Мелиорация сельскохозяйственных земель

1. Мелиорация сельскохозяйственных земель

Мелиорация сельскохозяйственных земель
• Мелиорация сельскохозяйственных земель - это
комплекс технических, организационно-хозяйственных и
социально-экономических мероприятий, направленных на
коренное изменение компонентов природы для повышения
потребительской стоимости этих земель.
• Цель мелиорации сельскохозяйственных земель заключается в
расширенном воспроизводстве плодородия почв, получении
оптимального урожая определенных сельскохозяйственных
культур при экономном расходовании всех ресурсов,
недопущении или компенсации ущерба природным системам и
другим землепользователям.
• Мелиорация земель осуществляется во всех зонах России в
соответствии с природными условиями, характером земель и
требованиями возделываемых культур

2. Обоснование необходимости осушения

Необходимость мелиорации земель следует устанавливать на основании анализа их
сельскохозяйственного использования, составляющих водного и солевого балансов
корнеобитаемого слоя почв, экономических, социальных и экологических условий.
В условиях избыточного увлажнения дефицитным являются содержание в почве
воздуха и усвояемой зольной пищи растений, а также температура почвы; поэтому
мелиорации здесь должны быть направлены на усиление аэрации и повышение
температуры почвы, обеспечение аэробных процессов разложения органического
вещества путем устранения избытков воды, поддержания нужного режима
влажности и соответствующей системы обработки почвы и удобрений.
Осушительные мелиорации на сельскохозяйственных угодьях призваны активно и
нормировано регулировать водный режим почв, создавая на них оптимальный
водный и связанные с ним воздушный, тепловой и питательный режимы с целью
повышения плодородия почв и обеспечения рационального ведения сельского
хозяйства. Регулирование этих режимов изменяет физические и химические
свойства почв, состав микроорганизмов.
Осушительные мелиорации, являясь мощным антропогенным фактором
почвообразования, приводят к образованию новых почв.

3.

Осушительные мелиорации необходимы также для улучшения роста
леса, состава древесных пород и создания условий для планомерного
ведения лесного хозяйства.
Осушение является составной частью работ по добыче торфа; оно
применяется при добыче других полезных ископаемых открытым
способом (уголь, железная руда и др.)
В ряде случаев осушительные работы необходимы при строительстве
промышленных объектов, населенных пунктов, сельскохозяйственных
животноводческих комплексов, дорог, аэродромов и др.
Осушительные мелиорации должны осуществляться с учетом охраны
природы и окружающей среды, наиболее эффективного
использования земельных и водных ресурсов, предупреждения
образования водной и ветровой эрозии, пожаров на торфяных почвах,
закрепления песчаных почв, сохранения и создания водоохранных
лесных полос и массивов вдоль рек, крупных каналов, дамб, по
берегам водохранилищ и на водосборах.
Осушительные мелиорации необходимы в зоне избыточного
увлажнения, то есть в районах, где атмосферные осадки превышают
испарение.

4. Природные условия, приводящие к переувлажнению и заболачиванию земель.

Переувлажнение земель и образование болот определяется суммарным воздействием комплекса
физико-географических факторов. Основные факторы, обусловливающие образование и
территориальное размещение болот: температура воздуха и количество атмосферных осадков,
климат и геолого-геоморфологические условия местности; климат, рельеф и гидрологический
режим местности, климат и геоморфологические условия; климат, геоморфологические и
гидрогеологические условия; климат, рельеф, литологическое и геологическое строение,
поверхностные и грунтовые воды, растительность и др.
Образование и основные свойства заболоченных почв обуславливаются:
характером почвообразовательных процессов, происходящих в почве в подзолистый период или в
луговую и болотную стадию дернового периода почвообразования;
гидрографическими и гидрогеологическими факторами, вызывающими избытки воды
(затопляемые низменности, подтоплении земель, выходы грунтовых вод).
Причины переувлажнения земель подразделяются на зональные и местные.
• Зональные причины обусловлены климатическими условиями - атмосферные осадки их
распределение во времени, испарение и др. Преобладание атмосферных осадков над испарением
ведет к переувлажнению земель,

5.

• За пределами гумидной зоны (зоны избыточного увлажнения)
наличие переувлажненных земель (около ЗО% всех земель)
обусловлено местными причинами:
• геолого-структурные особенности, геоморфологические,
гидрологические, гидрогеологические и литолого-почвенные условия,
растительность, мерзлотные процессы.
^ Геолого-структурные особенности территории определяют рельеф
местности, степень его расчленённости, условия питания и разгрузки
подземных вод. Тектонические движения, вызывающие опускание
поверхности земли, способствуют заболачиванию.
^ Геоморфологические условия - рельеф поверхности, степень
естественной дренированности (густота речной сети, глубина вреза
русел рек и пр.), уклоны поверхности земли - определяют степень ее
переувлажненности. Наиболее заболочены безуклонные равнины,
поймы рек.
^ Гидрологические условия - режим уровней, стока, русловых
процессов рек, озер, болот - определяют условия водного питания
переувлажненных земель, их затопление и подтопление.
^ Гидрогеологические условия переувлажненных земель определяют
степень участия подземных вод в водном питании земель

6. Рациональное использование водных ресурсов при осушении.

Для комплексного решения водохозяйственных проблем при осушительных мелиорациях необходимо:
создавать системы, позволяющие регулировать сток с осушаемых территорий. Для этого осушительные
каналы и дрены должны иметь устройства, прекращающие сброс дренажных вод в засушливые периоды
вегетации. В ряде случаев осушительная сеть может способствовать ускорению подачи воды в почву;
более эффективно использовать местные водные ресурсы за счет создания водохранилищ и прудов,
собирающий дренажный и поверхностный сток для увлажнения, водоснабжения, рыбоводства,
здравоохранения и отдыха;
осмотрительно проводить при мелиорации пойменных земель регулирование водоприемников, учитывая,
что возможны переосушение территории и уменьшение общей водности речного бассейна;
шире применять польдерное осушение, включающее систему защитных дамб, каналов, дрен и насосных
станций, предназначенных для откачки воды с обвалованной территории. Точное регулирование уровня
грунтовых вод на таких системах предотвращает переосушение и способствует увеличению водности
речного бассейна;
создавать мелиоративные системы комплексного регулирования водного, питательного и теплового
режимов, позволяющие в 1,5...2 раза увеличить продуктивность осушаемых земель и повысить
эффективность использования оросительной воды;
осуществлять оборотное использование дренажного стока для орошения осушаемых земель и в целях
предотвращения загрязнения окружающей среды;
снижать отрицательное влияние осушительных систем на прилегающие территории; использовать
водохранилища и озера на осушаемых землях для рыбоводства

7. Осушительная система и ее элементы

• Осушительная система (ОС) - природнохозяйственный комплекс, в состав которого
входят осушаемая площадь и инженерные
сооружения, обеспечивающие создание
оптимального водного режима почвы путем
удаления избытка влаги с целью получения
планируемых урожаев сельскохозяйственных
культур при сохранении необходимого
уровня экологического равновесия.

8. Состав осушительной системы

осушаемая площадь - объект мелиоративного воздействия, на которой создается и
поддерживается необходимый для земледелия режим осушения;
осушительная сеть, отводящая избыточные воды с осушаемой площади и
состоящая из регулирующей, оградительной и проводящей сети;
регулирующая сеть, отводящая избыточные воды с поверхности почвы и из
пахотного слоя (открытые и закрытые собиратели) и понижающая грунтовые воды
(дрены) для создания оптимального водно-теплового режима почвы;
оградительная сеть, защищающая осушаемую площадь от поступления с внешнего
водосбора поверхностных (нагорные каналы) или грунтовых (ловчие каналы) вод;
проводящая сеть, принимающая воду из регулирующей и оградительной сети и
отводящая ее за пределы осушаемой площади;
водоприемник, принимающий избыточные воды из проводящей сети и
обеспечивающий в ней заданные уровни в расчетные периоды;
гидротехнические сооружения, поддерживающие заданный режим работы
закрытой и открытой сети;
дорожная сеть, обеспечивающая эксплуатационное обслуживание осушительной
сети и сооружений на ней и нормальное хозяйственное функционирование
осушительной системы;
природоохранные сооружения и устройства, служащие для охраны естественного
ландшафта, рекреационного и других видов несельскохозяйственного
использования земель, видового обогащения сельских ландшафтов;
эксплуатационная сеть, обеспечивающая контроль и надзор за работой всех
звеньев осушительной системы.

9. Требования сельскохозяйственного производства к осушительным системам.

Типизация осушительных систем.
Требования сельскохозяйственного
производства к осушительным
системам.
Требования к конфигурации осушаемых массивов и
размещению полей севооборотов:
• -форма осушаемых массивов должна обеспечивать создание
севооборотных участков и полей севооборота прямоугольной
и трапециидальной формы;
• - отклонения размеров полей в севообороте допускаются не
более 10...15%, а в особо сложных условиях - до 20%;
• -границы севооборотных массивов и полей севооборота
должны совмещаться с закрытыми коллекторами и
открытыми каналами;
• - размеры полей должны обеспечивать производительное
использование сельскохозяйственной техники при
выполнении технологических операций на полях, длина
полей рекомендуется от 800 до 1500 м (меньшая цифра
относится к среднемощным тракторам, большая - к
мощным); соотношение между сторонами поля 1:2...1:3.

10.

Типизация осушительных систем.
Признаки ОС
Типы ОС
Закрытая
По конструкции осушительной
системы
Открытая
Комбинированная
Осушительные
По принципу регулирования
водного режима почвы
По принципу сопряжения с
водоприемником
Осушительно-увлажнительные
Самотечные
С машинным водоподъемом
По принципу площадного
размещения осушительной
сети
Систематического осушения
Выборочного осушения
Неводооборотные
По принципу водооборота
С частично замкнутым водооборотом
(водооборотные)
Водооборотные
Характеристика типов ОС
Все элементы осушительной сети выполнены в
виде закрытого дренажа или закрытых
собирателей
Все элементы осушительной системы выполнены
в виде открытых каналов
Регулирующая и часть проводящей сети
(коллекторы) выполнены в виде закрытых
элементов, остальная сеть - открытые каналы
Осушительная сеть обеспечивает только отвод
избыточных вод
Осушительная сеть и дополнительные устройства
для шлюзования и дождевания обеспечивают
отвод воды и подачу ее в почву
Вода из осушительной сети в водоприемник
поступает самотеком за счет гидравлической
энергии потока
Вода из осушительной сети в водоприемник
отводится с помощью насосов
Осушительная сеть размещается равномерно по
осушаемой площади
Осушительная сеть размещается по осушаемой
площади неравномерно (выборочно) с учетом
местных проявлений переувлажнения
Сток с осушаемой площади полностью
сбрасывается в водоприемник
Часть стока с осушаемой площади
(преимущественно в летний период)
аккумулируется с целью последующего
использования для увлажнения
сельскохозяйственных культур
Весь сток с осушаемой площади задерживается в
прудах для последующего увлажнения культур на
той же площади

11. Регулирующая сеть

Регулирующая сеть по принципу действия
подразделяется на:
• закрытые дрены ;
• открытые осушители, понижающие уровень
подземных вод в требуемые сроки;
• закрытые и открытые собиратели, отводящие в
расчетное время избыточные поверхностные воды.
Выбор конструкции регулирующей сети в
конкретных природных условиях должен быть
обоснован водно-балансовыми расчетами, опытом
эксплуатации существующих осушительных систем
или специальными исследованиями.

12. Проектирование регулирующей сети

При проектировании регулирующей сети в плане
необходимо:
• - располагать сеть по возможности под острым углом к горизонталям
или гидроизогипсам, что обеспечивает наиболее интенсивный отвод
избыточных грунтовых и поверхностных вод;
• -принимать длину каналов регулирующей сети при уклонах
местности менее 0,0005 до 700 м, при уклонах более 0,0005 до 1,500
м; назначать уклон дна каналов близким к уклону поверхности;
устанавливать максимальный уклон дна каналов из условий
неразмываемости русла при прохождении расходов весеннего
половодья и летне-осенних паводков, а минимальный уклон
равным 0,0003;
• - соблюдать параллельность друг другу каналов систематической
регулирующей сети; сопрягать каналы регулирующей сети с
проводящими каналами под углом, близким к 90*, целесообразно
впадение каналов регулирующей сети в проводящие каналы с двух
сторон;
• - совмещать при осушении пойменных земель каналы открытой
регулирующей сети с направлением движения паводковых вод;

13. Регулирующая сеть

Закрытая (как и открытая) регулирующая сеть
может быть выборочной и систематической.
• Выборочной регулирующей сетью называют
тогда, когда дрены или закрытые собиратели
проложены в отдельных понижениях, осушить
которые можно с помощью, как правило, одной трех дрен (закрытых собирателей).
• Систематической регулирующую сеть называют
в том случае, когда осушается крупный массив и
дрены или закрытые собиратели располагаются
на всей площади на определенном (расчетном)
расстоянии параллельно друг другу.

14.

• Регулирующая сеть должна обеспечивать
отвод поверхностных вод и понижение
уровня подземных вод на осушаемом массиве
в следующие расчетные периоды:
-от прохождения пика весеннего паводка до
начала полевых работ;
-от прохождения пика весеннего паводка до
начала вегетации трав (для пастбищ и
сенокосов);
-в период выпадения летне-осенних дождей
и уборки урожая.

15. Оградительная сеть

• Оградительная осушительная сеть служит для перехвата избыточных вод,
поступающих на осушаемую территорию с прилегающих водосборов, из
рек, озер, водохранилищ и морей.
• К ней относятся нагорные каналы, ловчие каналы, нагорно-ловчие каналы,
береговой дренаж, пограничные каналы и дамбы.
• Нагорные каналы перехватывают поверхностные, делювиальные воды,
стекающие с водосбора на осушаемую площадь во время снеготаяния, дождей и
верховодки. Их проектируют в плане по границе осушаемой территории и водосбора.
• Согласно классификации А.Д. Брудастова, можно выделить четыре основных типа
нагорных каналов:
• Непрерывные , когда каналы располагаются непрерывно вдоль всего склона и
непосредственно впадают в магистральный канал или водоприемник;
• Прерывистые , служащие как бы продолжением открытых проводящих каналов.
Такое расположение нагорных каналов возможно, когда притекающие
поверхностные воды не содержат большого количества наносов и не представляют
сосредоточенных потоков;
• Y - образные каналы устраивают в тех случаях, когда прилегающие склоны имеют
большую изрезанность отдельными тальвегами;
• Пограничные перехватывающие воду из примыкающих к осушаемому массиву
залесенных водосборов. При осушении болот такие каналы располагают по границе
залежи торфа.

16. Ловчие каналы

• Ловчие каналы или дрены – разновидность
оградительной сети, предназначенной для
перехвата и понижения уровня грунтовых и
грунтово-напорных вод, притекающих к
осушаемой площади со стороны внешнего
водосбора.
• Обычно их располагают в зоне выклинивания
грунтовых вод в виде родников, а при наличии
напорных грунтовых вод – вдоль линии
наибольших пьезометрических напоров.

17. Открытая сеть

• Открытую регулирующую сеть применяют в
основном для осушения естественных сенокосов без
использования их под выпас, при содержании в
грунтовых водах более 10... 14 мг/л закисного
железа, для предварительного осушения болот с
близким залеганием уровней грунтовых вод с
последующим выполнением культуртехнических
работ и строительством закрытого дренажа, для
осушения низинных болот, подстилаемых на
глубине 1,5…2,5 м хорошо водопроницаемыми
почвогрунтами с коэффициентами фильтрации
более 1 м/сут при уклонах поверхности менее 0,001,
на почвогрунтах с наличием на глубине менее 1 м
скальных пород и большого количества камней.

18. Открытая регулирующая сеть

• Проектирование открытой регулирующей сети в
плане ведется с учетом следующих основных
требований;
• - длина каналов должна быть 700-1500м.
Допускается уменьшение длины при осушении
окраин массива;
• - сопряжение каналов регулирующей сети с
проводящими каналами следует назначать под
прямым или близким к нему углом;
• - при осушении затапливаемых речных пойм
каналы следует располагать по направлению
потока паводковых вод.

19. Проектирование открытой регулирующей сети

Проектирование открытой регулирующей сети в
вертикальной плоскости необходимо вести с учетом
требований:
• - уклон дна каналов должен быть не менее 0,0003 и
не более 0,0005- для песчаных, 0,003- для
суглинистых, и 0,005- для глинистых грунтов.
• - дно регулирующих каналов, впадающих в
гидравлически не рассчитываемые каналы
(расходом воды до 0,5 м3/с), должно быть ниже
меженного уровня в принимающем канале на 10см,
либо дно в дно; а гидравлически рассчитываемые
каналы сопрягаются горизонт в горизонт.
• Проводящую сеть необходимо размещать по
наиболее низким отметкам поверхности.

20. Закрытая сеть

• Закрытая регулирующая сеть обязательный способ осушения земель под
полевые и овощекормовые севообороты,
технические культура, сады, ягодники и
пастбища (за исключением районов Севера).
Различают
• дренажную закрытую осушительную сеть,
понижающую уровень инфильтрационных,
грунтовых и грунтово-напорных вод;
• водособирательную, обеспечивающую отвод
воды с поверхности поля и из пахотного слоя;
• а также сеть кротовых и щелевых дрен.

21. Виды дренажа

По характеру отверстия подземных каналов и их размерам
дренаж можно разделить на 2 типа:
1) с отверстиями дрен в виде свободной воздушной полости с
креплеными или некреплеными стенками;
2) с отверстиями дрен, заполненными каким-либо
грубопористым водопроводящим материалом, таким, как
щебень, хворост и другие с последующей засыпкой траншей.
По материалу крепления различают дренаж:
• гончарный,
• деревянный,
• каменный,
• бетонный ,
• земляные дрены без крепления называют «кротовыми».

22. Устройство дренажной сети

Закрытая регулирующая сеть.
К основным параметрам закрытой регулирующей сети относятся:
расстояния между дренами (закрытыми собирателями), их глубина заложения, уклон, длина и
диаметр дренажных труб.
Глубину регулирующей сети определяют в зависимости от требуемой нормы осушения с учетом
водопроницаемости почвогрунтов по глубине, осадки и сработки торфа, зоны распространения
основной массы корней растений. Желательно, чтобы дренажные трубы располагались ниже
глубины промерзания почвогрунтов.
Глубину дрен и закрытых собирателей следует назначать также с учетом микрорельефа, который
не освещается топографической съемкой (обычно в пределах 0,2м). Поэтому минимальную
глубину закрытой регулирующей сети необходимо принимать в минеральных грунтах 1,1 м, в
торфяниках (после осадки) 1,3 м. При такой глубине обеспечивается сохранность дренажных труб
при прохождении с/х техники и автомобилей, занятых на уборке урожая.
Разность в глубинах заложения дрен в устье и истоке должна быть не более 0,2...0,3 м.
При осушении земель грунтово-напорного водного питания минимальная глубина заложения
дрен должна быть 1,5... 1,8 м.
Минимальный внутренний диаметр труб для закрытой регулирующей сети принимают 5 см.

23.

• Уклоны дрен и закрытых собирателей при минимальном
уклоне должны быть 0,003 и более. Допускается увеличивать
диаметр дрен на безуклонных равнинах (если невозможно
обеспечить минимальный уклон), в условиях грунтовонапорного водного питания при повышенном содержании в
грунтовых водах записного железа на осушительных системах с
подпочвенным увлажнением.
При диаметре дрен и закрытых собирателей 5 см их длина
должна быть не более 250 м, а в мелкозернистых вплывающих
грунтах, плывунах и илах не более 150 м. При осушении окраин
массива длина дрен допускается не менее 50 м.
Безуклонный дренаж целесообразно применять при диаметре
дрен не менее 10 см. Его основное преимущество - возможность
устройства относительно неглубокой проводящей сети при
осушении безуклонных и слабоуклонных равнинах. Выбор
схемы регулирующей сети (безуклонный дренаж повышенного
диаметра или традиционный с уклонами не менее 0,003 и
диаметром 5 см) определяется технико-экономическим
расчетом

24. Устройство дренажной сети

• Для закрытого горизонтального дренажа следует
применять безнапорные неметаллические
трубы, которые должны выдерживать давление
грунта, временную нагрузку от
сельскохозяйственных машин и быть стойкими к
воздействию агрессивной среды.
• Минимальный диаметр труб для закрытой
регулирующей сети необходимо принимать 50
мм. Уклоны дрен и закрытых собирателей при
минимальном диаметре должны быть, как
правило, 0,003 и более.

25. Кротовой дренаж

• Сеть кротовых и щелевых дрен устраивают, как правило,
для усиления осушающего действия дренажа и закрытых
собирателей. Кротовые и щелевые дрены относятся к
беструбчатым конструкциям.
• Кротовая дрена представляет цилиндрическую полость в
грунте, образованную при протаскивании на глубине 0,5.
..0,8м специального орудия - дренера. Его диаметр 5... 7
см для минеральных грунтов и 12... 15 см для торфяных.
Расстояние между кротовыми дренами обычно назначают
6...10м. Их прокладывают под углом 60º...90º по
отношению к трубчатому дренажe или открытой сети.
• Кротовый дренаж применяют на слабоводопроницаемых
кротоустойчивых грунтах при отсутствии камней.

26. Щелевой дренаж

• Щелевые дрены устраивают путем разработки в грунте
щелей, обычно треугольной формы, основанием вниз.
• Щели нарезают глубиной 0,8... 1 м. Ширина щели понизу
около 15 см.
• Щелевые дрены рекомендуются при предварительном
осушении болот, в том числе с наличием погребенной
древесины, при степени разложения торфа менее 45% и
мощности торфяной залежи более 1,2м.
• Щели нарезают, как правило, по перекрестной схеме.
• Щели-коллекторы, имеющие выход в открытую сеть,
нарезают перпендикулярно осушительным каналам через
100...150 м. Обычно их длина не более 500м. Параллельно
открытой сети нарезают щелевые дрены через 8... 10 м,

27. Глубина заложения ОС и расстояние между дренами

• Глубину заложения закрытой и открытой регулирующей сети
необходимо определять в зависимости от требуемой нормы
осушения с учетом водопроницаемости грунтов по глубине,
осадки и сработки торфа.
• Минимальную глубину заложения закрытой и открытой
регулирующей сети, как правило следует принимать в
минеральных грунтах - 1,1м, в торфяных - 1,3м.
• Расстояние между дренами принимают:
• для песка-(30-40)м, супесь-(20-30)м, торф-(20-40)м, суглинок
средний-(12-15)м, суглинок легкий-(15-20)м; между закрытыми
собирателями: суглинок тяжелый-(10-15)м, средний-(14-20)м,
легкий-(16-25)м;
• между закрытыми коллекторами расстояние зависит от схемы
расположения регулирующей сети;
• расстояние между открытыми коллекторами зависит от длины
закрытого коллектора.

28. Проводящая система

• Назначение проводящей системы - принимать из
регулирующей и оградительной сети и своевременно отводить с
осушаемой площади в водоприемник избыточные
поверхностные и грунтовые воды.
При осушении закрытой регулирующей сетью (дрены,
закрытые собиратели) обычно применяют закрытую
проводящую сеть — коллекторы, которые впадают в открытые
проводящие каналы или непосредственно в водоприемник.
Проводящая осушительная сеть наряду с выполнением
основной функции (своевременный отвод в водоприемник всех
поступающих в нее избыточных вод) должна отвечать
требованиям экономической эффективности (минимум
строительных и эксплуатационных затрат) и эксплуатационной
надежности (обеспечение заданного водного режима
осушаемой площади в течение нормативного срока службы)
осушительной системы.

29. Расчет каналов проводящей сети

Расчет каналов проводящей сети и естественных водотоков, являющихся водоприемниками осушительных систем,
следует выполнять в зависимости от характера использования сельскохозяйственных земель.
Расчетными периодами являются: при использовании осушаемых земель под полевые севообороты с озимыми и
многолетние насаждения - весенний и летне-осенний паводки; под овощные и полевые севообороты без озимых предпосевной период и летне-осенний паводок; под пастбища и сенокосы - летне-осенний паводок; под все виды
сельскохозяйственного использования земель - меженный период.
Гидравлический расчет каналов следует проводить при расходах воды более 0,5 м 3/с, а также при меньших
расходах, когда уклон канала превышает 0,0005 для песчаных; 0,003 для суглинистых и 0,005 для глинистых
грунтов.
Гидравлический расчет каналов состоит в определении пропускной способности русла и допустимых на размыв
скоростей и уклонов и проводится для следующих створов: устье канала; выше и ниже впадения каждого канала,
для которого делают гидравлический расчет; при изменении уклонов (для обоих уклонов); на участках с
постоянными уклонами при изменении площади водосбора более чем на 20 %; при изменении грунтовых условий
на трассе канала.
Если водосборные площади Fв составляют менее 500 га и при этом расчетный
максимальный модуль стока не превышает 2 л/с с 1 гa, то поперечные сечения проводящих каналов допускается
принимать конструктивно из условия сопряжения впадающих каналов и характера грунтов. В этом случае ширину
по дну обычно принимают 0,4...0,6 м, а коэффициент заложения откосов - по таблице, который затем проверяют на
устойчивость к фильтрационному давлению

30. Для расчета каналов необходимы следующие основные данные:

Q - расчетный расход (м/с) (устанавливают на основании гидрологических расчетов; I — уклон дна
канала (определяют на расчетном участке по продольному профилю канала в соответствии с
топографическими и инженерно-геологическими условиями),
Н - глубина (м) русла (устанавливают, исходя из характера сельскохозяйственного использования
земель и требований сопряжения сети в вертикальной плоскости);
m - коэффициент заложения откосов (находят по таблице и по расчету);
п - коэффициент шероховатости (принимают по данным изысканий по каналам-аналогам или
приближенно по таблицам);
физические и физико-механические характеристики грунтов (определяют по данным изысканий
трасс каналов, лабораторных и полевых испытаний).
Пропускную способность русла проводящих каналов рассчитывают по формулам равномерного
движения воды:
v=C√RI и Q=wC√RI
где v - средняя скорость потока, м/с; R - гидравлический радиус, м;
R = w/x;
х - смоченный периметр живого сечения, м;
I - гидравлический уклон, при равномерном движении жидкости равен уклону дна русла;
w - площадь живого сечения, м2;
С -скоростной коэффициент, м0,5/с

31. При гидравлическом расчете канала следует

стремиться проектировать сечение русла гидравлически наивыгоднейшего профиля, который
характеризуется максимально возможной средней скоростью v , а, следовательно, и минимальной
площадью живого сечения.
При трапецеидальном сечении для гидравлически наивыгоднейшего профиля должно
соблюдаться следующее соотношение между шириной по дну b и глубиной h:
βгн= (b/h)гн= 2(√(1 m2) - m)
При гидравлических расчетах трапецеидальных каналов можно использовать номограммы.
Гидравлический расчет закрытого коллектора, как правило, заключается в определении диаметра
трубопровода в зависимости от расчетного расхода воды, материала труб коллектора и его уклона,
диктуемого рельефом местности при безнапорном и равномерном движении воды. Уклоны
коллекторов должны быть не менее 0,002 при диаметре до 20 см и не менее 0,0005 при диаметре
более 20 см.
Расчетный расход в коллекторе определяют по формуле:
Qкол = qF,
где q - расчетный модуль дренажного стока, л/(с-га);
F — площадь водосбора в расчетном сечении, га.
Скорость течения воды в коллекторах при пропуске расчетных расходов и полном заполнении их
водой следует принимать не менее 0,3 м/с. Для коллекторов из керамических и пластмассовых
труб во избежание размыва грунта у водоприемных отверстий максимальная скорость воды
должна быть не более 1,5 м/с

32. Выбор формы русла

Форму русла выбирают в соответствии с грунтовыми условиями, его максимальной
глубиной Н, а также расчетным расходом Q.
Поперечное сечение открытых коллекторов и магистральных каналов, проложенных
в однослойных грунтах с расходом воды в русле Q меньше 10 м3/с и глубиной Н
меньше 2,5 м, делают, как правило, трапецеидальным. Коэффициент m заложения
откосов принимают по таблицам.
Поперечные профили русла:
А) трапецеидальный;
Б) параболический,
В) полигональный;
Г) комбинированный;
Д) параболический с донной вставкой;
Е) косинусоидальный.

33. Закрытая регулирующая сеть

• является обязательным способом осушения земель
под полевые и овощекормовые севообороты.
• Открытую сеть допускается применять для
предварительного осушения массива в период
строительства закрытого дренажа; при осушении
сенокосов; в случаях, когда расстояние между
каналами регулирующей сети не менее 100м.
• Регулирующую сеть следует располагать
перпендикулярно основному направлению потока
поверхностных вод (поперечная схема). При уклонах
местности менее 0,005 допускается располагать
закрытые дрены и открытые осушители вдоль
уклона местности (продольная схема).

34. Схема осушения

• Схемой осушения называется расположение и
увязка элементов осушительной сети в плане и
вертикальной плоскости.
• Схемы осушительной и осушительноувлажнительной сети зависят от
сельскохозяйственного использования земель,
типа водного питания, размеров полей
севооборота, рельефа поверхности, условий
эффективной работы сельскохозяйственных
машин, границ землепользования.

35.

36.

37.

38.

39.

40.

41. Водоприемники осушительных систем, требования к ним и способы регулирования.

Водоприемниками служат моря, реки, озера, водохранилища, балки, овраги. Их задача – принимать воду с
осушаемой территории и обеспечивать бесподпорную работу осушительной сети.
При интенсивном сельскохозяйственном использовании земель к водоприемнику предъявляются следующие
основные требования:
1. Уровни воды в водоприемнике не должна создавать подпор во впадающих в него осушительных каналах и
коллекторах. Поэтому бытовой уровень в водоприемнике, то есть уровень воды, наиболее часто повторяющихся в
вегетационный период, должен быть на одном уровне или ниже бытового уровня впадающих в него каналов и на
30...40 см ниже дна устьев впадающих в него закрытых коллекторов.
При подпоре поднимается уровень воды во впадающих магистральных каналах,
уменьшается их пропускная способность, снижаются скорости, зарастают и заиляются русла и поднимаются уровни
грунтовых вод.
2. Водоприемник должен обладать такой пропускной способностью, при которой предпосевные, летнепаводковые
расходы проходили бы в нем с уровнями ниже на 20... 30 см уровней соответствующих расходов в магистральных
каналах.
При использовании водоемов в качестве водоприемников уровни воды в них в расчетные периоды не должны
подпирать уровней воды в магистральных каналах.
З.Расчетные уровни в водоприемнике должны располагаться ниже (на50...70см)
осушаемой поверхности, чтобы обеспечивались свободный отток с нее воды и понижение уровня грунтовых вод.
4. Максимально допустимая продолжительность весеннего паводкового затопления в зависимости от
возделываемых культур не должна превышать 25 сут.
5. Затопление осушаемых земель водами летних паводков, как правило, не должно допускаться

42.

• При неудовлетворительном состоянии реки как водоприемника ее регулируют, то
есть проводят мероприятия по понижению уровней воды. Крупные реки,
используемые для судоходства, строительства гидроэлектростанций, обычно не
регулируют.
Регулируют обычно мелкие и средние реки с невыраженным заилившимся,
заторфованным руслом, с множеством изгибов в плане, с изменяющимися по длине
поперечными сечениями, с малыми скоростями движения воды. Прилегающие к
таким рекам земли чаще всего заболочены.
Причины неудовлетворительного состояния рек-водоприемников бывают
естественные, связанные с природой самой реки, и искусственные, зависящие от
деятельности человека.
Естественные причины - недостаточные, разные по форме и площади поперечные
сечения
русла, большая шероховатость русла, множество изгибов, обвалы берегов и заносы
русла.
Искусственные причины - мельничные плотины и гидротехнические сооружения,
гидроэлектростанции, шлюзы, недостаточные размеры мостов и трубопереездов,
заколы для рыбной ловли и др

43. Гидротехнические сооружения

Гидротехнические сооружения предназначены для управления потоком воды при ее удалении с
осушаемой территории, поддержания необходимого водно-воздушного режима почв, обеспечения
переезда через каналы. На осушительных и осушительно-увлажнительных системах проектируют
сооружения на каналах и на закрытой сети.
Гидротехнические сооружения на каналах (лотках) следует проектировать в соответствии с
настоящим разделом. Сооружения должны обеспечивать:
-регулирование водоподачи и уровней, плановое водораспределение (водовыпуски, вододелители,
водомерные сооружения, перегораживающие сооружения);
-сопряжение бьефов (быстротоки, перепады);
-возможность пересечения каналами (лотками) дорог, коллекторов, водотоков, оврагов
(трубчатые переезды, дюкеры, акведуки);
-регулирование качества воды ( отстойники, песколовки, бассейны-смесители);
-недопущение переполнения каналов и лотков, опорожнение трубопроводов (сбросные
сооружения);
-рыбозащиту.
Местоположение, компоновку и тип сооружений следует выбирать в зависимости от их
назначения, природных условий района строительства, наличия строительных материалов,
условий и способов производства работ и эксплуатации

44. проектирование сооружений

• При проектировании сооружений должны быть обеспечены заданные
гидравлические условия как в пределах самого сооружения, так и на примыкающих к
нему участках верхнего и нижнего бьефов;
Устойчивость и прочность сооружений в целом и отдельных его частей;
Фильтрационная прочность грунтов основания;
Надежность и удобство в эксплуатации, возможность осмотра и ремонта
сооружения;
Выполнение требований по охране окружающей природной среды;
Высокий уровень индустриализации строительства;
Экономное расходование дефицитных строительных материалов;
Широкое применение местных строительных материалов.
На каналах устраивают регуляторы, переезды, перепады и быстротоки.

45. Гидротехнические сооружения

• На каналах устраивают регуляторы,
переезды, перепады и быстротоки.
• Регуляторы предназначены для
регулирования расходов, поддержания в
каналах необходимых уровней воды и
накопления ее перед сооружением. Они
подразделяются па открытие и закрытые
(трубчатые).

46.

• Мосты на осушительных каналах делаются обычно деревянные,
балочной системы. Отверстие мостов определяется шириной канала
поверху с прибавлением нужного запаса в обе стороны. Ширину моста
принимают в зависимости от ширины дороги и достаточной для
прохода сельскохозяйственных машин.
Высота настила и поддерживающих его прогонов должна быть на 0,71м выше самых высоких (весенних) вод в канале, а на сплавных
каналах еще на 0,6 м выше - для свободного прохода леса. На
сплавных каналах пролет между сваями должен быть не меньше 6 м.
На болотах к мостам делаются въезды - гати.
При пересечениях с дорогами небольших осушительных каналов, не
работающих полным сечением, возможно вместо мостов устройство
труб. Во избежание обхода трубы водой снизу, и с боков, со стороны
верхнего входного конца трубы должна быть устроена шпунтовая
стенка.
^ Шлюзы на осушительных каналах служат для регулирования
уровня воды в каналах, сообразно потребностям осушаемых угодий.
Шлюзы строят деревянные, с щитовыми затворами, в один или
несколько пролетов, смотря по расходу воды в канале. Дно канала с
верховой и низовой сторон шлюза укрепляется камнем, хворостом или
дерном, в зависимости от размеров шлюза и расходов воды

47. Дорожная сеть.

• Обеспечение нормального функционирования осушительной системы
и эффективного использования осушаемых земель возможно только
при наличии хороших дорог. Дорожная сеть - один из основных
элементов осушительной системы.
По своему назначению дороги на осушаемых землях делятся на
следующие:
• межхозяйственные, соединяющие хозяйства с районными
центрами, станциями железных дорог, пристанями и т. п.;
внутрихозяйственные, соединяющие центральную усадьбу с
межхозяйственными дорогами, отделениями, бригадами, фермами и
т.п. и связывающие производственные подразделения между собой;
• эксплуатационные, обеспечивающие осмотр, уход и ремонт
мелиоративной системы и вывоз сельскохозяйственной продукции;
полевые, соединяющие отдельные поля севооборота и угодья с
основными эксплуатационными, внутрихозяйственными и
межхозяйственными дорогами, служащие для вывоза урожая с полей,
развозки удобрений, проезда сельскохозяйственной техники

48. Лесополосы

На мелиоративных системах следуют предусматривать защитные лесные насаждения.
В зависимости от природных условий защитные лесных полосы (лесополосы) надлежит
проектировать следующего назначения: полезащитные, водоохранные, почвозащитные,
озеленительные.
Площадь лесополос вдоль магистральных и распределительных каналов следует устанавливать в
зависимости от длины каналов и ширины лесополосы с учётом создания свободного доступа к
каналам для очистки и ремонта. Длину лесополосы необходимо принимать не менее 60% длины
канала.
Площадь для остальных групп лесополос (вдоль дорог, вокруг прудов, у поселков, насосных
станций, на неиспользованных в сельском хозяйстве землях н т.д.)
Полезащитные лесные полосы надлежит paсполагать в двух взаимно перпендикулярных
направлениях:
Продольном (основные) - поперек преобладающих в данной местности ветров (суховейных,
вызывающих пыльные бури, метелистых);
Поперечном (вспомогательные) - перпендикулярно продольным

49.

Расстояние между полезащитными лесополосами необходимо принимать в зависимости от:
Типа почв (черноземные, каштановые, сероземные, полупустынные, пустынные) и степени
подверженности их эрозии;
Расчетной высоты древесных пород Н и дальности их эффективного влияния 30Н па ветровой
режим:
Способов и техники полива. При этом расстояние между продольными лесными полосами не
должно превышать 800 м, поперечными - 2000 м., а на песчаных почвах - 1000 м.
Продольные полезащитные лесополосы надлежит предусматривать трёх, а поперечных
двухрядными. Водоохранные лесные насаждения для защиты магистральных каналов и их ветвей
необходимо проектировать трехрядными с одной стороны канала и двухрядными с каждой
стороны. Вдоль одной стороны открытых коллекторов следует предусматривать лестные полосы
из трех рядов.
Вдоль крупных магистральных каналов и коллекторов лесные полосы надлежит принимать из 4-5
рядов с одной или обеих сторон.
При проектировании каналов вне осушаемых земель или по их границе лесные полосы следует
создавать с опушкой из кустарников со стороны cтепи.
Крайний ряд насаждений вдоль каналов следует размещать на расстоянии, как правило, не менее
3 м от подошвы дамбы или откоса выемки. При высоте дамбы (глубине выемки) более 3 м это
расстояние следует увеличить до 4-5 м.