Гидротехнические мелиорации лесных земель

Размещено на http: //www. allbest. ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГБОУ ВО «СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени академика М. Ф. Решетнева»

Институт лесных технологий

Кафедра использования водных ресурсов

Курсовая работа

по дисциплине “Гидротехнические мелиорации лесных земель”

Руководитель:

Гудаева Е. А.

Разработал:

студент группы 32-1

Ермаков Н. А.

Красноярск, 2017



РЕФЕРАТ

Целью данной курсовой работы является освоение технологии проектирования осушительной сети в определенных условиях, а именно на территории Красноярского края.

Данная курсовая работа содержит пояснительную записку, состоящую из 24 страниц печатного текста, 7 таблиц, 20 формул и 7 рисунков. В том числе представлен план осушаемого участка, продольный и поперечный профили магистрального канала, гидрологический и гидравлический расчеты.

Ключевые слова: ВОДОПРИЕМНИК, МАГИСТРАЛЬНЫЙ КАНАЛ, ОСУШИТЕЛЬНАЯ СЕТЬ, ТРАНСПОРТИРУЮЩАЯ СЕТЬ, ОГРАДИТЕЛЬНАЯ СЕТЬ.



СОДЕРЖАНИЕ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ

РЕФЕРАТ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАСШТАБА ПЛАНА, УКЛОНОВ ПОВЕРХНОСТИ, ПРОЕКТНЫХ ГЛУБИН КАНАЛОВ

2. ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ

2.1 Определение расчетного модуля стока

2.2 Определение расхода воды с водосборной площади

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОСУШИТЕЛЬНОЙ СЕТИ В ПЛАНЕ

3.1 Определение расстояния между осушителями

3.2 Размещение осушительной сети в плане

3.3 Продольный профиль магистрального канала

4. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ

4.1 Определение ширины канала по дну

4.2 Определение устойчивости русла канала

4.3 Поперечные профили каналов

5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СООРУЖЕНИЙ ОСУШИТЕЛЬНОЙ СЕТИ

5.1 Гидротехнические сооружения

5.2 Противопожарные и природоохранные мероприятия

5.3 Дорожная сеть

6. ПРОИЗВОДСТВО ГИДРОЛЕСОМЕЛИОРАТИВНЫХ РАБОТ

5.1 Гидролесомелиоративное производство

5.2 Расчет объема работ и составление сметы затрат

7. ОЦЕНКА ЛЕСОВОДСТВЕННОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОСУШЕНИЯ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ



ВВЕДЕНИЕ

осушение мелиорация лесной земля

В лесном фонде нашей страны имеются площади, занятые насаждениями низкой продуктивности или вообще не покрытые лесом. Среди этих площадей особое место занимают болота, заболоченные и избыточно увлажненные земли, которые объединяются под общим названием «гидролесомелиоративный фонд».

Лесоосушение - это лесохозяйственное мероприятие, направленное на регулирование влажности заболоченных и избыточно увлажненных лесных почв с целью повышения продуктивности произpacтающих на них насаждениях. Осушение лесных площадей целесообразно проводить лишь там, где пониженная продуктивность насаждений или даже отсутствие древесной растительности является следствием избытка влаги в почве.

Избыток влаги, а в результате этого недостаток кислорода и развитие анаэробных процессов, не позволяют древесным растениям использовать питательные вещества, находящиеся большей частью в недоступной форме, мешают развитию корневых систем и росту деревьев. Вследствие этого на болотах или совсем отсутствует древесная растительность, или они покрыты отдельными чахлыми деревцами, не образующими сомкнутого полога, а на заболоченных и избыточно увлажненных площадях произрастают низкоплотные насаждения IV-Vб классов бонитета, характеризующиеся малыми запасами низкокачественной древесины.

После осушения прирост древостоев увеличивается в среднем на 2-3, а в некоторых случаях на 4-6м³/га, значительно улучшаются условия ведения лесного хозяйства и лесоэксплуатации, появляется возможность посева и посадки лесных культур на осушенных безлесных площадях, удобрения потенциально бедных почв, используемых для выращивания культур, проведения рубок ухода и реконструкции насаждений, удобрения приспевающих и спелых насаждений с целью ускоренного накопления эксплуатационного запаса к моменту рубки. В результате удаления избытка влаги, увеличения прироста и общей продуктивности древостоев улучшаются условия заготовки, трелевки и вывозки древесины, санитарное состояние местности, повышаются продуктивность и качество кормов на осушенных лесных сенокосах и пастбищах, гигиенические и эстетические свойства леса.

Осушительная сеть состоит из: водоприемника, проводящей, регулирующей, оградительной и дорожной сети.

При расположении осушительной сети надо учитывать целый ряд факторов: рельеф поверхности, глубина торфа, причины избыточного увлажнения, цель осушения, наличие квартальных просек, существующих каналов, дорог, экономические и хозяйственные требования и др.

С учётом этих факторов при расположении осушительной сети нужно руководствоваться следующими основными указаниями:

Регулирующую сеть каналов следует располагать под острым углом к горизонтали (чем больше уклон поверхности, тем острее угол). При таком расположении каналами будут лучше перехватываться как грунтовые, так и поверхностные воды.

Осушительные каналы надо правильно сочетать с расположением просек и дорог. Вдоль дорог и просек каналы нужно располагать с верхней стороны, чтобы не допустить притока воды на просеки и дороги, а вынимаемый при рытье каналов грунт можно использовать для улучшения полотна дороги. Нельзя пересекать каналами просеки и дороги, так как при этом пришлось бы устраивать мосты и трубы для переездов.

Каналы проводящей сети предназначены для транспортировки воды, поступающей из регулирующих каналов, в водоприемники. Проводящая сеть состоит из магистральных каналов и транспортирующих собирателей. В качестве водоприемников служат реки, ручьи, озера, овраги и др. Проводящие каналы должны располагаться по наиболее низким местам осушаемого участка, магистральные каналы - по основным лощинам, транспортирующие собиратели - по второстепенным.

Магистральные каналы должны проводиться по наибольшим глубинам торфа, в этом случае после осадки торфа они займут наиболее низкое положение. Следует стремиться располагать каналы так, чтобы глубина торфа по линии каналов была одинаковой или увеличивалась бы к устью. При расположении проводящей сети необходимо учитывать потребности в осушении других площадей, например сельскохозяйственных. Крупные каналы надо стремиться прокладывать в наиболее прочных грунтах, расположение этих каналов должно правильно сочетаться с дорожной и квартальной сетью.

Повороты в плане регулирующей сети могут быть под тупым и прямым углами, а проводящий - под углом 100-120° с минимальным радиусом закруглений 10В, где В - ширина канала по верху.

Длина проводящих каналов зависит от рельефа и размера осушаемых площадей. Максимальная длина осушителей принимается равной 1,0 км, минимальную длину следует проектировать не менее 600 м. при одностороннем и 300 м. при двустороннем впадении осушителей в собиратели.

Нагорные каналы проводятся приблизительно по границам осушаемого участка, чтобы перехватить поверхностные воды, стекающие с вышележащей водосборной площади. Эти каналы устраиваются или сплошными, или прерывистыми, в зависимости от характера поступления воды с водосбора и условий заезда на осушаемую площадь.

Ловчие каналы проводятся с целью перехвата выклинивающихся грунтовых вод; направление их должно быть перпендикулярно движению грунтовых вод. Защитные каналы служат для прекращения роста моховых болот в стороны. Они проводятся вокруг болота, вблизи его краев, под углом к горизонтали и выводятся в ближайший водоприемник.



1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАСШТАБА ПЛАНА, УКЛОНОВ ПОВЕРХНОСТИ, ПРОЕКТНЫХ ГЛУБИН КАНАЛОВ

1.1 Определение масштаба эскизного плана и среднего уклона поверхности

Для перевода плана осушаемого участка в топографический план местности необходимо определить линейный масштаб, который определяем по формуле 2.1:

М = , (1.1)

где Fв - площадь осушаемого участка,м²;

Fn - площадь плана,м².

Исходя из данной формулы, получим:

Масштаб 1:10 000, в 1сантиметре 100 метров

Сечение горизонталей 0,5 м.

1.2 Определение уклонов осушаемого участка

Для определения среднего уклона поверхности, необходимо найти на плане участка самое узкое, самое широкое и среднее расстояния между горизонталями. Расчетная формулы:

i = , (1.2.1)



где Дh - разница высот точек;

l - расстояние между точками, м.

i₁ = = = 0,0033

i₂ = = = 0,0063

i₃ = = = 0,0016

Рассчитаем средний уклон:

i_ср = (1.2.2)

i_ср = = 0,0037

Средний уклон поверхности осушаемого участка = 0,0037

1.3 Определение глубины осушителей и каналов проводящей сети

В данной курсовой работе на осушаемом участке средняя глубина торфа Т_T = 0,97 м, следовательно средняя глубина канала Т₀ = 0,9 м.

В нашем случае глубина торфа больше глубины канала, поэтому проектная глубина канала рассчитывается по формуле:

Т_пр = m*Т₀, (1.3)

где m - коэффициент откоса;

Т₀ - глубина осушителя после осадки торфа,м.

Учитывая то, что болото низинное, а торф плотный m = 1,2;

Т_пр = 1,2*0,9= 1,08 м.

Глубину транспортирующих собирателей проектируем на 0,2м больше глубины осушителей:

Т_пртс = 1,08+0,2 = 1,28 м.

Глубину магистрального канала проектируем на 0,3м больше глубины транспортирующих собирателей:

Т_прмк = 1,28+0,3 = 1,58 м.



2. ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ

2.1 Гидрологический расчет

При гидрологическом расчете нужно решить: на какие воды производить расчет (так как в течение года и в отдельные годы меняется количество притекающей в канал воды); как определить расчетные модули стока; каким принять положение расчетного горизонта воды в канале.

Для создания на осушенных землях оптимального для древесных растений водно-воздушного режима важнейшими требованиями являются освобождение от гравитационной влаги корнеобитаемой зоны почв к началу роста корней древостоя и предотвращение даже кратковременного затопления этой зоны на протяжении всего периода вегетации. Чтобы выполнить такие требования, расчетный модуль стока должен быть больше самого высокого значения его, возможного в данный период.

Расчетные модули стока при осушении лесных земель принимаются 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 этом случае каналы могут не справиться с количеством поступающей в них воды и на осушенных площадях может быть подтопление корнеобитаемого слоя почв.

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 q_р определяется по формуле А. А. Дубаха:



q_р = * * , (2.1)

где F_б - площадь водосбора, га;

i - средний уклон для рассчитываемого канала;

К - коэффициент прихода/расхода влаги;

F_б = 6300 га;

i = 0,0020;

К = 1,6.

q_р = * * = 0,171 л/га

2.2 Определение расхода воды с водосборной площади

По найденному модулю стока и площади водосбора определяется количество воды, поступающей в магистральный канал со всей водосборной площади:

Q_B = q * F (л/с) (2.2.1)

Q_B = 0,171 * 6300 = 1077,3 л/с = 1,08 м³/с



3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОСУШИТЕЛЕЙ СЕТИ В ПЛАНЕ

3.1 Определение расстояния между осушителями

Расстояние между осушителями - важный момент в расчетах осушительной сети, от этого зависит эффективность и стоимость осушительных работ. При определении расстояний между осушителями следует учитывать цель осушения, климатические и почвенно-грунтовые условия, тип леса, уклон поверхности, причины избыточного увлажнения и т. п. В данной курсовом работе при учете, что тип болота низинный, а глубина торфа = 0,97 м, расстояние между осушителями (L_oc) примем равным 180 м.

Для более точного определения расстояния следует учитывать зональный коэффициент, который для Красноярского края = 0,73.

L_oc = 180*0,73 = 131,4 м.

3.2 Размещение осушительной сети на плане

При размещении осушительной сети на болотах следует учитывать глубину торфа. Желательно,чтобы трассы каналов,и 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:

1) 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);

2) новые дороги целесообразно проектировать вдоль каналов с низовой стороны. В этом случае вынимаемый при рытье канала грунт используется для полотна дороги;

3) каналы должны меньше пересекать просеки и дороги в целях уменьшения количества труб для переездов, мостов и переходов;

4) осушительные каналы должны меньше препятствовать заездам на межканальные полосы. С этой целью целесообразно, если позволяет рельеф, вдоль дорог и просек проектировать прерывистые каналы.

3.3 Продольный профиль магистрального канала

При построении продольного профиля магистрального канала, горизонтальный масштаб принимается равным 1:10000, вертикальный - 1:100. Необходимо учитывать проектную глубину каналов, допустимые и оптимальные продольные уклоны дна и определить отметки поверхности по оси каналов. При осушении лесных земель придерживаются уклонов дна магистральных каналов от 0,005 до 0,0005.

Отметки поверхности по оси канала вычисляют по отметкам горизонталей. Для этого на плане по оси канала (для которого строится профиль) разбивают пикеты через 100 м, начиная всегда от устья канала. Далее по отметкам горизонталей вычисляют отметки поверхности на каждом пикете с точностью до 0,01 м.

Когда профиль поверхности готов, проектируется 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.

После проведения линии дна вычисляют отметки и уклоны и записывают их в соответствующие графы



4. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ

4.1 Определение ширины канала

Гидравлический расчет проводится для определения поперечных размеров канала. Магистральный канал имеет трапецеидальную форму, для которой существует зависимость, определяющая некоторые его размеры.

1) Площадь живого сечения щ, м²:

щ = (b+m*h_p)*h_p, (4.1)

где b = ширина по дну канала;

m = 1,2 - коэффициент откоса;

h_p - расчетная глубина воды в канале.

Найдем h_р по формулам(2.7.1-2.7.3):

h_p=T_0MK - 0,3; (4.2.1)

T_0MK=T_0ТС+0,2; (4.2.2)

T_0ТС=T_0ОС+0,2; (4.3.3)

По вышеуказанным формулам произведем расчет h_p:

T_0TС=0,9+0,2=1,1;

T_0МК=1,1+0,2=1,3;

h_p=1,3-0,3=1.

2) Смоченный периметр x, м:

х = b+2*h_p (4.4)



3) Гидравлический радиус R, м:

R = (4.5)

4) Скоростной коэффициент С по формуле Н. Н. Павловского:

С = * R^Y, (4.6)

Где n - коэффициент шероховатости русла, равный 0,03;

y - переменный показатель степени

у = 1,5 при R<1 м.

5) Скорость течения воды U, м/с, по формуле Шези:

х = C, (4.7)

где i - уклон дна в рассчитываемом сечении.

6) Расход воды по каналу, м³/с:

Q_к = * х (4.8)

Необходимо подобрать такое значение b, чтобы оно соответствовало количеству воды, поступающей в магистральный канал со всей водосборой площади Q_B = 1,08 м³/с

По вышеприведенным формулам произведем гидравлический расчет при значении b = 0,4.

щ = (0,4+1,2*1)* 1 = 1,6 м²

х = 0,4+2*1 =3,524 м.

R = = 0,455 м.

Так как R < 1м, n=0,03, то y будет равен:

у = 1,5 = 0,26

С = * = 27,16

х = 27,16 = 0,82м/га

Q_к = 1,6*0,82= 1,312 м³/с

Таким образом в результате расчета мы получаем, что расход воды по каналу Q_к больше притока воды к каналу с водосборной площади Q_в.

Таблица 4.1 Показатели гидравлического расчета

h, м.	B м.	щ, м2.	ч, м.	R, м.	х, м/с	Qk, м3/с
1	0,4	1,6	3,524	0,455	0,82	1,312

4.2 Определение устойчивости русла канала

После построения продольного профиля становится очевидным, на каких участках канала дно имеет максимальный и минимальный уклоны. Установив их, необходимо выполнить расчет на устойчивость откосов и дна канала. Устойчивость канала к размыву определяется по формулам, рассчитываемым в гидрологическом расчете, используя параметры, отвечающие максимальному значению пропускной способности Q, найденному графическим путем, и максимальный уклон.

i_max = 0,002;

h = 1 м.

щ = (0,4+1,2*1)* 1 = 1,6 м²

х = 0,4+2*1 =3,524 м.

R = = 0,455 м.

у = 1,5 = 0,26

С = * = 27,16

х = 27,16 = 0,82м/га

Полученные значения скорости оказались в пределах допустимого, поэтому нет необходимости крепления откосов и дна канала на осушаемом участке.

4.3 Поперечный профиль канала

Поперечный профиль вычерчивают для магистрального канала.

На профиле показывают все элементы канала, включая и воронки.

Профиль вычерчивают для нулевого пикета, после проведения гидравлического расчета. Ширина бермы при устройстве канала экскаватором принимается равной глубине канала.

После проведения гидравлического расчета из нулевого пикета магистрального канала вычерчивается поперечный профиль. На профиле показываются все элементы канала.

Ширина канала по верху рассчитывается по формуле:

B = b+2*m*T_npмк, (4.3.1)

где b = 0,4 м. - ширина канала по дну;

m =1,2 - коэффициент откоса;

Т_прмк = 1,58 м. - глубина канала.

B = 0,4+2*1,2*1,58 = 4,19 м.

Расчёт ширины канала по воде Bґ находится по формуле:

Bґ = b+2*m*h_p (4.3.2)



где h_p = 1 м. - расчетная глубина воды в канале

Bґ = 0,4+2*1,2*1= 2,8 м.

Масштабы: горизонтальный 1:50, вертикальный 1:30 (Приложение 2).



5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СООРУЖЕНИЙ ОСУШИТЕЛЬНОЙ СЕТИ

5.1 Гидротехнические сооружения

При осушении переувлажненных земель одновременно строится сеть служебно-эксплуатационных дорог и проездов. Дороги необходимы в первую очередь для выполнения текущего, капитального ремонта и реконструкции осушительных систем, а также для проведения различных лесохозяйственных мероприятий.

Проезды необходимы для эпизодического перемещения строительных, эксплуатационных машин и механизмов по возможности кратчайшим путем в намеченный пункт осушенного лесного массива.

Из гидротехнических сооружений в данном курсовом проекте используются трубы-переезды, изготавливаемые из железобетона. Схема приведена на рисунке 1.

Таблица 5.1 Основная характеристика типового переезда из железобетона

Шифр соружения	Диаметр трубы, см	Максимальный расход,, в режиме	Заложение откосов	Земляные работы, м3	Сборный железобетон, м3
		напор-ном	безнапор-ном		выемка	насыпь	блоки	плиты
1	2	3	4	5	6	7	8	9
ТП-120	120	3,3	2,2	1,5	224	169	11,5	2,9



Рисунок 1 Труба-переезд под дорогой

5.2 Противопожарные и природоохранные мероприятия

Осушительные канавы можно использовать в качестве противопожарных разрывов, но, кроме того, на осушаемых площадях следует проектировать и специальные противопожарные каналы и водоемы.

Водоемы рекомендуется проектировать в местах наибольшей пожарной опасности и вблизи дорог и просек, располагая их в естественных западинах. Водоемы целесообразно устраивать проточные, подпитывая их водой из осушительных каналов. Глубина водоема должна быть 2-3 м, ширина по дну 4-5 м, а горизонт воды ниже поверхности - не менее 0,5 м. Крутизну откосов следует устанавливать в зависимости от грунта. Запас воды в водоеме следует доводить около 200м³. Расстояние между водоемами рекомендуется принимать около 500м и располагать вдоль дороги.

Противопожарные каналы можно совмещать с каналами осушительной сети. Однако их следует устраивать на 0,5-0,6 м глубже. На дне каналов через каждые 100 м нужно оставлять перемычки длиной 3-5 м, высотой 0,5 м. С целью увеличения запасов воды эти каналы можно устраивать более широкими. Для задержания воды в каналах в засушливые периоды устраивают шлюзы.



5.3 Дорожная сеть

Основное назначение трассоподготовительных работ заключается в создании оптимальных условий для применения землеройных машин и механизмов. Трассоподготовительные работы выполняются после обозначения ширины трассы в натуре и отнесение пикетов и угловых столбов за край трассы. Ширина трасс В_тр в лесах хозяйственного значения определяется по формуле:

В_тр = В₁+В₂+В_к+В_д, м., (5.3)

где В₁ = 2 м. - ширина бермы с верховой стороны канала от бровки до стены леса;

В₂ = 1 м. - ширина бермы между каналом и дорогой или кавальером;

В_к - ширина канала по верху, м;

В_д - ширина полосы дороги или кавальера, м.

В_тр = 2+1+4,19+2 = 9,19 м.

Длина дорог на участке = 8620 м.

9,19 * 8620 = 80597 м² = 7,92 га.



6. ПРОИЗВОДСТВО ГИДРОЛЕСОМЕЛИОРАТИВНЫХ СООРУЖЕНИЙ

6.1 Гидролесомелиоративное производство

Трассоподготовительные работы:

валка и трелевка леса на трассах каналов;

корчевка пней;

устройство каналов мелиоративной сети, регулирование водоприемников; устройство противопожарных водоемов;

устройство различных сооружений (шлюзов, мостов и т.д.)

строительство объектов природоохранного назначения.

Для работ применяем следующие виды техники:

экскаваторы Э-304;

корчеватели Д-695А;

кусторезы КБ-4А;

каналокопатель КНФ-1200А;

каналокопатель МК-13-1.

Таблица 6.1 Техническая характеристика кустореза и корчевателя

Машина	Область применения	Базовый трактор	Техническая характеристика
Кусторез КБ-4А	На болотах и торфяных почвах	Т-100МБГС (Т-130Б)	Производительность 0,72 га/ч
Корчеватель Д-695А	На торфяных и заболоченных минеральных почвах	Т-100МБГС	Производительность 59 пней/ч или 0,11-0,2 га/ч

В процессе строительства лесоосушительных систем земляные работы выполняются при регулировании водоприемников, строительстве магистральных каналов и каналов проводящей сети, устройстве каналов регулирующей оградительной сети, а также дорог и проездов.



Таблица 6.2 Техническая характеристика экскаватора

Машина	Область применения	Техническая характеристика
Экскаватор одноковшовый торфяной на умеренно-удлиненном гусеничном ходу ТЭ-ЗМ	Разработка торфа, рытье каналов мелиоративной сети в грунтах I - II категорий	Производительность до 90 м3/ч

Плужные каналокопатели предназначены для прокладки неглубоких, до 0,8 м. каналов осушительной сети в устойчивых, не подверженных деформации и опсыпанию грунтах.

Таблица 6.3 Техническая характеристика землеройных механизмов

Механизм	Область применения	Техническая характеристика
Каналокопатель фрезерный навесной с гидравлическим управлением КНФ-1200А	Предназначен для прокладывания осушительных каналов в торфяных грунтах. Параметры каналов: глубина до 1,2 м; ширина по дну 0,25 м, заложение 1:1. При топких грунтах и наличии в них древесины применение ограничено.	Производительность 250 м3/ч
Унифицированный плужный каналокопатель МК-13-1(вариант для осушения)	Предназначен для прокладки осушительных каналов глубиной до 1,0 м. с шириной по дну 0,2 м; заложение откосов 1:1.	Производительность до 2,3 км/ч

Строительство труб-переездов, шлюзов-регуляторов и других сооружений ведут одновременно с устройством каналов в месте их установки при минимальных расходах воды в канале.



6.2 Расчет объема работ и составление сметы работ

Объем выемки грунта V, м³, вычисляют между каждой парой соседних пикетов по формуле:

V = * l, (6.2.1)

где F₁ и F₂ - площади поперечных сечений канавы на двух соседних пикетах, м²;

l - расстояние между пикетами, м.

Площади поперечных сечений на каждом пикете вычисляют как площади трапеции:

F_n = *Т, (6.2.2)

где В - ширина канала по верху на данном пикете, м;

b - ширина канала по дну, м;

Т - глубина канала, м.

Для определения общего объема земляных работ всего осушаемого участка составляется сводная ведомость.

Таблица 6.2.1 Ведомость объема земляных работ по магистральному каналу

№ пикета	Глубина канала, м	Ширина канала, м	Площадь поперечного (F) сечения, м2	Средняя площадь поперечного (Асечения, м2	Расстояние между пикетами, м	Объем выемки, м3	Коэффициент откоса
		По дну(b)	По верху(B)
1	2	3	4	5	6	7	8	9
0	1,58	0,4	3,99	3,47				1,2
1	1,6	0,4	4,24	3,55	3,51	100	355	1,2
2	1,54	0,4	4,1	3,46	3,50	100	346	1,2
3	1,4	0,4	3,76	2,91	3,19	100	291	1,2
4	1,27	0,4	3,45	2,44	2,68	100	244	1,2
5	1,31	0,4	3,54	2,58	2,51	100	258	1,2
6	1,23	0,4	3,35	2,3	2,44	100	230	1,2
7	1,1	0,4	3,04	1,89	2,09	100	189	1,2
8	1,03	0,4	2,87	1,68	1,79	100	168	1,2
9	1,08	0,4	2,99	1,83	1,75	100	183	1,2
10	1,15	0,4	3,16	2,04	1,93	100	193	1,2
11	1,13	0,4	3,11	1,98	2,01	100	201	1,2
12	1,14	0,4	3,13	2,02	1,99	100	199	1,2
13	1,12	0,4	3,09	1,95	1,98	100	198	1,2
14	1,39	0,4	3,73	2,87	2,41	100	241	1,2
15	1,37	0,4	3,68	2,8	2,834	100	283	1,2
16	1,33	0,4	3,59	2,66	2,73	100	273	1,2
17	1,29	0,4	3,49	2,5	2,58	100	258	1,2
19	1,26	0,4	3,42	2,41	2,46	100	246	1,2
20	1,28	0,4	3,47	2,48	2,44	100	244	1,2
21	1,23	0,4	3,35	2,31	2,39	100	239	1,2
22	1,3	0,4	3,52	2,55	2,42	100	242	1,2
23	1,45	0,4	3,48	2,81	2,68	100	268	1,2
Ит.							5440

Таблица 6.2.2 Сводная ведомость объема земляных работ по всей осушительной сети

№	Наименование каналов	Длина канала, м	Глуб. канала, м	Ширина	Площадь попереч. сечения, м2	Объем выемки м3
				по дну	по верху
1	Магистральный канал №1	2460	1,58	0,4	4,19	2,31	5682
2	Транспортирующие собиратели №1	3720	1,28	0,4	3,60	2,56	9523
3	Нагорный канал №1	1870	-	-	2,4	3,62	6770
4	Оградительный канал №1 и №2	4540	-	-	2,4	3,98	18069
Итого по проводящей сети	43267
5	Осушители
	Длина(м)	Кол-во
5.1	800	9	7200	0,9	0,3	1,8	0,95	6840
5.2	680	3	2040					1938
5.3	620	16	9920					9424
5.4	450	9	4050					3848
5.5	360	14	5040					4788
5.6	300	8	2400					2280
5.7	230	11	2530					2404
5.8	210	3	630					599
5.9	110	1	110					105
Итого по регулирующей сети	32228
6 Пожарные водоемы	1000
7 Трубы-переезды	896
Всего по проводящей и регулирующей сети	77391

Всего по проводящей и регулирующей сети объем выемки составляет

77391.

Таблица 6.2.3 Смета затрат на устройство осушительной сети

Наименование работ	Ед. изм.	Кол-во	Стоимость	Стоимость объема
1. Трассоподготовительные работы: -разрубка трасс: - валка	м3	19428	485	9.422.580
- трелевка	м3	19428	1300	25.256.400
- корчевка пней	га	339	1200	406.800
- уборка кустарников	га	339	450	152.550
2. Земляные работы на устройстве:
- магистрали экскаватором	м3	8905	500	4.452.500
- собирателей экскаватором	м3	9523	500	4.761.500
- нагорных каналов		6770	500	3.385.000
- оградительных каналов	м3	18069	500	9.034.500
- осушителей каналокопателем	м3	32228	450	14.502.600
Устройство пешеходных мостиков	шт	2	600	1.200
Дорожные работы	км	8,62	150000	1.293.000
Итого:				56.871.830
Прочие работы	%	10	-	5.687.183
Итого:				62.559.013



7. ОЦЕНКА ЛЕСОВОДСТВЕННОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОСУШЕНИЯ

На территории России насчитывается около 300 млн. га заболоченных и избыточно увлажненных лесных земель. Осушение только третей этой площади позволит увеличить ежегодный прирост древесины на 150-200 млн. м³, что составляет около половины размера годового пользования лесом. Благодаря осушению повышается также гидрологическое, водоохранное и санитарно-эстетическое значение леса. Основной задачей осушения является регулирование водного режима почв путем изменения уровня грунтовых вод.

Кроме повышения производительности лесных земель и сокращения сроков выращивания древесины, осушения имеет ряд других положительных сторон:

1) Осушение ликвидирует рост сфагновых болот в стороны, предотвращает тем самым заболачивание.

2) Осушение прекращает широкое распространение в лесах таежной зоны заболачивания сплошных рубок и улучшает условия лесовозобновления.

3) Осушение улучшает условия для проведения противопожарных мероприятий в лесу.

3) Осушение улучшает ветровальность древостоев.

4) Улучшает состояние лесных сенокосов, и пастбищ, повышает урожайность трав.

5) Воды орошаемой сети можно использовать для орошения лесных питомников и питание прудов.

Осушительные мероприятия в сочетании с лесоводственными и лесокультурными мероприятиями, улучшая водно-воздушный, а также частично тепловой и другие режимы почв, коренным образом изменяют лесорастительные условия, что приводит к повышению плодородия лесных почв и производительности древостоев.

Осушением можно поднять продуктивность лесов на 3-4 класса бонитета, увеличить текущий прирост деревьев на 3-4 м².

В разных лесорастительных условиях различно и время, с которого начнет увеличиваться прирост древостоя. Если причина низкой производительности древостоев заключается только в избытке воды, а элементов питания в усвояемой форме в почве достаточно, то результат осушения может проявиться уже на следующий год после устройства осушительной сети. Если же плохой рост объясняется и недостатком пищи, то увеличение прироста может произойти через 3-5лет.

По результатам исследований на богатых переходных торфяниках в еловых древостоях прирост начал увеличиваться на второй год после осушения. В ельниках на бедных верховых болотах осушение в первые годы не увеличило, а снизило прирост вследствие иссушения верхового слоя торфа, где располагались корневые окончания. Через пять лет после осушения прирост восстановился до исходного. Значительное увеличение прироста было отмечено только через 8-10 лет после осушения, когда корни освоили более низкие, богатые влагой горизонты почвы (Бабиков, 2005).

Так как положительные стороны осушения в разных лесорастительных условиях различны, то большое значение имеет правильный выбор объектов осушения и очередность проведения работ.

При одинаковых хозяйственно-экономических условиях в первую очередь следует осушать те объекты, на которых можно получить наибольший прирост древесины в целом или определенного целевого сортимента. Одновременно с осушением следует проводить строительство новых или улучшение старых дорог. В этом случае вынимаемый из канав грунт можно использовать для устройства полотна дороги.

Высокую эффективность осушения можно получить только при условии правильного использования осушенных земель и содержания осушительных систем в исправном состояние, т. е. при условии надлежащего и своевременного проведения ухода, текущего и капитального ремонтов.

В различных лесорастительных условиях эффект осушения различен. При проектировании осушения важно знать ожидаемую эффективность для установления очередности осушения лесных земель и экономического его обоснования.

Площадь, занятая сосновым лесом = 339 га.

Расчет эффективности ведется по следующей форме:

Таблица 8.1 Вычисление эффективности осушения для сосняков болотно-травных

Периоды	Текущий годичный прирост, м3/га
	после осушения	без осушения	добавочный за год	общий дополнительный на 1 га	на всем осушаемом участке
За I десятелетие	6,6	2,7	3,9	39	15132
За II десятилетие	10,4	2,6	7,8	78	30264
За III десятилетие	9,6	2,3	7,3	73	28324
Итого:	73720

При стоимости 1 м³ = 500 р, общий доход будет составлять:

73720*500 = 36.860.000 р.

Кроме количественного увеличения прироста после осушения, увеличивается выход деловых сортиментов и их количество вследствие улучшения условий роста и сокращения срока выращивания древесины.



СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Алексеев В. Г., Малинин Л. И., Мороз Е. Б. Использование и охрана водных ресурсов в лесном комплексе. Осушение лесных земель. - Красноярск, 2004. - 108 с.

2. Бабиков, Б. В. Гидротехнические мелиорации: Учебник для вузов. 4-е изд., стер. - СПб: Изд-во «Лань», 2005. - 304 с.

3. Гидротехнические мелиорации лесных земель: Методические указания к выполнению курсового проекта. - Красноярск: СибГТУ, 2006. - 56 с.

4. Машины, механизмы и оборудование лесного хозяйства: справочник/ В. Н. Винокуров, В. Е. Дёмкин, В. Т. Маркин, В. Т. Шаталов, Л. Д. Шаталов. - М.: МГУЛ, 2002. - 439 с.

5. Писарьков Х. А., Тимофеев А. Ф., Бабиков Б. В. Гидротехнические мелиорации лесных земель. - М., «Лесная промышленность», 1978. - 248 с.

6. Сабо Е. Д., Иванов Ю. Н., Шатилло Д. А. Справочник гидролесомелиоратора / под ред. канд. техн. наук Е. Д. Сабо. - М.: Лесная промышленность, 1981. - 200 с.

Размещено на Аllbеst.ru