Пластмассовый дренаж

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

ФГОУ ВПО «Тюменская государственная сельскохозяйственная академия»

Агротехнологический институт

Кафедра земельного кадастра

Контрольная работа

По дисциплине Мелиорация земель

На тему: «Пластмассовый дренаж»

Тюмень 2013

Осушительная система

Осушительная система - это комплекс инженерных сооружений и устройств для регулирования водного режима переувлажненных земель в соответствии с потребностями сельскохозяйственного производства.

Основной задачей осушительных мелиораций является удаление избыточной влаги с болот и заболоченных земель. Если заболачивание земель вызывается поверхностными водами, то осушение этих земель сводится к удалению излишка поверхностных вод путем усиления стока или же к ограждению осушаемой площади от притока вод извне. При питании болот и заболоченных земель грунтовыми водами методы осушительных мероприятий направлены на регулирование оттока грунтовых вод и поддержание оптимальной влажности почв, на ограждение от поступающих извне на осушаемый участок грунтовых вод или снижение их напора. В том случае, когда заболачивание происходит за счет нескольких источников, осушение производится смешанным путем: открытая осушительная сеть может соединяться с закрытым дренажем и т.д. на отдельных территориях необходимо сочетать осушение с увлажнением почв в засушливые периоды года.

Способы и методы осушения

Причины заболачивания, источники питания болот и заболоченных земель, а также цель мелиорации определяют способы и методы ее проведения. Под способом осушения понимается характер применения технических средств, с помощью которых решаются задачи мелиорации.

К способам осушения относятся:

-горизонтальный дренаж (закрытый, открытый, систематический, выборочный разреженный);

-вертикальный дренаж (головной, площадной, выборочный);

-комбинированный дренаж;

-оградительная система;

-агромелиоративные мероприятия и д.р.

Метод осушения - это принцип воздействия на водный режим почвы, определяющий путь отвода избыточных вод.

Выделяются следующие методы:

-при атмосферном типе питания обеспечивается ускоренный поверхностный сток,

-при грунтовом - понижение уровня грунтовых вод,

-при напорном - снижение напора и уровней напорных вод,

-при грунтово-напорном - понижение уровней напорных и грунтовых вод,

-при намывном - ускорение паводкового стока.

Взаимное расположение элементов осушительной подсистемы на плане и в вертикальной плоскости отражается в схеме осушения. Определяющими ее факторами являются: тип водного питания, причины заболачивания, характер использования земель и д.р.

Наряду со схемой осушения составляется схема комплексного использования и охраны водных и земельных ресурсов. Это проектно-прогнозный документ, от которого зависят характер, очередность и эффективность мелиоративного и водохозяйственного строительства. Выделяются региональные, бассейновые, областные и районные схемы.

Элементы осушительных систем

Все осушительные системы, при помощи которых осуществляется мелиорация, принято классифицировать:

-по степени канализации (сеть каналов развитая и разреженная);

-по способу отвода воды (самотечные и с механическим подъемом воды);

-по типам осушительных каналов (открытые и закрытые).

Выделяются также системы двустороннего действия (осушительно-оросительные, осушительно-увлажнительные с предупредительным шлюзованием). По принадлежности системы делятся на внутрихозяйственные и межхозяйственные.

В осушительной системе различают следующие основные части:

-оградительную, регулирующую и проводящую сети,

-водоприемник и сооружения на осушительной сети,

-водообеспечивающую и оросительную сети.

Осушение открытыми каналами применяют для регулирования режима почвенно-грунтовых под, избыточных поверхностных вод и в качестве предварительного осушения перед строительством закрытого дренажа.

Закрытый горизонтальный дренаж имеет преимущества перед открытыми каналами, главное из них - сокращение потерь земель под каналы и удобство при эксплуатации полей.

Дренажная система (сеть) состоит из регулирующих (всасывающих, собирательных) дрен и проводящих дрен, или коллекторов, по которым собранная вода отводится в закрытый или открытый коллектор и далее в водоприемник.

Самотечная открытая осушительная сеть (ООС) предназначена для отвода избыточной воды из корнеобитаемого слоя почвы. ООС включает водоприемник (реку, озеро), водоотводящую часть (магистральный канал и валовые канавы), регулирующую часть (картовые канавы), ограждающую часть (ловчий и нагорный каналы).

Магистральный канал (МК) проводится по самым низким отметкам осушаемой территории в виде прямой, кривой или ломаной линий с углами поворота 120° и более. На ровной территории трассу канала намечают по середине участка, если его ширина больше 1000 м. При наличии уклона местности трассу канала проектируют там, где уклон будет в пределах 0,005-0,0005, и тогда уклон поверхности можно перенести и на дно канала, т.е. глубина канала будет одинаковой на всем протяжении.

Валовые канавы - собиратели (ВК) устраивают перпендикулярно к магистральному каналу или под острым углом к течению воды в нем. Перпендикулярное размещение обеспечивает кратчайшее расстояние для стока воды и более производительное использование техники и осушаемой территории. ВК проводятся с расстоянием друг от друга 500-1500 м при размещении с одной стороны от МК и с расстоянием 1000-3000 м - при двустороннем размещении.

Картовые канавы - осушители (КК) проводятся параллельно друг другу, но перпендикулярно или под острым углом к ВК или МК, с одной или с обеих сторон от последних. При ширине осушаемого участка меньше 1500 м проектируют только магистральный канал и картовые канавы (валовые не строят). Глубина КК - 0,8-1,2 м.

Нагорный канал (НК) строится в притеррасной части поймы, т.е. в перегибе рельефа или в месте перехода коренного берега в пойменную часть при наличии поверхностного стока дождевых и талых вод. Служит для перехвата и отвода поверхностных вод в водоприемник, т.е. для пре-'дотвращения попадания их на осушаемую территорию с соседних возвышенных участков.

Ловчий канал (ЛК) проектируют тогда, когда на болоте проявляется грунтовой или грунтово-напорный типы водного питания. Строится там же, где и нагорный, но глубина его больше, чем у нагорного. Назначение ЛК - перехват и отвод с осушаемой территории грунтовых вод. Ловчий канал может совмещать функции и нагорного канала. Глубина ВК равна глубине КК +0,2- 0,3 м на перепад воды. Глубина МК на 0,5-0,6 м больше глубины ВК. Если в МК сбрасываются воды из ЛК, то глубина его в устье ЛК должна быть на 0,2-0,3 м глубже. Глубина МК - 2,5-3 м, ЛК в притеррасной части - до 3-6 м, НК - 1,5 м. 50

Основные понятия о закрытом дренаже Слово "дренаж" от английского todrain - отвести, отсосать, слить. Изученная ранее система каналов и канав относится к открытому дренажу. Закрытый дренаж - это гидротехническая система, отводящая избыточные почвенно-грунтовые воды с помощью внутрипочвенных труб. Применяется для осушения, переувлажненных земель при грунтовом и грунтово-напорном типах водного питания. Дрены представляют собой трубы минимальным диаметром 40-50 мм, уложенные в линии на определенной; глубине и на определенном расстоянии друг от друга. Эти показатели зависят от водных свойств грунтов, типа водного питания, нормы осушения и в каждом случае определяются конкретно. Наименьшая глубина закладки большинства видов дрен в минеральных грунтах - 1,1 м, в торфах после оседания -1,3 м. При такой глубине обеспечивается необходимая норма осушения и сохранность труб при работе с.-х. техники. При грунтово-напорном водном питании глубина дрен - 1,5-1,8 м. Разность в глубинах заложения линий дрен в истоке и в устье - не более 0,2-0,3 м. Глубина капитальных дрен на луго-пастбищных травах составляет 0,8-1,2 м, в полевых и овощных севооборотах - на 0,2-0,3 м больше, а расстояние между ними - меньше на 5-15 м. Минимальныйг уклон дрен i = 0,002-0,003, т.е. больше, чем в открытых каналах. При меньших уклонах или увеличении длины дрен необходимо увеличивать их диаметр (при безуклонном дренаже - до 100 мм.) Различают дрены-осушители меньших диаметров с водоприемными отверстиями и дрены-собиратели (коллекторы) без перфорации, к которым присоединяют осушители. Коллекторы отводят воду в водоприемник (открытый канал, реку, озеро).

Типы и виды дрен

Типы дрен:

а) трубчатые - имеют полости с креплеными стенками;

б) беструбчатые, когда стенками служит естественный грунт (кротовые и щелевые);

в) дрены в виде траншей, заполненных щебнем, камнем, связанным хворостом, связанными жердями. Каменный и щебневой дренажи сейчас уже не применяются.

Виды дрен: керамические (гончарные), пластмассовые, асбоцементные, деревянные, фашинные, жердевые.

Гончарные дрены - из обожженной глины, цилиндрической формы, круглые с опорной плоскостью или с гранями для взаимной устойчивости трубок при укладке, длиной 333 и 500 мм. Торцы трубок обязательно должны быть перпендикулярны продольной оси. Они могут быть: гладкими при условии соединения пластмассовыми муфтами, переходниками (с одного диаметра на другой), втулками, фиксаторами; раструбными (в расширенный торец одной трубки вкладывается обычный торец следующей); фланцевыми (снимается фаска под углом 90°: на одном конце -снаружи, на другом - изнутри); фигурными (аналогичны фланцевым, но фаска снимается под углом 45°). Внутренние диаметры трубок (мм): при длине 333 мм -50, 75, 100, 125, 150 и 175; при длине 500 мм - 200 и 250. Для осушителей применяются диаметры 50 и 75 мм, для коллекторов - все остальные. Поверхность почвы по трассе каждой линии труб предварительно подравнивают с приданием нужного уклона. Аналогично планируют и дно траншей. Уклон дрен i = 0,002-0,010, чтобы скорость воды в дренах была в пределах 0,25-0,40 м/сек. Если дно траншеи из плотных грунтов, то трубки укладывают непосредственно на грунт. Если дно торфяное или песчаное, то предварительно укладывают стеллажи из горбыля, некондиционных досок.

Трубки-осушители укладывают от истока вниз к устью с зазором 1-2 мм. Против заиления дрен зазоры обкладывают снаружи мхом (особенно при осушении лесных площадей), в современных условиях чаще - стеклотканью и стекловатой, затем засыпают объемным защитно-фильтрующим материалом (ОЗФМ) - мхом, торфом, крупнозернистым песком высотой 15-30 см от верха труб, а поверх ОЗФМ - вынутым грунтом.

Пластмассовый дренаж

Пластмассовый дренаж представляет собой внутрипочвенную сеть трубок из поливинилхлорида (ПВХ) или полиэтилена (ПЭ). Длина трубок - 3-6 м, толщина стенок -0,8 мм. Стенки поперечно гофрированные по кольцу или по спирали для придания устойчивости к сдавливанию. На стенках осушительных трубок водоприемные щели длиной 25-30 мм и шириной 0,4-0,6 мм или круглые отверстия диаметром до 1 мм. Трубки обматываются по всей длине фильтрующей стеклотканью против заиливания, после укладки в траншеи засыпаются ОЗФМ (песком) высотой 10 см над трубками. Диаметр пластмассовых дрен-осушителей - 40-50 мм. Для коллекторов трубы готовят из ПВХ без перфорации диаметром 75, 90, ПО и 125 мм. Подбор диаметра гончарных и пластиковых труб проводят только для коллекторов по результатам сложных гидрологических расчетов. В основе этих расчетов - поступление влаги на осушаемую площадь из грунтовых вод, при снеготаянии, при ливнях и в целом за вегетационный период, а также норма осушения, уклоны и материал дрен, скорость воды в них. Наиболее дешевый и производительный способ пластмассового дренажа - из труб длиной 200 м, намотанных на барабаны или бухты, но цена самих труб при этом выше.

Пластмассовый дренаж строят из пластмассовых труб, материалом для которых служит полиэтилен высокой плотности (ПВП) или непластифицированный поливинилхлорид (винипласт, ПВХ). Трубы изготавливают двух видов: гофрированные и гладкостенные. Гофрированные трубы имеют гофры кольцевого или синусоидального профиля, которые придают большую гибкость и эластичность жесткому материалу трубы. Их поставляют в бухтах, длина труб 100…200 м, гладкостенные - в хлыстах (отрезках) и ограниченно в бухтах.

Гофрированные трубы из ПВП выпускают с наружными диаметрами 50, 63, 75 мм и более. Толщина стенок труб 0,8…1,2 мм. Трубы перфорированы, диаметр водоприемных отверстий 1,6 мм, на одном метре длины трубы насчитывается 750..1 000 отверстий с суммарной площадью 9…20 см2 на один метр длины. Эти трубы поставляют в бухтах массой 32…42 кг. Гладкостенные трубы с наружным диаметром 40…75 мм имеют толщину стенок 1,4…2 мм, масса одного метра трубы 0,21…0,49 кг. Трубы диаметром 40 мм выпускают в бухтах длиной 200 м, остальные в отрезках длиной 5 м. Трубы перфорированы параллельными щелями шириной 0,8 мм, длиной 20 мм с шагом 60 мм в 6 рядов. На один метр длины приходится 100 отверстий с суммарной площадью 14 см2.

Пластмассовые трубы по сравнению с гончарными имеют ряд преимуществ. Они легки, эластичны и прочны, что обеспечивает их хорошую транспортабельность (отходы практически отсутствуют), полную механизацию укладки и надежную работу дрен даже в неустойчивых грунтах. Пластмассовые трубы можно на заводе и полигоне обернуть защитным материалом или изготовить сразу трубы с фильтрами (трубы-оболочки). При применении пластмассового дренажа выработка укладчика возрастает на 25 % по сравнению с гончарными трубами при одновременном уменьшении числа работающих. Строительство дренажа из пластмассовых труб можно выполнять механизированно, укладывая трубы из бухты, которая установлена на барабане экскаватора, а также полумеханизированно - опуская предварительно развернутые по трассе бухты или от­резки (последние можно подавать и с платформы экскаватора).

Укладку пластмассовых, так же как и всех других видов труб, начинают с устья дрены. Уложенные трубы соединяют с коллекторными трубами после фиксации их прижимной вилкой или присыпкой грунта на длине 4…5 м.

Материал пластмассовых труб быстро стареет и теряет прочность под действием ультрафиолетовых лучей и на морозе. Хранить эти трубы надо под навесом, укладывая на деревянный настил. При кратковременном хранении на открытом воздухе трубы необходимо укрывать брезентом, соломенными матами и другими материалами.

Асбоцементные трубы - применяются только для коллекторов без зазоров и в устьях гончарных, пластиковых дрен при выходе на дневную поверхность.

По технологии строительства закрытый дренаж бывает траншейным, узкотраншейным, бестраншейным.

Траншейный способ - самый распространенный. Ширина траншеи - 50 см, что позволяет работать в них рабочим при укладке и стыковке труб. Преимущества: возможность строительства и дрен, и коллекторов одним типом экскавато-ров-дреноукладчиков (ЭТЦ-202А); простота контроля закачеством укладки; возможность исправления брака и использования труб любых конструкций и длин. Недостатки: сравнительно низкая производительность, большой расход объемных защитно-фильтрующих материалов.

Узкотраншейный способ - наиболее прогрессивный. Ширина траншей - 12-30 см. Преимущества: малый расход ОЗФМ, высокая производительность. Недостатки: не-обходимость использования дополнительной техники в местах подсоединения дрен к коллекторам; сложность исправления брака, поэтому применяется для укладки пластикового дренажа.

Бестраншейный способ - при полностью механизированной укладке длинных гибких пластиковых труб диаметром 40-50 мм. Совершенствуется в направлении создания приспособлений для устройства объемного фильтра, иначе плохо осушаются слабопроницаемые грунты. Преимущество - очень высокая производительность. Недостатки - те же, что и при узкотраншейном способе + высокая энергоемкость на поделку щелей, сложность контроля за качеством укладки дрен. При строительстве дренажа в зимнее время поверхность планируют до замерзания грунта. Верхний замерзший грунт выпиливается по ширине траншей, вынимается, затем работает дреноукладчик.

водный осушение земля дрена

Список использованной литературы

1. Голованов А.Ф. «Мелиорация сельскохозяйственных земель» - М.: Колос, 1982

2. Колпаков В.В. Сухарев И.П. « Сельскохозяйственная мелиорация» - М.: Колос, 1981

3. Лысогоров С.Д. Укаренко В.А. «Орошаемое земледелие» - М.: Колос, 1981

Размещено на Allbest.ru