Курсовая работа гидротехнические мелиорации Проектирование осушения лесной и лесопарковой территории Рязанской области

1
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования
«Воронежский государственный лесотехнический университет
имени Г.Ф. Морозова»
Кафедра лесных культур, селекции и лесомеллиорации
КУРСОВАЯ РАБОТА
«Проектирование осушения лесной и лесопарковой территории Рязанской
области»
35.03.10 - Ландшафтная архитектура
По дисциплине: Гидротехнические мелиорации объектов ландшафтного
строительства
Студентка группы ЛА2-203-ОБ
Руководитель, преподаватель
___________ Булахтина М.В
(подпись)
__________
(подпись) Кулаков Е.Е
Воронеж 2021.
2
Задание по осушению
Лесопарковой территории
Область
Рязанской области
Топографический план в горизонталях в масштабе 1:20000
Цель осушения - Повышение продуктивности
Тип леса (тип условий местопроизрастания) – Сосняк осоково-сфагновый 9.
Почвогрунты. Глубина торфа 0,9 м, степень разложения рыхлый
зольность торфа 4,5
%, ботанический состав торфа верховой, подстилающий торф грунт глина.
6. Таксационная характеристика насаждений: состав 7С1Е2Б
7. Водосборная площадь: 800 га.
1.
2.
3.
4.
Руководитель, Кулаков Е.Е.
3
СОДЕРЖАНИЕ
4
ВВЕДЕНИЕ
5
1. Агроклиматическая характеристика Вологодской области
6
2. Определение среднего уклона поверхности осушаемого участка
8
3. Определение расстояний между осушителями
9
4. Глубина осушительных каналов
11
5. Проектирование осушительной системы на плане
12
6. Продольные профили осушительных каналов
15
7. Коэффициенты откосов осушительных каналов
17
8. Поперечный профиль осушителя
18
9. Гидрологический и гидравлический расчеты
19
10. Объёмы земляных работ
22
11. Степень канализации
26
12. Строительство осушительной сети
27
13. Лесоводственная эффективность осушения
29
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
31
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
32
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
5
Осушение
-
комплекс
инженерных
гидротехнических
сооружений,
обеспечивающих создание оптимального водного режима на переувлажненных
землях ландшафтного комплекса. Понижение уровня грунтовых и почвенных вод,
а также сброс избыточных поверхностных вод за пределы переувлажненных
территорий в значительной степени повышают природный потенциал, улучшают
экологическую обстановку местности.
Удаление избыточной влаги осуществляется из корнеобитаемого слоя почвы
при помощи осушительных систем, основными элементами которых являются
регулирующая,
проводящая
и
ограждающая
сети,
водоприемник,
гидротехнические сооружения, дорожная сеть и др. Осушительная система бывает
открытой и закрытой, постоянной и временной.
Открытая сеть состоит из осушителей - каналов борозд, ложбин.
Минимальная глубина осушителей должна быть близка к норме осушения и
практически колеблется от 0,7 до 1,3 м.
Норма осушения - глубина уровня грунтовых вод, при которой существуют
оптимальные условия для роста и развития определенных растений в тот или иной
период вегетации. Открытая осушительная сеть имеет ряд достоинств и
недостатков. Главным достоинством ее считается возможность применения для
первичного осушения, основным недостатком является значительная потеря
полезной площади, занятой каналами и кавальерами.
При осушении лесных питомников, парков, садов и скверов, приусадебных
участков, спортивных комплексов, бульваров и в некоторых других случаях
осушение целесообразно проводить дренажем - закрытая сеть. Дрены выполняются
в виде водопоглощаюших линейных трубчатых полостей, располагающихся на
определенной глубине с уклоном для отвода воды. В тоже время, применение
дренажа имеет свои особенности. После осушения корни древесных растений,
углублялись, могут врастать через стыки дренажных трубок и закупоривать дрены.
6
1. Агроклиматическая характеристика Рязанской
области
Площадь Рязанской области составляет около 40 тыс. квадратных километров.
На востоке она граничит с Мордовской АССР, на юго-востоке и юге с Пензенской,
Тамбовской и Липецкой, на западе с Тульской, на северо-западе, севере и северовостоке с Московской, Владимирской и Горьковской областями.
По характеру рельефа область делится на 3 основные части. Северная часть
(левобережье реки Ока) представляет плоскую песчано-болотную равнину. В
понижениях много болот и озер. Восточная часть (правобережье реки Ока), более
высокая.
Рельеф
слегка
холмистый,
характеризующийся
чередованием
меридионально вытянутых повышений и понижений. Рельеф западной части
пересеченный, расчлененный оврагами и балками.
Рязанская область входит в пределы 2-х ландшафтных зон: лесной и
лесостепной, граница между которыми проходит вдоль р. Оки. На повышенных
участках больше пространства занимает сосна, на пониженных местах - еловые леса.
Из лиственных и широколиственных пород встречаются береза, осина, дуб, липа,
ясень, вяз.
Почвенный покров области весьма разнообразен. В северной и восточной
частях области распространены дерново-подзолистые почвы. В центральной части
преобладают серые лесные почвы, а в южной - наиболее распространены черноземы.
Климат Рязанской области умеренно континентальный. Характеризуется
теплым летом, умеренно-холодной зимой с устойчивым снежным покровом и
хорошо выраженными переходными сезонами года - весной и осенью.
Теплый сезон.
7
Теплый сезон года начинается с середины весны. В третьей декаде марта
обычно начинается весеннее снеготаяние. Наиболее интенсивно происходит оно в
первой декаде апреля, когда средняя суточная температура устойчиво переходит
через 0С. Средняя месячная температура самого теплого месяца года - июля,
колеблется от 18,5 до 19,5 С. В отдельные жаркие дни температура воздуха
повышается до 38-41 С (абсолютный максимум). Продолжительность теплого
периода года в среднем 210-218 дней. Продолжительность безморозного периода
170-180 дней. Длина дня в летние месяцы около 16-17 часов.
Холодный сезон.
Температура воздуха самого холодного месяца - января, составляет -10,5-11,0
С, а в очень холодные суровые зимы опускается до -40-45 С (абсолютный минимум).
В зимнее время образуется устойчивый снежный покров, высота которого к концу
зимы на полях достигает 25-30 см. Наибольший запас воды в снежном покрове
бывает в первой или второй декадах марта и составляет 75-100 мм.
Годовая амплитуда средних месячных температур составляет 30-30,5 С.
По увлажнению Рязанская область относится к зоне неустойчивого
увлажнения. Атмосферные засухи наблюдаются на севере области в среднем в 70%
лет, из них в 20% лет бывают дни и с интенсивными засухами; в центральной части
в 90% лет, из которых 30% - с интенсивной засухой; а на юго-востоке засухи
наблюдаются почти ежегодно. Число таких дней за теплый период - от 5 до 10.
Среднее годовое количество атмосферных осадков около 500-575 мм с
колебаниями в отдельные годы от 170-200 мм (1920 г.) до 750-850 мм (1952, 1962
гг.). Две третьи осадков выпадает в виде дождя, а одна треть в виде снега. Осадки в
летний период носят преимущественно ливневой характер.
Графики годового хода температуры воздуха и осадков в Рязанской области.
8
2. Определение среднего уклона поверхности осушаемого
участка
С этой целью просчитывается уклон по трем участкам с различными
уклонами:
i = h/L
где h - превышение; Lдлина линии (м).
L1 = 04 * 200 = 80;
L2 = 3 * 200 = 600;
L3 = 1,6 *200 =320;
i1 = 0,5 / 80 = 0,0062
9
i2=0,5/600 =0,0008
i3=0,5/320= 0,0016
После этого рассчитывается средний уклон как среднеарифметическая
величина из всех уклонов.
icp = (0,0062 +0,0008+0,0016)/3=0,0029.
Определенный таким образом средний уклон поверхности осушаемого
участка учитывается в дальнейшем при определении расстояния между
осушителями.
icp=0,0029.
3. Определение расстояний между осушителями
При определении расстояний между осушителями следует учитывать цель
осушения, климатические и почвенногрунтовые условия, тип леса, уклон
поверхности, глубину залегания водоупора, глубину торфа и причины
избыточного увлажнения.
С учетом этих факторов расстояние между осушителями принимаются по
табл. 1 с поправкой к ней.
Таблица 1 – Расстояние между осушителями на лесных землях
Группа типов леса
1
Ельники, сосняки и
березняки
торфяноболотные,
осокотростниковые,
осокодолгомошные
Глубина
торфа, м
2
До 0,6
Подстилающий
Расстояние между осушителями, м
грунт
Тип заболачивания
Низинный
Переходный
Верховой
3
4
5
6
Глина, суглинок
130-180
120-150
80-110
Супесь,
мелкозернистый
песок
180-220
140-180
110-130
10
Ельники и сосняки
осокосфагноводолгомошные,
черничнодолгомошные
Средне- и
крупнозернистый
песок
220-280
180-230
130-150
Глина, суглинок
180-220
150-180
120-130
200-250
160-200
130-150
250-340
200-280
150-170
210-230
160-200
130-160
Супесь,
мелкозернистый
Сосняки сфагновые и
сосна по верховому
болоту
песок
0,6-1,5
Средне- и
крупнозернистый
песок
Более 1,5 для
всех грунтов
Исходя из задания тип леса (ельник осоко-тростниковый), глубины торфа
(0,6) и подстилающего грунта (глина), пользуясь таблицей вычислили, что
расстояние между осушителями 130 м.
11
4. Глубина осушительных каналов
Глубина осушительного канала (после осадки торфа Т°) принимается в
зависимости от глубины торфа. Так как глубина торфа 0,9 м, то глубина
осушительных каналов равна 1,65 м.
Так как тип болота верховой плотность торфа рыхлая, то коэффициент m
составляет 1,65
После осушения болот происходит осадка торфа, поэтому проектную
глубину каналов Тпр определяем по формуле:
Тпр=mТ°=0.9*1,65=1,67
где Т - глубина канала после осадки торфа,
м; m - коэффициент.
Коэффициент m зависит от плотности торфа и типа болота
Таблица 2 - Значения величины коэффициентов (Т)
Для собирателя: Т = 1,65+0,2 = 1,67 м.
Для магистрального канала: Т = 1,67+0,4 = 1,71 м.
12
5. Проектирование осушительной системы на плане
Прежде чем располагать осушительную сеть на плане, необходимо
тщательно изучить рельеф по горизонталям (лощины, водоразделы и пр.) и уяснить
правила расположения осушительной сети.
Осушительная система состоит из следующих элементов:
а)
водоприемника;
б)
проводящей (транспортирующей) сети;
в)
регулирующей сети, непосредственно влияющей на водный режим
осушаемой площади;
г) оградительной сети, которая перехватывает приток поверхностных и
грунтовых вод с вышележащей части водосбора (бассейна);
д)
сооружений на осушительной сети;
е) дорог.
В качестве водоприемников служат реки, ручьи, реже озера, овраги, иногда
подземные водоносные слои. Водоприемник может находиться как на осушаемой
территории, так и вне ее.
Проводящая сеть состоит из магистрального канала и транспортирующих
собирателей; последние могут быть нескольких порядков. К регулирующей сети
относятся осушители, принимающие грунтовые, а отчасти и поверхностные воды,
и тальвеговые каналы, которые служат для отвода в основном поверхностной воды
из отдельных небольших ложбин и западин. К оградительной сети относятся
нагорные, ловчие и защитные каналы, которые располагаются по границам
осушаемого участка и служат для перехвата поверхностного (нагорные каналы) и
грунтового стока (ловчие каналы) или для прекращения роста болот в стороны
(защитные каналы).
13
К сооружениям на сети относятся мосты, трубы-переезды, перепады,
быстротоки, крепления откосов и др. Осушение площади должно сопровождаться
также проектированием лесных дорог.
Направление осушительных (регулирующих) каналов зависит в основном
от рельефа, а также от расположения дорожной и квартальной сети, глубины
торфа и других факторов.
Осушители следует располагать под острым углом к горизонталям
поверхности, чтобы каналы более плотно перехватывали поток поверхностных и
грунтовых вод, а то же время имели естественный продольный уклон поверхности
по оси осушителей. Величина острого угла между горизонталями и направлением
осушителей зависит от величины уклона поверхности и допустимого продольного
уклона дна осушителей. Чем больше уклон поверхности, тем под меньшим углом
к горизонталям можно проектировать осушители, сохраняя при этом требуемый
продольный уклон дна. Тальвеговые каналы располагают по дну отдельных
ложбин, лощин и западин (котловин).
Нагорные и ловчие каналы проектируют по границам осушаемого участка,
обычно под острым углом к горизонталям.
Проводящие каналы размещают по самым низким элементам рельефа:
магистральный канал - по основной лощине транспортирующие собиратели
-по второстепенным, или вдоль квартальной сети. Если ясно выраженных лощин
на участке мет, проводящие каналы проектируют так, чтобы удобнее располагать
осушители и дороги, а также с учетом других приводимых ниже требований.
При размещении осушительной сети на болотах следует учитывать глубину
торфа. Желательно, чтобы трассы каналов, особенно проводящих, проходили по
местам с наибольшей глубиной торфа (где после осушения будет наибольшая
осадка) и чтобы глубина торфа не уменьшалась к устью каналов.
Размещение осушительной сети должно быть увязано с расположением
существующей и проектируемой квартальной и дорожной сети. При этом надо
учитывать следующее:
14
а) с целью более быстрого и лучшего осушения дорог и просек на осушаемом
участке целесообразно проектировать каналы вдоль дорог и просек, причем
располагать каналы надо с верховой стороны (по уклону поверхности) или с двух
сторон дороги (на дорогах с интенсивным движением);
б)
новые дорога целесообразно проектировать вдоль каналов с низовой
стороны. В этом случае вынимаемый при рытье канала грунт используется для
полотна дороги;
в)
каналы должны как можно меньше пересекать просеки и дороги в
целях уменьшения количества труб для переездов, мостов и переходов;
г) осушительные каналы должны как можно меньше препятствовать заездам
на межканальные полосы. С этой целью целесообразно, если позволяет рельеф,
вдоль дорог и просек проектировать прерывистые каналы.
Регулирующие каналы могут впадать в проводящий канал под прямым и
острым углом. Транспортирующие собиратели впадают, а магистральный канал
под острым углом (около 60-80°).
В зависимости от рельефа поверхности возможны и повороты каналов в
плане. Угол поворота крупных каналов должен быть не менее 120°. Для
осушителей допускаются повороты и при прямом угле, но с закруглением при
впадении в собиратель.
15
6. Продольные профили осушительных каналов
При построении
продольных
профилей горизонтальный
масштаб принимается равным масштабу плана 1:10000 или 1:5000, а
вертикальный -1:100 или 1:50.
Построение продольных профилей надо начинать с осушителей, а затем
строить продольные профили собирателей и магистрального канала. В курсовой
работе можно ограничиться построением продольных профилей одного осушителя
и одного проводящего 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 продольные уклоны дна каналов и определить
отметки поверхности по оси каналов. Порядок установления глубины каналов
приведен выше.
Продольные уклоны дна каналов принимают: для осушителей 0,0005-0,01
(лучшие уклоны
0,001-0,005),
для
магистральных
каналов
и
крупных транспортирующих собирателей - от 0,005 до 0,0005.
Если уклоны поверхности не позволяют запроектировать дно канала в
указанных пределах, следует провести расчет на допустимую скорость.
Желательно, чтобы продольные уклоны не уменьшались к устью.
Отметки поверхности по оси канала вычисляют по отметкам горизонталей.
Для этого на плане по оси канала (для которого строится профиль) разбивают
пикеты через 100м, начиная всегда от устья канала. Дальше по отметкам
горизонталей вычисляют отметки поверхности на каждом пикете с точностью до
0,01м. Отметки пикетов, расположенных между горизонталями, вычисляют
интерполяцией
После того, как отметки всех пикетов отложены, полученные точки
соединяют прямыми линиями. Таким образом строиться профиль поверхности по
оси канала.
16
Затем проектируют дно канала, которое по возможности должно иметь по
всей длине одинаковый уклон, т.е. надо стремиться как можно меньше менять
уклон дна. В то же время важно, чтобы глубины на отдельных пикетах по
возможности меньше отличались от установленной проектной глубины.
При наиболее простом случае проектирования дна уклон поверхности по оси
канала более иди менее одинаковый и находится в пределах допустимых уклонов
дна. В этом случае вниз от линии поверхности откладывают проектную глубину
осушителя в устье (нулевой пикет) «вверху (на последнем пикете) канала,
полученные точки соединяют прямой линией и определяют уклон дна.
17
7. Коэффициенты откосов осушительных каналов
Крутизну откосов каналов выражают через коэффициент откоса:
m=L/T,
где L - заложение откоса; Т - глубина канала.
L=m*T
L=1,65*1,25=2,06
m= 2,06/1,65=1,25
B=b+2mT=0,4+2* 1,25* 1,65=4,52
Коэффициенты откосов зависят от почвогрунтов, глубины канала и других
факторов и принимаются обычно кратными 1-4.
При проектировании коэффициенты откосов принимают по табл. 3. Для
лесопарков коэффициенты откосов, приведенные в табл. 2, следует увеличить на
0,25, а для парков - на 0,5 (с целью засева откосов травами и придания им большей
устойчивости).
Таблица 3 - Коэффициенты откосов
Почвогрунты
Каналы
Водоприёмники
регулирующие
проводящие
2
3
4
суглинок
0,75-1
1-1,25
1,25-1,5
Средний суглинок
1-1,25
1,25-1,5
1,5-1,75
супесь
1,25-1,5
1,5-1,75
1,75-2
Песок крупнозернистый
1,50-1,75
1,75-2
2-2,25
Песок среднезернистый
1,25-1,5
1,5-2
2-2,25
Песок мелкозернистый
1,5-2
1,75-2,5
2,5-3
1
Глина
Лёгкий
и
тяжёлый
суглинок
и
18
Торф осоковый
0,5-0,75
0,75-1,25
1,25-1,5
Торф сфагновый
0,5-0,75
0,75-1,25
1,25-1,5
Торф древесный
0,75-1,25
1-1,75
1,25-1,75
8. Поперечный профиль осушителя
Поперечный профиль вычерчивают для осушителя. На профиле показывают
все элементы канала, включая и воронки. Профиль вычерчивают для нулевого
пикета, ширину по дну принять 0,3м. Ширина бермы при устройстве канала
экскаватором принимается равной глубине канала. Масштабы: горизонтальный - в
1 см - 0,5 м; вертикальный - в 1 см - 0,25 м.
Рис.1. – Поперечный профиль осушителя:
1 – бровка; 2 – берма; 3 – кавальер.
Поперечный профиль осушителя приведен в приложении №2.
9. Гидрологический и гидравлический расчеты
Гидрологический и гидравлический расчеты проводят с целые определения
ширины по дну крупных проводящих каналов. Для небольших собирателей,
водосборная площадь которых менее 500 га, ширину по дну можно принимать
без расчетов равной 0,4 - 0,5 м.
19
Непосредственно ширина каналов по дну находится гидравлическим
расчетом. В этом расчете ширина канала по дну определяется подбором и
принимается такой, чтобы в расчетный период канал отводил всю. поступающую
в него воду и уровень волы в нем не превышал расчетного горизонта.
Следовательно, расход воды с водосборной площади Qe в этот период должен
быть равен расходу воды по каналу (пропускной способности канала) QK. На
осушенной площади в расчетный период корнеобитаемый слой почв не должен
подтопляться.
Гидрологический расчёт
При гидрологическом расчете нужно решить три вопроса:
а) на какие воды производить расчет (так как в течение гола и в
отдельные годы меняется количество притекающей в канал воды), т.е.
определить расчетный период, па какие волы проводить расчет и расчетную
обеспеченность;
б)
как определить расчетные модули стока;
в)
каким принять положение расчетного горизонта воды в канале.
При
осушении
лесных
земель
важнейшим
требованием
является
освобождение от гравитационной влаги корнеобитаемой зоны почв к началу роста
корней древостоя. С учетом этого за расчетный период правильнее принимать
весну и расчет производить на послепаводковые воды. Расчетные модули стока при
осушении лесных земель принимают с обеспеченностью 25 %, при осушении
лесопарков - 10 %. При такой обеспеченности модули стока, равные расчетному
или превышающие его, будут наблюдаться в среднем соответственно 1 раз в 4 года
и 1 раз в 10 лет. В этих случаях каналы могут не справиться с пропуском
поступающей в них воды и на осушенных площадях возможно подтопление
корнеобитаемого слоя почв.
20
Для упрощения в данной работе за расчетный период можно принять лето и
расчет произвести на средневысокие летние воды, модули стока и расходы которых
легко рассчитать.
Расчетный модуль стока средневысоких летних вод qp (средний по
наблюдениям за многолетний период модуль стока самых высоких летних
паводков) определяется по формуле А.Д. Дубаха.
3
qp = 3
3
3
qp =3 √800 ⋅ √
i
K
*
F 0.003 1.55
0,0029
0,0003
⋅
1,04
1,55
=0.20 л/с с 1 га.
где F - площадь водосбора, га; равная 800 га.
К - коэффициент прихода расхода влаги по областям принимается равным:
Архангельская - 1,66, Волгоградская - 1,51. Нижегородская - 1,10, Карелия - 1,66,
Тверская - 1,62, Кировская - 1,10, Ленинградская - 1,67, Московская - 1,58,
Новгородская -2,00, Пермская- 1,20, Псковская - 1,77.
i - средний уклон дна рассчитываемого канала.
Положение расчетного горизонта воды принимается ниже бровки канала
после осадки торфа при осушении лесных земель на 0,2 - 0,3 м, при осушении
лесопарков - на 0,3 - 0,4 м.
Гидравлический расчёт
Сначала начинаем подбор ширины по дну b. При этой ширине определяем
скорость течения и расход воды, для чего находят следующие величины в такой
последовательности: Вычисляем для магистрального канала.
а) площадь живого сечения w (часть поперечного сечения канала, занятого
водой) - вычисляется как площадь трапеции:
W= (b+m hр) hр, м
21
где
m
-
коэффициент
откоса;
hррасчетная глубина воды в канале.
W= (0,4+1,25*0,9)*0,9=1,37 м2.
б)
смоченный периметр X (подводная часть периметра поперечного
сечения канала)
X=b+2hP
(1+m2) ,м
Х= 0,4+2*1,65* √(1+1,252)=5,68 м
в)
гидравлический радиус
R=w/X, м
R= 1,37/5,68=0,24 м.
г) отсюда следует, что скоростной коэффициент С равен 34,8 (из таблицы
«Значение коэффициента С по формуле акад. Н.Н. Павловского»)
д) скорость течения воды по формуле равномерного движения воды в
открытых водотоках (формула Шези)
V=C Ri ,
где V - скорость течения воды, м/с; R Гидравлический радиус, м; i - Уклон дна канала
в рассчитываемом сечении.
V= 34, 8 0,24*0,0029 =0,91 м/с.
е) расход воды по каналу по формуле
Qk = w*V, М3/С
Qk = 1,37*0,91= 1,24 м3/с*1000 = 1240 л/с
Qв=qp*F, л/с
Qв = 0,20*1240 = 248 л/с
В нашем случае полученный расход Qk > Qв , поэтому ширина по дну
принята правильно.
22
10. Объёмы земляных работ
Объем выемки грунта вычисляют между каждой парой соседних пикетов по
формуле:
V=F1+F2/2*L,
где Fj и F2 соответственно площади поперечных сечений канала на двух
соседних пикетах, м;
L - Расстояние между этими пикетами, м;
V - Объем выемки между пикетами, м; Площадь поперечных сечений на
каждом пикете вычисляют как площадь трапеции:
F=b+B/2*T, F=
(0.4+4,52)/(2*1.65)=1,49
где В - ширина канала по верху на данном пикете, м;
b - Ширина канала по дну, м; T- Глубина канала, м.
Для определения общего объёма земляных работ для всего осушаемого
участка составляется сводная ведомость.
Таблица 4 - Ведомость объема земляных работ по устройству собирателя № 8
Ширина канавы, м
0
1
2
Номер
пикета
Глубина
канавы,
м
По дну
По верху
1
2
3
4
1,67
1,67
1,67
0,4
0,4
0,4
4,52
4,52
4,52
S попер.
Сечения,
м2
S среднее Расстояние
Объем
попер.
между
выемки,
Сечения,
м2
пикетами,
м
м3
6
7
8
5
1,49
1,49
100
149
1,49
100
149
1,49
100
149
1,49
1,49
23
3
1,67
4
1,67
5
1,67
0,4
0,4
0,4
4,52
1,49
4,52
1,49
100
149
1,49
100
149
1,49
4,52
1,49
Итого:
745
Общий объем выемки составил 745 м .
Для определения общего объёма земляных работ для всего осушаемого
участка составляется сводная ведомость по образцу, приведённому в табл.5
Таблица 5 - Сводная ведомость объёма земляных работ по всей
осушительной сети.
К
Наименование канала
А
Длина
канала, м
Глубина
канала, м
Н
А
Ширина
канала, м
По
дну
По
верху
Площадь
поперечного
сечения, м
Объем
выемки,
м3
Л
1
Магистральный канал
1670,00
1,65
0,90
4,52
2,21
3698,70
2
Транспортирующий
собиратель №1
1270,00
1,67
0,60
4,52
2,00
2544,47
Транспортирующий
собиратель №2
1340,00
1,67
0,60
4,52
2,00
2684,72
Транспортирующий
собиратель №3
1190,00
1,67
0,60
4,52
2,00
2384,19
Транспортирующий
собиратель №4
650,00
1,67
0,60
4,52
2,00
1302,29
Транспортирующий
собиратель №5
460,00
1,67
0,60
4,52
2,00
921,62
24
Транспортирующий
собиратель №6
380,00
1,67
0,60
4,52
2,00
Итого по проводящей сети
761,34
14297,32
Продолжение табл. 5
1
3
2
3
4
5
6
7
8
Осушитель №1
630,00
1,67
0,40
4,52
1,86
1173,49
Осушитель №2
640,00
1,67
0,40
4,52
1,86
1192,11
Осушитель №3
640,00
1,67
0,40
4,52
1,86
1192,11
Осушитель №4
640,00
1,67
0,40
4,52
1,86
1192,11
Осушитель №5
640,00
1,67
0,40
4,52
1,86
1192,11
Осушитель №6
340,00
1,67
0,40
4,52
1,86
633,31
Осушитель №7
200,00
1,67
0,40
4,52
1,86
372,54
Осушитель №8
490,00
1,67
0,40
4,52
1,86
912,71
Осушитель №9
470,00
1,67
0,40
4,52
1,86
875,46
Осушитель №10
470,00
1,67
0,40
4,52
1,86
875,46
Осушитель №11
490,00
1,67
0,40
4,52
1,86
912,71
Осушитель №12
470,00
1,67
0,40
4,52
1,86
875,46
Осушитель №13
480,00
1,67
0,40
4,52
1,86
894,08
Осушитель №14
460,00
1,67
0,40
4,52
1,86
856,83
Осушитель №15
460,00
1,67
0,40
4,52
1,86
856,83
Осушитель №16
460,00
1,67
0,40
4,52
1,86
856,83
Осушитель №17
460,00
1,67
0,40
4,52
1,86
856,83
Осушитель №18
340,00
1,67
0,40
4,52
1,86
633,31
Осушитель №19
280,00
1,67
0,40
4,52
1,86
521,55
Осушитель №20
700,00
1,67
0,40
4,52
1,86
1303,87
Осушитель №21
800,00
1,67
0,40
4,52
1,86
1490,14
Осушитель №22
670,00
1,67
0,40
4,52
1,86
1247,99
Осушитель №23
560,00
1,67
0,40
4,52
1,86
1043,10
Осушитель №24
390,00
1,67
0,40
4,52
1,86
726,44
25
Осушитель №25
350,00
1,67
0,40
4,52
1,86
651,94
Осушитель №26
470,00
1,67
0,40
4,52
1,86
875,46
Осушитель №27
570,00
1,67
0,40
4,52
1,86
1061,73
Осушитель №28
710,00
1,67
0,40
4,52
1,86
1322,50
Осушитель №29
780,00
1,67
0,40
4,52
1,86
1452,89
Осушитель №30
590,00
1,67
0,40
4,52
1,86
1098,98
Осушитель №31
160,00
1,67
0,40
4,52
1,86
298,03
Осушитель №32
280,00
1,67
0,40
4,52
1,86
521,55
Осушитель №33
410,00
1,67
0,40
1,67
1,86
763,70
Осушитель №34
530,00
1,67
0,40
1,67
1,86
987,22
Осушитель №35
660,00
1,67
0,40
1,67
1,86
1229,37
Осушитель №36
520,00
1,67
0,40
1,67
1,86
968,59
Осушитель №37
160,00
1,67
0,40
1,67
1,86
298,03
Осушитель №38
340,00
1,67
0,40
1,67
1,86
633,31
Осушитель №39
320,00
1,67
0,40
1,67
1,86
596,06
Осушитель №40
320,00
1,67
0,40
1,67
1,86
596,06
Осушитель №41
520,00
1,67
0,40
1,67
1,86
968,59
Осушитель №42
370,00
1,67
0,40
1,67
1,86
689,19
Осушитель №43
470,00
1,67
0,40
1,67
1,86
875,46
Осушитель №44
460,00
1,67
0,40
1,67
1,86
856,83
Осушитель №45
320,00
1,67
0,40
1,67
1,86
596,06
Осушитель №46
220,00
1,67
0,40
1,67
1,86
409,79
Осушитель №47
500,00
1,67
0,40
1,67
1,86
931,34
Осушитель №48
370,00
1,67
0,40
1,86
689,19
Итого по регулирующей сети
1,67
42059,23
26
Всего по проводящей и регулирующей сети
56356,55
Объём выемки грунта на 1га осушаемой площади вычисляем отдельно по
проводящим и регулирующим каналам:
Vnp= 14297,32/800 = 17,87 м3/га.
Vper= 42059,23/800 = 52,57 м3/га.
И общий объём выемки с 1га: V = 56356,55/800 = 70,44 м3/га.
11. Степень канализации
Степень канализации вычисляем отдельно по проводящей и регулирующей
сетям, для чего делим протяженность каналов на осушаемую площадь.
Для проводящей сети:
L = 6960,00/800 = 8,7 м/га.
Для регулирующей сети:
L = 22580,00/800 = 28,22 м/га.
Всего по осушительной сети:
L = 29540,00/800 = 36,92 м/га.
27
12. Строительство осушительной сети
Строительство осушительной сети начинается с трассоподготовительных
работ, включающих разрубку трасс, трелевку древесины и корчевку трасс. Ширину
разрубки трасс будущих каналов для работы экскаваторов приняли равной Юм, для
каналокопателей -6м. Площадь корчевки под каналы определяют умножением
средней ширины каналов по верху на их длину.
При строительстве каналов экскаваторами ширина трассы принимается: для
регулирующей сети - от 9 до 13 м, для собирателей - от 10 до 15 м, для
магистральных каналов - от 15 до 20 м. Ширину трасс, по которым прокладываются
дороги, устанавливаются с учетом ширины дорожного полотна.
На разрубке трасс в древостоях применяют бензопилы любой модицикации
или кусторезы КБ-4А, ДП-24 на базе трактора Т-100 болотной модификации.
Наилучшие результаты применение кусторезов дает осенью по мерзлому грунту,
особенно при подготовке трасс на участках с лиственными породами при малом
диаметре деревьев и подростка (в мелколесье).
На подготовке трасс можно использовать машины ЭСЛ-4 и МТП-43,
оборудованные поворотной стрелой с дисковой пилой (фрезой), которая при
повороте скашивает древесно-кустарниковую растительность, выносит за границу
трассы и укладывает в вал. Машины целесообразно применять при диаметре
деревьев до 30 см, высоте до 16 м. Расчетная сменная производительность машины
- до 400-500 м трассы.
Корчевку пней на заболоченных оторфованных землях производят
корчевателем Д-695 А, на минеральных почвах - корчевателем Д-513 А. При
строительстве
каналов
регулирующей
сети
целесообразней
использовать
прицепные или навесные каналокопателей, а также экскаваторы типа Э-304, а для
проводящей сети - ТЭ-ЗМ. Экскаватор эффективно работает там, где на 1 м длины
канала объем грунта составляет не менее семи емкостей ковша.
28
Экскаваторы при осушении лесных земель оснащают профильными ковшами
трапецеидальной формы и, как правило, оборудуют уширенными гусеницами. В
средних и тяжелых условиях работы применение уширенных гусениц обязательно.
Производство
земляных
работ
запроектированы
механизированным
способом. При глубине торфа 0,3 для регулирующей сети целесообразно
применять каналокопатель ЛКА-2М, а для проводящей сети - Э-304.
Потребное число экскаваторов и каналокопателей определяется исходя из
условия выполнения работ за 1 год и из следующей производительности за смену:
Э-304 - 150 мЗ, ЛКА-2М - 700 мЗ. Количество дней работы в году 180-200.
Таблица 6 - Сводная ведомость затрат на устройство осушительной сети (по
укрупненным показателям)
Наименование работ
1
Ед.
изм.
Кол-во
ед.
Стоимость, руб.
Ед.
общая
2
3
4
5
га
29,54
131
38.762
Трассоподготовительные работы:
Валка леса бензопилой
1
Корчевка пней корчевателем-собирателем Д 210-
га
29,54
404
11934,16
Магистрали экскаватором Э-304
м3
3698,70
3,0
11096,1
Собирателей экскаватором Э-304
м3
10598,63
3,0
31795,89
Осушителей экскаватором Э-304
м3
42059,23
3,0
126177,6
Г
Земляные работы на устройстве:
9
Всего по смете
219730,0
29
Сумма затрат на устройство осушительной системы составила 219730
рублей.
30
13.
Цель
Лесоводственная эффективность осушения
осушения
-
это
регулирование
водного
режима
верхнего
корнеобитаемого горизонта почвы.
После удаления избытка влаги улучшается общее состояние территории, что
приводит к улучшению эстетического состава лесных участков, обогащается флора
и фауна.
Такие изменения определяют понятие - общехозяйственная эффективность.
Происходит смена старого древостоя новым. Основная цель лесомелиорации
воздействие на древостой насаждения. Лесоводственная эффективность влияет на
состояние древесных пород.
Сложно прогнозировать лесоводственную эффективность при осушении
торфяных земель. Осушение на низинных болотах более эффективно.
В работах Кравченского показано, что при мощности торфа 0,8-1 м после
осушения получается хорошая лесоводственная эффективность, при мощности
торфа 2-3 м - эффективность ничтожна.
В отдельных случаях, когда в состав зольного элемента входит много железа,
то зольность торфа не является эффективной при росте леса.
Для прогнозирования очередности
работ
по
лесоводственной
эффективности осушения нужно знать ожидаемую эффективность.
Выделяют 4 группы объектов осушения:
а) объекты с высокими результатами, после осушения можно выращивать
насаждения 1 и 2-ого классов бонитета;
б) участки, осушение которых обеспечивает рост леса по 2 и 3-ему классам
бонитета, зольность торфа от 3-5 %;
в) участки, где бонитет может повыситься до 4 класса бонитета, зольность
около 3 %;
г) проведение осушения мало эффективно, осушение проводят с целью
прекращения дальнейшего заболачивания, зольность меньше 2,5 %, насаждения
будут произрастать по 5 и 5а классам бонитета.
31
Пути повышения эффективности осушения. Два основных направления
хозяйственного освоения осушаемых земель:
а)
формирование естественно возникших древостоев;
б)
создание естественных насаждений посадкой или посевом.
В результате разрушения откосов, размывов, разрушения мостов, оползания
грунта система осушения изнашивается.
Надзор - контроль за соблюдением правил эксплуатации.
Уход - удаление из каналов посторонних вещей.
Текущий ремонт - крепление откосов и т.д.
Капитальный ремонт - восстановление до проектных отметок, проводится
через 11-20 лет
При правильном выполнении надзора и ухода капитальный ремонт можно
отодвинуть на 30 лет.
Увеличение текущего прироста под влиянием осушения вычислена
следующим образом. В результате повышения класса бонитета после осушения
увеличивается текущий прирост древостоев. Ожидаемый класс бонитета после
осушения можно определить по таблице 7.
Так как зональность торфа равна 2,5% по заданию, то следуя таблице можем
рассчитывать на V класс бонитета после проведения мероприятий по осушению.
Увеличение прироста древесины производится по нижеприведённой форме.
Кроме
количественного
увеличения
прироста
после
осушения,
увеличивается выход деловых сортиментов и их количество вследствие
улучшения условий роста и сокращения срока выращивания древесины.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате выполнения курсовой работы по осушению заболоченной
лесной и лесопарковой территории в Рязанской области площадью 700 га получили
следующие данные.
32
Общий объём выемки грунта на 1 га осушаемой площади составил 70,44 м /га.
Степень канализации по осушительной сети равна 36,92 м3/га. Общая сумма затрат
на проведение всех запроектированных мероприятий 219730 рублей 00 копеек.
33
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1.
Андрющенко, П.Ф. Гидротехнические сооружения в садово-парковом
и ландшафтном строительстве. Проектирование осушения лесной и лесопарковой
территории [Текст]: методические указания к курсовому проекту для студентов
специальности 250203 Садово-парковое и ландшафтное строительство / П.Ф.
Андрющенко, А.Н. Дюков; Фед. агентство по образованию, Гос. образоват.
учреждение высш. проф. образования, Воронеж, гос. лесотехн. акад. - Воронеж,
2005. - 28 с.
2.
Вабиков, Б.В. Гидротехнические мелиорации ГГекст]: учеб. / Б.В.
Бабиков. - СПб.: ЛТА, 2002. - 292 с.
3.
Андрющенко, П.Ф. Гидротехнические мелиорации [Текст]: метод,
указания по курсовому проекту / П.Ф. Андрющенко, А.Н. Дюков, Б.В. Бабиков
ВГЛТА. - Воронеж. 2001. - 50 с.
4.
Сабо, Е.Д. Справочник гидролесомелиоратора [Текст] / Е.Д. Сабо, Ю.Н.
Иванов, Д.А. Шатилов. - М.: Лесн. пром-сть, 1981. - 200
5.
Гидротехнические мелиорации объектов ландшафтного строитель- ства
[Текст] : методические указания к практическим занятиям для студентов по
направлениям подготовки 35.03.10 –Ландшафтная архитектура / Галдина, Т.Е.,
Андрющенко П.Ф., Деденко Т. П.; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВПО
«ВГЛТУ». – Воронеж, 2018. – 31 с.
6.
Андрющенко, П.Ф. Гидротехнические сооружения в садово- парковом и
ландшафтном строительстве [Текст]: учеб. пособие: [для студен- тов и
преподавателей лесохозяйств. фак. специальностей 250203 – Садово- парковое и
ландшафт. стр-во, 250201 – Лесн. хоз-во] / П.Ф. Андрющенко, А.Н. Дюков, Т.П.
Деденко; Фед. Агентство по образованию, Гос. образоват. учреждение высш. проф.
образования «Воронеж. гос. лесотех. акад. – Воро- неж, 2009. – 111 с. ЭБС «Лань».
7.
Руководство по осушению лесных земель: Проектирование. М.: Со-
юзгипролесхоз, 1986. Ч. 2. 100 с.
34
Приложение 1
ГЕНПЛАН ОСУШИТЕЛЬНОЙ СЕТИ НА ТЕРРИТОРИИ
ЛЕСОПАРКА
35
Приложение 2.
Продольный профиль транспортирующего собирателя
36
Приложение 3.
Поперечный профиль транспортирующего собирателя
37