Регулирование водного, воздушного и питательного режимов почв с помощью гидротехнических, культуртехнических и химических мелиорацийРефераты >> Ботаника и сельское хоз-во >> Регулирование водного, воздушного и питательного режимов почв с помощью гидротехнических, культуртехнических и химических мелиораций
10. Норма осушения (Z) – 0,5 м.
11. Продолжительность понижения уровня грунтовых вод (Т) – 8 суток.
12. Гидролитическая кислотность (Hg)- 4,6 МГ-экв/100г почвы.
13. Содержание элементов питания в почве:
азота (N) 2,2 мг/100г
фосфора (P2O5) 6 мг/100г
калия (K2O) 7 мг/100г
2.2 Возможные типы водного питания
Выбирая методы и способы осушения нужно учесть причины избыточного увлажнения, различают 5 основных типов водного питания земель:
1) атмосферный;
2) грунтовый;
3) грунтово-напорный;
4) склоновый;
5) намывной.
2.3 Методы и способы осушения
Методы осушения выбирают и применяют в зависимости от типа водного питания. Каждому типу соответствует свой метод осушения.
Основные методы осушения:
1) При атмосферном типе водного питания – ускорение поверхностного стока;
2) При грунтовом и грунтово-напорном – понижение уровня грунтовых вод;
3) При склоновом – перехват поступающего на осушаемый массив склонового стока;
4) При намывном – ограждение пойм от затопления.
Способ осушения назначают, исходя из метода осушения, который зависит от типа водного питания.
Основные способы осушения:
1) При атмосферном типе водного питания – устройство открытых каналов-собирателей;
2) При грунтовом и грунтово-напорном – устройство дренажных систем, коллекторов, дрен, глубоких каналов, вертикальный дренаж;
3) При склоновом – устройство нагорных каналов;
1. При намывном – строительство дамб.
Способ осушения определяет систему технических средств и устройств, при помощи которых производится сбор и отвод избыточных поверхностных или подземных вод.
Так как в избыточном увлажнении данного участка принимают участие атмосферный, делювиальный и грунтовый ТВП, то основными методами осушения этого участка являются: ускорение поверхностного стока, понижение уровня грунтовых вод, перехват поступающего на осушаемый массив склонового стока. Следовательно, основными способами осушения данного участка являются: устройство открытых каналов – собирателей, устройство дренажных систем, коллекторов, дрен, устройство нагорных каналов.
2.4 Проектирование на плане осушительной системы
Осушительная система – это комплекс инженерных сооружений и устройств, создающих необходимые условия для улучшения водного режима переувлажненных земель.
В состав осушительной системы входят:
1) проводящая часть:
- главный магистральный канал;
- закрытые транспортирующие собиратели (коллекторы);
- коллекторы;
2) регулирующая часть – дрены;
3) оградительная часть – нагорные каналы;
4) дополнительные сооружения (дороги, мосты, трубы-переезды);
5) поля севооборота
Проектирование всех элементов осушительной системы производится в определенной последовательности: начинают с проектирования проводящей части осушительной сети, оградительной сети и, затем, проектируют регулирующую сеть.
Трасса магистрального канала прокладывается по самым низким отметкам поверхности осушаемого массива, используя в первую очередь, естественные протоки, тальвеги и другие, хорошо выраженные понижения. Магистральный канал должен принимать воду самотеком с любой точки площади, подлежащей осушению. Положение магистрального канала должно, по возможности, обеспечивать двухсторонний прием воды. Уклоны магистральных каналов определяются уклонами поверхности осушаемой территории и предельно допустимым скоростям на размыв, заиление и зарастание. Минимальный уклон – 0,0002
Расположение транспортирующих собирателей и дренажных коллекторов должно отвечать некоторым условиям. Они должны трассироваться по границам полей севооборота, севооборотных участков. При трассировании транспортирующих собирателей и коллекторов надо учитывать последующее размещение регулирующей сети. Уклоны для транспортирующих собирателей следует принимать не ниже 0,0004, а при плоском без уклонном рельефе – 0,0003. Уклон дренажного коллектора должен быть не менее 0,002, чтобы предотвратить заиление и закупорку трубы коллектора.
В случае ограждения осушаемых земель от поступления поверхностной воды, стекающей с вышележащего водостока, проектируются нагорные каналы. Они прокладываются вдоль верхней границы осушаемой территории, у подножия склона с уклонами 0,0003 – 0,0005, вода из нагорных каналов сбрасывается в проводящую сеть осушительной системы.
Регулирующая осушительная сеть состоит из сети каналов и дрен для сбора избыточной поверхностной и грунтовой воды, непосредственно на осушаемой площади, для создания и поддержания в корнеобитаемом слое оптимального водно-воздушного режима, отвода собранной воды в проводящую сеть.
Наиболее совершенным типом осушительной сети является закрытая осушительная сеть, в основе которой лежит регулирующая сеть в виде закрытых дрен. Дрена – закрытый канал, на дне которого укладывается водопроводящий материал. Наибольшее применение на практике осушения находит гончарный дренаж: керамические трубки длиной 93 см., диаметром от 5 до 25 см. укладываются на дно траншеи впритык одна к другой.
Расположение дрен в плане должно обеспечивать максимальный перехват почвенно-грунтовых и поверхностных вод.
Расстояние между дренами считается по формуле:
D=17,3 |
K ∙ T ∙ H (H - Z) |
, м |
C ∙ Z |
где Н – глубина закладки дрены, м;
Z – норма осушения, м;
T –продолжительность понижения уровня грунтовых вод, сут.
K – Коэффициент фильтрации, м/сут;
C – коэффициент водоотдачи, %.
D=17,3 |
0,5 ∙ 8 ∙ 1,1(1,1 – 0,5) |
= 16,3 м |
6 ∙ 0,5 |
Длина дрены не должна превышать 200-250м, а уклон должен быть не менее 0,002.
Гидрологические и гидравлические расчеты
Определяем потребительский расход магистрального канала (Q мк потр.):
Модуль поверхностного стока:
qпов = |
3,8 |
, л/с с 1 га |
S вод |
q пов = |
3,8 |
=0,68 л/с с 1 га |
1000 |
Приток воды с водосбора:
Q вод = S вод.*q = 1000*0,68=680 л/с
Модуль дренажного стока:
q дрен = |
A *µ *ν |
, л/с с 1 га |
8,64 |