах с атмосферным питанием в зоне неустойчивого увлажнения при выполнении работ преимущественно плужными каналокопателями.

 
 
 

               
   
Увеличение глубины каналов для компенсации осадки торфа можно принимать в следующих пределах (% проектной глубины канала) для торфов плотных — на 10 — 15, средней плотности — на 15 — 20, средней рыхлости — на 20 — 25, рыхлого — на 25 — 40. Глубина проводящих каналов определяется условиями сопряжения с дном регулирующих каналов. Дно каждого младшего канала сопрягается со старшим на уровне меженного горизонта воды в последнем (от 0,05 до 0,25 м). Глубина нагорных каналов проектируется не более 1,3 м. Глубина ловчих каналов определяется положением водоупора, но не должна превышать 2,0 м. При проектировании глубины осушителей, проводящих и оградительных каналов, кроме указанного, нужно учитывать следующее: а) при залегании под торфяным или песчаным грунтом глины или суглинков дно каналов следует врезать в них на 0,15 — 0,20 м, при залегании под торфяным или глинистым грунтом песка или супеси рекомендуется заглубление дна канала в них на 0,1 м, при этом следует учитывать заиление каналов и не допускать отклонения от глубин, указанных в табл. 5 более чем на 0,20 м; б) на болотах с глубиной торфа до 2.0 м рекомендуется врезать дно магистрального канала в минеральный грунт на глубину, указанную в п. “а”. Уклон дна регулирующих каналов должен быть близким уклону поверхности земли, но не менее 0.0003. Допускается повышение максимальных уклонов до 0.01 при незначительных площадях водосбора и до 0.02 при незначительных площадях водосборов на морене. При проектировании проводящих каналов в вертикальной плоскости необходимо: а) уклон поверхности воды в каналах должен быть близким к уклону местности и не превышать максимально-допустимого (i max), определяемого по формуле: imax< , (2.1) где V — допустимая неразмывающая скорость, м/сек; С — коэффициент Шези; R — гидравлический радиус при полном наполнении канала, м;
 
Верхнее Поднепровье, Верхне-Волжский район, Средний Урал (бассейн р. Камы), Приуралье, Нижнее Поволжье   0.23
Средний Урал и Приуралье (бассейн р. Тобола), Западная Сибирь   0.31
Северо-Восток, Дальний Восток, п-ов Камчатка 0.14  

 

Таблица 10 - Средняя зональная распаханность и залесенность речных водосборов Европейской части страны

 

Район Природная зона Распаханность % Лесистость %
Кольский полуостров Лесная
Карелия и Северо-Запад то же
Северный край — “ —
Верхнее Поднепровье — “ —
Среднее и Нижнее Лесная
Поднепровье Лесостепная
  Степная
Бассейн р. Северный Донец и Лесостепная
рек Приазовья Степная
Донской район Лесостепная
  Степная
Верхне-Волжский район Лесная
  Лесостепная
Нижнее Поволжье Лесная
  Лесостепная
  Степная

 





Рекомендуемые страницы:

Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015- 2019 megalektsii.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.