Расчет расстояния между дренами
Пик строительства мелиоративных систем приходился на 60-80 гг. ХХ века. В процессе сельскохозяйственного использования мелиоративных систем изменялись технологии производства работ, применяемая техника, что в свою очередь привело к изменению мощности пахотного слоя и водно-физических свойств почв. Данная особенность говорит о актуальности выполнения повторного расчета расстояния между дренами.
Расчет расстояния между дренами производится методом фильтрационных сопротивлений. Данный метод учитывает конструктивные особенности дрен, защитных фильтров, геологического строения, а также граничные условия фильтрации воды.
Для выполнения расчетов по данному методу необходимо наличие следующих исходных данных:
– геолого-гидрологическое строение объекта реконструкции (напластованность, мощность водоносной толщи, положение водоупора);
– водно-физические свойства грунтов (коэффициент фильтрации);
– параметры применяемых дренажных труб (диаметр, длина, размеры стыковых зазоров, размеры перфораций и их расположение);
– параметры фильтров применяемых при строительстве (схема укладки, коэффициент фильтрации);
– глубину заложения дрены;
– климатические условия (распределение атмосферных осадков, запас воды в снеге, слой затопления почвы и т.д.).
При решении задач по определению расстояния между дренами расчетными периодами являются весенний (посевной) и летнее-осенниий (вегетационный). Первый период длительностью 10-15 суток является основным. Фильтрационные расчеты на весенний период предусматривают обеспечение необходимой нормы осушения к началу проведения полевых работ. Для данного периода характерно два расчетных случая [15, 16].
|
|
|
Первый. Затопление поверхности почвы к началу расчетного периода отсутствует. Объем воды, который необходимо удалить дренами, устанавливается по запасу воды в снеге. При этом уровень грунтовых вод может находится на некоторой глубине от поверхности.
Второй вариант предусматривает полное насыщение почвы водой, грунтовые воды достигают ее поверхности, на которой имеется слой воды (затопление). Задачей дренажа в этом случае является удаление поверхностных вод оставшихся в микропонижениях и других элементах рельефа после организации поверхностного стока, а также удаление избыточной влаги из почвы до нормы осушения.
Летне-осенний период является проверочным. В этот период дренаж рассчитывают на обеспечение вегетационной нормы осушения при величине атмосферных осадков расчетной обеспеченности. Из двух полученных значений принимают меньшее.
Расстояния между дренами по методу фильтрационных сопротивлений рассчитывается по формуле [14]
|
|
|
где, Lн.д.. – общие фильтрационные сопротивления, м;
Т– проводимость пласта (зоны фильтрации), м2/сут;
Нр–расчетный напор грунтовых вод, м.
Общее фильтрационное сопротивление рассчитывается согласно конкретного расчетного случая на основании приложений 13 и 14.
Общие фильтрационные сопротивления и проводимость водоносного пласта вычисляются в зависимости от конкретных геологических условий и расположению дрены и УГВ.
В курсовом проекте для определение междренного расстояния рассматриваются следующие расчетные случаи:
– почва однородна, дрена расположена на водоупоре;
– почва однородна, дрена расположена выше водоупора;
– почва двухслойная, дрена и УГВ расположены в верхнем слое;
– почва двухслойная, дрена и УГВ в нижнем слое.
Расчетный напор грунтовых вод при отсутствии затопления поверхности почвы определим по формуле
где, 
– глубина заложения дрены, м;
– глубина залегания УГВ в начале расчетного периода, м;
– нома осушения, м (см. приложение 15, 16);
Если грунтовые воды выходят на поверхность почвы (затопление = 0) формула принимает вид
|
|
|
Количество воды ( 
, которое необходимо удалить дренами, определяется согласно расчетного случая по формулам
– при отсутствии затопления
– при затоплении поверхности
где, 
– запас воды в слое снега 10% обеспеченности к началу его таяния, (0,2-0,25 м);
– высота слоя воды при затоплении почвы, м
– коэффициент стока талых вод;
– коэффициент водоотдачи;
р, е – осадки и испарение за расчетный период ( см. приложение 17), м.
Коэффициент стока зависит от уклона поверхности и составляет 0,8 при i ≤ 0,01; 0,8-0,9 – при 0,01 ≤ i ≤ 0,05 и 0,9-0,95 при уклоне i > 0,05.
Коэффициент водоотдачи зависят от вида грунта и определяются по формулам
– для торфяных почв
– для минеральных грунтов
где, 
– общий коэффициент фильтрации м/сут.
Величину общего коэффициента фильтрации можно определить используя формулу
где, 
, 
– коэффициенты фильтрации слоев почвы, м/сут;
, 
– мощность (толщина) слоев почвы.
Интенсивность инфильтрационного питания определяется по формуле
где, 
– подлежащий отводу избыточный слой воды, м;
– нормативное время понижения уровня грунтовых вод, сут.
Время понижения уровня грунтовых вод до нормы осушения в весенний и летне-осенний периоды принимается: для пахотных и пастбищных земель – 10 сут, для сенокосных земель – 15 сут [7, 14].
|
|
|
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 669; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!