Федеральное государственное образовательное  учреждение

высшего профессионального образования

«Пермская государственная сельскохозяйственная академия

имени академика  Д.Н. Прянишникова»

Факультет землеустройства и кадастра 
 
 
 
 
 

Кафедра геодезии и мелиорации  
 
 
 
 
 
 
 

Проект осушения избыточно – увлажненного участка 
закрытым дренажем 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил: ст. гр. ГК 31а

Н.А. Лысов__________

«___»_____________2011

Проверил: преподаватель  
В.М. Чабин__________ «___»_____________2011 
 
 
 
 
 
 

Пермь 2011

Содержание

   Введение...……………………………………………………….……………………...3

1. Список литературы…………………………………………………………………….27

   Приложение…………………………………………………………………………….28 

 
 
 

Введение 

     Мелиорация  земель - основная составная часть  сельскохозяйственного производства.

     Отрегулированность  водного режима почвы и правильная организация территории осушаемых земель – важнейшие факторы, определяющие возможность применения комплексной механизации сельскохозяйственных работ.

     Осушение  оказывает многостороннее действие в создании необходимых условий для роста и развития растений:

• повышается длительность вегетационного периода, позволяющая возделывать позднеспелые культуры;
• нормально развивается корневая система растений;
• понижается влажность приземного слоя воздуха;
• уплотняется торф, придавая растениям устойчивость от полегания;
• улучшаются условия питания культур;
• усиливается газообмен;
• активизируются микробиологические процессы;
• создается рыхлая комковатая структура почвы.

   Окультуривание  осушаемых земель намного сокращает  продолжительность их освоения и позволяет быстрее достигнуть проектной урожайности сельскохозяйственных культур.

   Все это  в общей сложности обусловливает  повышение плодородия почвы и  служит надежной базы для получения  высокой и устойчивой урожайности  сельскохозяйственных культур.

   Вода  – один из основных факторов жизни  растений. В переувлажнённых почвах недостаточно воздуха, и, следовательно, кислорода, необходимого для дыхания корней растений и нормальной жизнедеятельности определённых групп микроорганизмов. Избыточно-увлажнённые почвы – это «холодные» почвы, и требуется много тепла, чтобы прогреть их.

   После удаления избытка воды из почвы, место  воды занимает воздух, т.е. увеличивается аэрация. Осушенная почва лучше прогревается, анаэробные процессы сменяются аэробными, следовательно органические вещества лучше минерализуются и легко усвояются растениями.

   Воздействуя на водный режим мы, в конечном счёте, влияем на плодородие почвы, что необходимо для ведения сельского хозяйства.

   Для повышения продуктивности сельскохозяйственных угодий на избыточно увлажнённых почвах необходимо проводить осушение, что и отражено в проекте.

1.Проектное задание

 

   Составить проект осушения избыточно-увлажненного участка закрытым (гончарным) дренажем. Избыточно-увлажненный участок, изображенный на плане, переувлажняется за счет притока поверхностных вод со склонов прилегающего водосбора, замедленного стока атмосферных осадков и высокого стояния уровня грунтовых вод, т.е. в избыточном увлажнении принимают участие атмосферный, делювиальный, намывной и грунтовый тип водного питания. 

    Водосборная площадь F_вод=1200 га

    Почвы участка дерново-подзолистые, тяжелый суглинок  pH=4,5 

    Расчетная интенсивность осадков А=15 мм/сутки

    Коэффициент фильтрации К=1,5 м/сутки

    Коэффициент поглощения воды почвой μ=0,8

       Коэффициент дренажного стока ν=0,7

    Коэффициент водоотдачи с=8%

Расчетное время  понижения уровня грунтовых вод  на норму осушения              Т=8 суток

    Глубина закладки дрен Н=1,4 м

    Норма осушения Z=0,7

 

1.Определить  методы и способы осушения.

2.Запроектировать  на плане все элементы дренажной  осушительной системы:

   а) проводящую  часть – главный магистральный  канал, транспортирующие собиратели.

   б) регулирующую  часть – дрены и коллекторы, для чего рассчитать расстояние  между дренами по формуле:

    Длина дрены не должна превышать 200-250 м, а  уклон дрены должен быть не менее 0,002.

3.Произвести  гидрологические и гидравлические  расчеты: 

   а) рассчитать  модуль поверхностного стока  и приток воды с водосбора

q _пов =

,  л/с с 1 га

Q_вод =F_вод·q _пов   , л/с

   б) рассчитать  модуль дренажного стока и  расход дренажного коллектора:

                                                  q _дрен = ,  л/с   с 1 га

    Q_{колл =}F_уч· q _дрен , л/с

   в) рассчитать  диаметр коллектора

                                                           d _колл =

4.Рассчитать  расход магистрального канала  и гидравлическим расчетом определить  его размеры.

5.Вычертить продольные  профили:

   а) магистрального  канала

   б) одного  транспортирующего собирателя, впадающего  в магистральный канал

   в) одного  коллектора, впадающего в транспортирующий  канал

   г) двух  дрен, впадающих в начале и  в конце коллектора

    Построение  профилей следует начинать с дрен, затем коллектор, собиратель и магистральный канал с увязкой их в вертикальной плоскости.

6.Наметить овоще - кормовой севооборот и разместить поля, увязав границы полей с элементами осушительной сети.

7.Определить  объем земляных и культуртехнических работ.

8.Определить  капитальные затраты на осушение  и освоение участка.

9.Рассчитать  дополнительный чистый доход  и срок окупаемости капитальных  затрат

10.Составить  пояснительную записку к проекту  осушения избыточно-увлажненного  участка закрытым дренажем. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    2.Причины избыточного увлажнения – типы водного питания (ТВП) избыточно-увлажненных земель 

    Все избыточно-увлажненные земли подразделяются на две основные группы. К первой группе относятся временно (периодически) переувлажненные минеральные земли, на которых избыточное увлажнение наблюдается в отдельные периоды года, главным образом весной и осенью. Весной затягиваются сроки обработки почвы и сева, а осенью возникают большие затруднения с уборкой урожая.

    Вторую  группу составляют земли с постоянным избыточным увлажнением. К ним относятся минеральные заболоченные земли и болота, т.е. территории покрытые слоем торфа.

    В мелиорации используется обобщенная мелиоративная  характеристика – тип водного  питания, который определяет основные источники, обусловливающие переувлажнение земель, и объединяет климатические, геологические, гидрологические, геоморфологические, почвенные и прочие условия местности.

    В зависимости от ТВП объекта устанавливают  методы и способы осушения земель, и основные параметры осушительной системы.

    Различают пять основных типов водного питания  земель: атмосферный, грунтовый, грунтово-напорный, склоновый (делювиальный) и намывной (аллювиальный).

    При атмосферном ТВП основным источником избыточной влаги являются атмосферные осадки, которые из-за отсутствия или слабых уклонов местности застаиваются на поверхности или верхнем слое почвы, переувлажняя ее.

    При грунтовом ТВП  в переувлажнении земель принимают участие грунтовые воды, которые могут формироваться в пределах переувлажненного массива за счет атмосферных осадков или за счет притоков грунтовых вод со стороны.

    При грунтово-напорном ТВП  избыточное увлажнение возникает за счет грунтовых вод и за счет восходящего тока воды из напорных пластов в грунтовые воды.

    При склоновом ТВП переувлажнение происходит за счет воды, притекающей со склонов водосбора и накапливающейся у подножия склонов на тяжелых слабопроницаемых почвах.

    При намывном ТВП основной причиной переувлажнения являются воды рек, озер, водохранилищ, выходящие из берегов в периоды половодий и паводков, затапливающие прилегающие пойменные земли.

    В пределах одного массива могут наблюдаться  несколько ТВП.

    В данном случае, наш участок переувлажняется  за счет притока поверхностных вод  со склонов прилегающего водосбора, замедленного стока атмосферных осадков и высокого стояния уровня грунтовых вод, т.е. в избыточном увлажнении принимают участие атмосферный, делювиальный, намывной и грунтовый типы водного питания. 
 

          
 
 
 
 

    3.Методы и способы осушения 

    Методы  осушения выбирают и применяют в зависимости от типа водного питания (ТВП). Каждому ТВП соответствует свой метод осушения.

    Основные  методы осушения:

1. При атмосферном ТВП – ускорение поверхностного стока;
2. При грунтовом ТВП – понижение уровня грунтовых вод (ускорение внутреннего стока);
3. При грунтово-напорном ТВП – понижение уровней подземных вод, а следовательно и уровней грунтовых вод;
4. При склоновом ТВП – перехват поступающего на осушаемый массив склонового стока;

        5.  При намывном ТВП – ограждение пойм от затопления.

    Способ  осушения назначают исходя из метода осушения, который в свою очередь зависит от типа водного питания земель.

    Основные  способы осушения:

1. При атмосферном ТВП – устройство открытых каналов – собирателей, искусственных ложбин, закрытых собирателей, проведение агромелиоративных мероприятий (кротование, рыхление подпахотного слоя почвы, грядование и др.);
2. При грунтовом и грунтово-напорном ТВП – устройство дренажных систем, коллекторов, дрен, глубоких каналов, вертикальный дренаж;
3. При склоновом ТВП – устройство нагорных каналов, проведение противоэрозионных мероприятий на склонах;
4. При намывном ТВП – регулирование русел рек (спрямление, углубление) строительство дамб.

    Принципиальную  схему осушения и конструкцию  основного элемента осушительной системы - ее регулирующую сеть определяют в зависимости от принятого способа осушения.Таким образом, методы осушения характеризуют основной принцип воздействия на неблагоприятный водный режим переувлажненных земель, определяют направленность мелиоративных мероприятий.