Федеральное агентство по образованию
и науке РФ
ФГОУ ВПО «Сибирский Государственный
Технологический
Университет»
Факультет:
Кафедра:
Курсовой проект:
Осушение заболоченного участка
в условиях Новосибирской области
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
(ИВР. 000 000. 000 ПЗ)
Руководитель:
______________ (подпись)
______________
(оценка,
дата)
Разработал:
студент гр.
_____________________
(подпись, дата)
Красноярск
Реферат
Данная курсовая работа посвящена
проектированию осушительной системы
заболоченного участка, находящегося
в Новосибирской области.
По результатам полученных
вычислений были построены поперечный
и продольный профили магистрального
канала, определены объемы земляных работ
и их экономическая эффективность.
Курсовая работа содержит 20
страниц, 6 таблиц.
Содержание
Введение
1 Определение масштаба эскизного
плана и среднего уклона поверхности осушаемого
участка
2 Технологические расчеты
2.1 Глубина осушительных
каналов и проводящей сети
2.2 Определение расстояний
между осушителями
3 Гидрологический и гидравлический
расчеты
3.1 Гидрологический расчет
3.2 Гидравлический расчет
4 Поперечный профиль магистрального
канала
5 Продольный профиль магистрального
канала
6 Устойчивость откосов
и дна каналов
7 Объемы земляных работ
8 Технология и механизация
лесоосушительных работ
9 Экономические расчеты
10 Эффективность осушения
Заключение
Библиографический список
Введение
Мелиорация (лат. melioratio — улучшение) —
комплекс организационно-хозяйственных
и технических мероприятий по улучшению гидрологических, почвенных и агроклиматических условий с целью повышения эффективности использования земельных и водных ресурсов.
Гидротехническая мелиорация представляет
систему мероприятий, обеспечивающая
коренное улучшение водного режима земель
(заболоченных, избыточно увлажнённых,
засушливых, эродированных, смытых и др.).
В лесном хозяйстве гидротехническая
мелиорация, направлена на повышение производительности
земель — получение дополнительного прироста
и улучшение качества древесины.
1 Определение масштаба
эскизного плана и среднего
уклона поверхности осушаемого участка
Определение масштаба
Масштаб плана М определяется
по формуле:
М ,
где M - масштаб
Fб - площадь
болота
Fб=4,6км²=4,6*1010см2
Fп - площадь
плана
Fп=19,3см *26см=502см2
М= = 105 =916334
М=1:10000
Определение среднего
уклона
Средний уклон iср определяется
как отношение арифметической суммы значений
уклонов in к количеству
замеров n:
,
где –сумма уклонов
n – количество
уклонов
- превышение между горизонталями
=0,5м
l - расстояние
между горизонталями по перпендикуляру
i1=
i2 =
i3 =
iср = 0,0018+0,0024+0,0033
= 0,0025
3
2 Технологические расчеты
2.1 Глубина осушительных
каналов проводящей сети
Глубины осушительных
каналов после осадки торфа Т0 принимаются следующие:
Глубина торфа,
м
0.1-0.5 0.5-1.3
более 1.3
Глубина каналов,
м
0.75-0.9 0.9-1.0
1.0-1.2
Проектную глубину
каналов определяем по формуле:
Тпр=m*To ,
где m-
коэффициент зависящий от плотности торфа
и типа болота, m=1,5, согласно низинному
типу болота и плотности торфа.
То- глубина канала после осадки торфа,
м
То=1,0м
Глубина торфа
меньше глубины канала и равна 0,9 м.
Проектная глубина
осушителя равна
Глубины собирателей
должны быть больше на 0,1-0,2 м глубин осушителей,
а глубины магистральных каналов на 0,2-0,3
м больше глубин собирателей.
с=1,28+0,12=1,4м
м.к=1,4+0,2=1,6м
м.к=м
2.2 Определение расстояния между
осушителями
На осушаемой площади необходимо
понизить уровень осушаемых грунтовых
вод соответственно требуемой норме осушения,
а для этого требуется правильно определить
расстояние между осушителями и глубины
каналов.
Тип леса: кедровник болотно-травяной,
с низинным типом заболачивания. Подстилающий
грунт-суглинок, глубина торфа 0,9м, расстояние
между осушителями берется 170м.
L= S*К об ,
S-расстояние между осушителями
К об – поправочный
коэффициент между осушителями
К об = 0,78
L= 170*0,78=133м
3 Гидрологический и гидравлический
расчеты
3.1 Гидрологический расчет
Гидрологический и гидравлический
расчеты проводят с целью определения
ширины по дну крупных проводящих каналов.
Для создания на осушенных землях
оптимального для древесных растений
водно-воздушного режима важнейшими требованиями
являются освобождение от гравитационной
влаги корнеобитаемой зоны почв к каналу
роста корней древостоя и предотвращение
даже кратковременного затопления этой
зоны на протяжении всего даже периода
вегетации.
Средневысокий летний модуль стока qр л/(с/га) может быть вычислен по формуле
А. Д. Дубаха:
,
где F – площадь водосбора, га
F=64км2=6400га
К –
коэффициент прихода – расхода влаги
(1,20 – 2,0)
iср = средний
уклон для рассчитываемого канала
iсрм.к=0,004
По найденному и F определяют количество воды , поступающей
с водосборной площади в магистральный
канал
Qв= * F ,
где – модуль стока,
л/с * га
F –
площадь водосбора, га
Qв= 0,364*6400 =2329,6л/с=2,3м3/с
3.2 Гидравлический расчет
Подбор ширины по дну b начинают обычно
с минимального значения 0,4 м. При этой
ширине определяют скорость течения и
расход воды, для чего находят следующие
величины и в определенной последовательности.
Этот расчет проводят для проверки
каналов на разлив, а также для увязки
расчетных горизонтов воды в канале и
водоприемника. Магистральный канал, чаще
всего имеет трапецеидальную форму поперечного
сечения.
Проектная глубина воды в канале hр,м
hp=T0 м.к-0,3
Площадь живого сечения ω,м2,(часть поперечного
сечения канала, занятого водой)- вычисляется
как площадь трапеции
ω=(b+m*hр)*hр,
где m- коэффициент откоса
hр- расчетная
глубина воды в канале,м
Ширина канала по верху В,м
В=b+2mTпр м.к
Ширина по верху воды в канале
В/,м
В/=b+2mhр
Смоченный периметр χ,м (подводная
часть периметра поперечного сечения
канала)
χ=b+2hр
Гидравлический радиус R,м
Cкоростной коэффициент С по
формуле Н.Н. Павловского
,
Где n-коэффициент шероховатости
русла, равный 0,030
y-переменный
показатель степени
при R ‹ 1м;
при R› 1м;
Скорость течения воды ν,м/с,
по формулу равномерного движения воды
в открытых водотоках (формула Шези)
ν=С, где
R-гидравлический радиус, м
i-уклон дна канала в рассчитываемом
сечении
Расход воды канала Q, м3/с , по формулу
Qk=ω*ν
Таблица 1.
h,м |
b,м |
В,м |
ω,м2 |
χ,м |
R,м |
C |
νм/с |
Qм3/с |
0,5 |
0.4 |
4,9 |
0,58 |
2,46 |
0.23 |
22,9 |
0,87 |
0,50 |
1,0 |
0.4 |
4,9 |
1,90 |
4,52 |
0,42 |
26,8 |
1,07 |
2,03 |
1,5 |
0.4 |
4,9 |
3,98 |
6,58 |
0,60 |
29,3 |
1,47 |
5,82 |
В результате третьего расчета
мы получили расход воды по каналу несколько
больше притока воды к нему. Что является
недопустимым. Определив три значения
пропускной способности канала, два меньше.
Чем сток воды по гидрологическому расчету,
третье больше. Находим расчетное значение
глубины канала – hр путем построения
графика зависимости Q=f(h).
6 Устойчивость откосов
и дна каналов
Устойчивость
канала к размыву определяется по формуле
V1=C*√R*Imax
Imax=0,0025,
V1=28,04*=1,0
Проверка
на заиление канала производится для минимальных
значений уклонов, согласно продольному
профилю.
Скорость движения
воды в канале 1,0 что приемлемо для
тяжелого суглинка.
7 Объемы земляных работ
Объем выемок V, м3 , вычисляют
между каждой парой соседних пикетов по
формуле ,
где F1,F2 – площади
поперечных сечений канала на двух соседних
пикетах, м2
l – расстояние
между этими пикетами, м
Площади поперечных сечений
на каждом пикете F,м2 вычисляют
как площадь трапеции.
F = b + B * T
2
где B – ширина канала по верху
на данном пикете,м
b – ширина канала по дну, м
T – глубина канала, м
Таблица 2. Ведомость объема
земляных работ по устройству магистрального
канала
номера пикетов |
глубина канала,м |
ширина канала,м |
плошадь поперечного сечения,м2 |
средняя плош. Поперечного сечения,м2 |
расстояние между пикетами,м2 |
объем выемки,м2 |
коэффициент откоса |
|
по
дну |
по верху |
0 |
1,5 |
0,4 |
4,9 |
3,96 |
|
|
|
|
1 |
1,7 |
0,4 |
5,5 |
5,02 |
4,49 |
100 |
449 |
1,5 |
2 |
1,51 |
0,4 |
4,93 |
4,02 |
4,52 |
100 |
452 |
1,5 |
3 |
1,27 |
0,4 |
4,21 |
2,93 |
3,46 |
100 |
346 |
1,5 |
4 |
1,64 |
0,4 |
5,32 |
4,69 |
3,81 |
100 |
381 |
1,5 |
5 |
1,53 |
0,4 |
4,99 |
4,12 |
4,41 |
100 |
441 |
1,5 |
6 |
1,76 |
0,4 |
5,68 |
5,35 |
4,74 |
100 |
474 |
1,5 |
7 |
1,81 |
0,4 |
5,83 |
5,64 |
5,5 |
100 |
550 |
1,5 |
8 |
1,62 |
0,4 |
5,26 |
4,58 |
5,11 |
100 |
511 |
1,5 |
9 |
1,43 |
0,4 |
4,69 |
3,64 |
4,11 |
100 |
411 |
1,5 |
10 |
1,66 |
0,4 |
5,38 |
4,8 |
4,22 |
100 |
422 |
1,5 |
11 |
1,8 |
0,4 |
5,8 |
5,58 |
5,19 |
100 |
519 |
1,5 |
12 |
1,6 |
0,4 |
5,2 |
4,48 |
5,03 |
100 |
503 |
1,5 |
13 |
1,4 |
0,4 |
4,6 |
3,5 |
3,99 |
100 |
399 |
1,5 |
14 |
1,61 |
0,4 |
5,23 |
4,53 |
4,02 |
100 |
402 |
1,5 |
15 |
1,47 |
0,4 |
4,81 |
3,83 |
4,18 |
100 |
418 |
1,5 |
| |
Тср=1,58 |
|
Вср=5,15 |
Fср=4,45 |
|
|
|
Итого |
6678 |
|
| |
Таблица 3. Сводная ведомость
объема земляных работ по всей осушительной
сети
Номера каналов |
Наименование канала |
Длина канала, м |
Глубина канала, м |
Ширина канала, м |
Площадь поперечного сечения, м2 |
Объем выемки, м3 |
Коэффициент откоса |
по дну |
по верху |
|
1 |
магистральный канал |
2360 |
1,58 |
0,4 |
5,14 |
4,45 |
10502 |
1,5 |
2 |
нагорный канал |
1920 |
|
|
|
4,45 |
8544 |
1,75 |
3 |
оградительный канал |
5150 |
|
|
|
4,895 |
25209,3 |
1,75 |
Итого по проводящей сети |
|
|
|
|
|
44255,3 |
|
4 |
осушитель (Ос1-13) |
8800 |
|
|
|
1,34 |
11748 |
1 |
5 |
осушитель (Ос14-26) |
7400 |
|
|
|
1,34 |
9879 |
1 |
6 |
осушитель (Ос27-39) |
8400 |
|
|
|
1,34 |
11214 |
1 |
Итого по регулирующей сети |
|
|
|
|
|
32841 |
|
Всего по проводящей и регулирующей сети |
|
|
|
|
|
77096,25 |
|
7 |
переезды |
|
|
|
|
|
804 |
1,3 |
8 |
пожарные водоемы (4) |
|
|
|
|
|
800 |
|
Всего по системе осушения |
|
|
|
|
|
78700,25 |
|