1. Характеристика природных условий красноборского района. 5 1 страница

СОДЕРЖАНИЕ

ЧАСТЬ I………………………………………………………………………… 3

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………… 4

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ КРАСНОБОРСКОГО РАЙОНА………………………………………………………………………………….5

2. ОБОСНОВАНИЕ РАСПОЛОЖЕНИЯ ОСУШИТЕЛЬНОЙ СЕТИ В ПЛАНЕ …..7

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАССТОЯНИЯ МЕЖДУ ОСУШИТЕЛЯМИ…………………...9

4. ВЫЧИСЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ПОПЕРЕЧНЫХ ПРОФИЛЕЙ КАНАЛОВ……..10

5. ПРОДОЛЬНЫЕ ПРОФИЛИ КАНАЛОВ…………………………………………...13

6. ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ………………………………………………....15

7. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ…………………………………………………..17

8. ГИДРОМЕЛИОРАТИВНЫЕ РАБОТЫ…………………………………………….19

8.1 Трассоподготовительные работы………………………………………………….19

8.2 Определение объемов земляных работ……………………………………………20

8.3. Гидротехнические сооружения и дороги ………………………………………...24

9. ЛЕСОВОДСТВЕННАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОСУШЕНИЯ …………………….25

ЧАСТЬ II………………………………………………………………………………...29

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………………..30

1 КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ СЕВЕРНОЙ ЧАСТИ ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ……………………………………………………….32

2 НЕБЛАГОПРИЯТНЫЕ ПРИРОДНЫЕ ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ЗЕМЛИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ (АГРОЛАНШАФТЫ). ЗАЩИТА АГРОЛАНШАФТОВ ЛЕСНЫМИ НАСАЖДЕНИЯМИ………………....................34

3 ПРОТИВОЭРОЗИОННАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ТЕРРИТОРИИ И КОМПЛЕКС ПРОЕКТИРУЕМЫХ МЕРОПРИЯТИЙ……………………………………………….41

4 ЛЕСОМЕЛИОРАТИВНЫЕ НАСАЖДЕНИЯ:……………………………………47

4.1 Полезащитные (ветроломные) лесные полосы………………………………….47

4.2 Стокорегулирующие лесные полосы…………………………………………….52

4.3 Прибалочные лесные полосы…………………………………………………….56

4.4 Приовражные лесные полосы…………………………………………………….58

4.5 Облесение откосов и дна оврагов………………………………………………...61

5 АГРОТЕХНИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО ЗАЩИТЕ ПОЧВ ОТ ЭРОЗИИ………………………………………………………………………………...63

6 ЛУГОМЕЛИОРАТИВНЫЕ ПРОТИВОЭРОЗИОННЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ…….66

7 ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………………...67

ПРИЛОЖЕНИЕ………………………………………………………………………..

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ…………………………………..

ЧАСТЬ 1

ВВЕДЕНИЕ

Гидротехнические мелиорации (осушение, орошение) улучшают почвы на продолжительное время. Они улучшают водный, воздушный, а частично и питательный режим почв и поэтому являются одним из эффективных средств повышения плодородия почвы. Гидротехнические мелиорации осуществляются для различных целей, особенно большое развитие они получили на сельскохозяйственных и лесных землях.

В условиях Европейского Севера России около половины площадей земель сельскохозяйственного и лесного назначения избыточно увлажнены. Гидротехнические мелиорации избыточно увлажнённых земель, проводимые в комплексе с лесоводственными, лесокультурными и другими мероприятиями, являются эффективным средством подъема урожайности сельскохозяйственных культур, повышения производительности лесов и создания зеленых зон для отдыха трудящихся. Поэтому специалисты земельного кадастра должны иметь понятие о планировании и организации мелиоративных работ, о строительстве и эксплуатации мелиоративных систем.

В моей работе тип заболачивания низинный. Тип леса – ельник травяно-сфагновый со средним возрастом насаждений 95 лет, с относительной полнотой 0.75 и с V классом бонитета. Мощность торфа – 0,8 м. Торф средней рыхлости со степенью разложения до 35%. Подстилающая порода –средний суглинок. В своей работе принимаю глубину осушителя Т0 = 1.3 м. Собиратель должен быть глубже осушителя на 0,10 м, а магистральный канал глубже собирателя на 0,14 м. Глубина наполнения канала должна быть на 0,44 м ниже бровки канала.

1 ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ КРАСНОБОРСКОГО РАЙОНА.

Красноборский район расположен на юго-востоке Архангельской области по обоим берегам реки Северная Двина. Граничит на юге - с Котласским районом, на востоке - с Ленским районом, на западе - с Устьянским районом, на севере - с Верхнетоемским районом Архангельской области и с республикой Коми. Административный центр - село Красноборск. Территория района составляет 9,47 тыс. км².

Речная сеть района густая и насчитывает 113 рек и постоянно текущих ручьев, принадлежит к типу равнинных и относится к бассейну Белого моря. Главной рекой является Северная Двина, ширина которой достигает до полутора километров. Река судоходна в течение всего навигационного периода.

Притоками реки Северная Двина являются: река Уфтюга, пересекающая правобережную часть района с северо-востока на юго-запад, длина - 236 км; леводвинские притоки - реки Евда, Лябла, Лудонга, Тядима, а также притоки реки Уфтюга: Лахома, Мотьма, Ентала, Топса и другие. Также по территории района протекают в своем верхнем течении реки Устья, Пинега, Илеша.

На правобережье Северной Двины замедленные процессы стока и близкое залегание грунтовых вод обусловили развитие болот и заболоченных земель более 200 тыс. га.

Климатические условия умеренно-континентальные. Зима продолжительная, снежная и морозная. Средние температуры самого холодного месяца января составляют -17…-18 градусов. Количество снега в некоторых местах может достигать отметки в 550-600 мм. С проникновением в регион Арктических циклонов, значительное понижение температур до -24…-25 градусов. Средние показатели июля составляют +16…+17 градусов. Погода осенью, в большей своей частью дождливая и пасмурная. Среднегодовой показатель осадков составляет 600 мм. Основная часть которых выпадает в осенний период.

Рельеф района представляет собой слабовсхолмленную равнину, изрезанную многочисленными реками. С юго-востока на северо-запад территорию района пересекает широкая заболоченная низина.

Почвы Красноборского района подзолистые, полуболотные, болотистые и болотные, а также аллювиальные луговые почвы в долинах рек Северной Двины и Уфтюги, используемые под сенокосы и пастбища.

Территория района расположена в подзоне тайги с преобладанием хвойных (еловых и сосновых) лесов с примесью мелколиственных пород. Значительные пространства в долинах рек Северной Двины и Уфтюги занимают луга с пойменной разнотравно-крупнозлаковой растительностью.

Правобережье Северной Двины богато белыми грибами, ягодами: черника, голубика, клюква, брусника, красная и черная смородина (в поймах рек).

Редкие и исчезающие виды растений: родиола розовая, валериана блестящая, вязь гладкий, кубышка малая, липа сердцевидная, пихта сибирская, тополь черный.

С 1969 года на территории района функционирует Шиловский комплексный государственный заказник.

Шиловский государственный природный биологический заказник регионального значения образован с целью сохранения и восстановления редких и ценных в хозяйственном отношении охотничьих животных.

Заказник в экологической системе района имеет важное значение как биологический резерват и зона покоя для животных.

Заказник расположен на территории уникальных живописных сосновых боров беломошников, на которых произрастают редкие виды сосудистых растений (прострел раскрытый, тимьян ползучий) и которые подлежат охране и бережному использованию.

Болота разных типов имеют важное значение в поддержании гидрологического режима территории заказника.

В разнотравных лесах обитают млекопитающие: барсук и летяга, птицы ястреб-перепелятник, дербник.

На территории заказника обитает самое южное стадо северных оленей.

Территорию Шиловского заказника часто называют Родиной белого гриба.

2 ОБОСНОВАНИЕ РАСПОЛОЖЕНИЯ ОСУШИТЕЛЬНОЙ СЕТИ В ПЛАНЕ

В состав осушительной сети входят: проводящая сеть (магистральный канал (МК) и транспортирующие собиратели), водоприёмник (реки, ручьи, озёра, овраги, водохранилища, балки), регулирующая сеть, оградительная сеть каналов, гидротехнический сооружения на сети, дороги, противопожарные и природоохранные сооружения.

Так как на участке насколько лощин, обычно магистральный канал проектируют по главной лощине, а собиратели – по второстепенным. Углы поворота МК должны быть меньше 60. Собиратели должны впадать в МК под углом 60 …80. Каналы регулирующей сети (осушители) могут впадать в проводящий канал под острым и прямым углом.

В моей работе осушаемый участок состоит из четырёх кварталов, общая площадь которого равна 385 га. Тип леса – Ельник травяно-сфагновый, возраст насаждения 95 лет. Класс бонитета V, относительная полнота древостоя 0,75. Низинный тип заболачивания, глубина торфяной залежи 0,8 м, торф средней плотности со степенью разложения до 35%. Подстилающая порода – средний суглинок. Глубина осушителя Т=1,3 м. Собиратель должен быть глубже осушителя на 0,10 м, магистральный канал должен быть глубже собирателя на 0,14 м. Глубина наполнения канала должна быть на 0.44 м ниже бровки канала.

В 1,2,4 кварталах чётко выражена лощина, которая тянется через весь осушаемый участок. Провожу магистральный канал. По склонам к лощине проектирую собирательные каналы. Для защиты названных квартальных просек от затопления собиратели располагаю на расстоянии 3 м. Далее проектирую впадение осушителей в собиратели. В 1,2,3 и 4 кварталах проектирую осушители.

Проектирую одностороннее впадение осушителей в собиратель 1 в 1 и 2 кварталах, также в квартале 1 осушители впадают в собиратель 2 и прямо в МК, в квартале 3 – осушители впадают в собиратель 3, в квартале 4 - в собиратель 3 и прямо в МК. С севера проектирую нагорные каналы, впадающие в магистральный канал, а по бокам (с запада и востока) – защитные каналы, которые сбрасывают воду в собиратели. Собиратели впадают в магистральный канал.

3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАССТОЯНИЯ МЕЖДУ ОСУШИТЕЛЯМИ

Расстояние между осушителями зависит от ряда факторов: целей осушения, климатических условий, уклона местности, глубины каналов, глубины залегания водоупорного горизонта, характера подстилающего торф грунта, типа водного питания, соотношения величин осадков и испарения и т.д.

Я выбираю из табл. 1 [с.9] по типу леса ельник травяно-сфагновый, глубине торфяной залежи и подстилающему грунту средний суглинок расстояние между осушителями, отвечающее максимальной рентабельности. Оно равно 140.

Зональный поправочный коэффициент Koс для Архангельской области равен 0.68. Таким образом, расстояние между осушителями равно:

140 м * 0.68 = 95,2 м.

Далее полученное расстояние умножаю на коэффициент Кг, зависящий от грунтовых условий и установившейся глубины канала КГ =1,14 (табл. 2 [с.11]).

95,2 * 1,14= 108,5м. – расстояние между осушителями.

Как было указано расстояние между осушителями можно изменять в пределах ±10%. В целях экономии средств на строительство осушительной сети увеличиваем расстояние между осушителями до 110 м.

Теперь наношу осушители на план. Согласно приведенной выше рекомендации концы осушителей не довожу до квартальных просек и магистрального канала. Оставляю зазор – 30 м.

В квартале 1 предлагаю впадение осушителей в собиратели 1, 2 и МК, в квартале 2 в собиратель 1, в 3 – в собиратель 3, а в 4 квартале в собиратель 3 и МК.

4 ВЫЧИСЛЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ПОПЕРЕЧНЫХ ПРОФИЛЕЙ КАНАЛОВ

Правильный выбор поперечного сечения каналов в значительной степени обеспечивает сохранность осушительной сети. Поперечный профиль характеризуется глубиной канала, шириной дна и крутизной откоса. При определении глубины каналов необходимо учитывать осадку торфа после осушения. Основной причиной осадки является отдача воды торфом вследствие понижения уровней грунтовых вод после устройства осушительных каналов. Известно, что в неосушенных торфяниках содержание воды достигает 85…95%, а в торфах верховых болот до 98% объема. До осушения торф как бы плавает в воде. После понижения грунтовых вод верхние слои торфа, лишенные гравитационной воды, увеличивают давление на нижние слои, уплотняя их. Происходит осадка торфа, продолжающаяся на протяжении многих лет. Однако в основном торф оседает в первые 1…2 года после осушения. Особенно сильно происходит осадка возле каналов осушительной сети.

Глубину каналов проводящей сети определяю в зависимости от принятой глубины осушителей. Глубина воды в каналах проводящей сети не должна создавать подпоров воды в регулирующей сети. Глубина собирателей должна быть на 0.10…0.20 м больше глубины, впадающих в них осушителей. Проектная глубина магистрального канала должна быть на 0.10…0.25 м больше глубины транспортирующих собирателей.

Далее вычисляю установившуюся глубину собирателя и магистрального канала , используя поправки. В моем примере +0,10м для собирателя и +0,14м для МК.

= + 0,10=1,3+0,1=1,4 м; = + 0,14=1,4+0,14=1,54 м.

Далее выбираю коэффициент осадки торфа β=1,25 (торф средней плотности на низинном болоте) (табл. 3 [с.14]) и вычисляю мощность слоя торфа после его осадки :

, где – мощность слоя торфа до осушения, м.

В моем примере:

Следовательно, осушители с глубиной 1.3 м будут не полностью располагаться в слое торфа, а частично врезаться в минеральный грунт на 0,66м. Дно собирателя с глубиной =1,4м и магистрального канала с глубиной =1,54м будет врезаться в минеральный грунт на 0,76м и 0,9м.

Затем нахожу осадку поверхности:

Вычисляю проектные глубины осушителя, собирателей и магистрального канала:

= + Но=1,3+0,16=1.46м,

= 1,4+0,16=1,56м,

;

Таким образом, проектные глубины осушителя, собирателя и МК принимаю следующие:

=1,46м,

=1,56м,

=1,70м.

Важным моментом является выбор коэффициента заложения откоса канала, который зависит от типа почвогрунтов, глубины каналов, естественного откоса грунта и влажности грунта. Величина откоса канала или коэффициент m, вычисляю по формуле:

Ширину канала b по дну не рассчитываю (кроме магистрального канала), а принимают равной 0.3..0.4 м. Проектные глубины осушителя, собирателя и магистрального канала беру из предыдущего расчета.

Проектную ширину канала по верху Впр вычисляю по формуле

,

где m - коэффициент заложения откосов.

Принимаю ширину осушителя по дну b=0,3 м, собирателя - b=0,4 м, для магистрального канала b=0,7 м (см. табл. 1)

Проектные глубины осушителя - =1,46 м, собирателя - = 1,56; магистрального канала = 1,70;

Из таб.4 [с.16] выбираю: в среднем суглинке для осушителей m=1,00, для собирателей m=1,25, для МК m=1,25.

Вычисляю проектную ширину канала по верху: осушителя -,

собирателя -, магистрального канала:

5 ПРОДОЛЬНЫЕ ПРОФИЛИ КАНАЛОВ

В лесоводственной практике при проектировании осушительной сети строят продольные профили всех каналов.

Для построения продольных профилей необходимо знать отметки поверхности по оси канала.

При определении отметок поверхности болота по оси магистрального канала в точке ПК0 и в конечной точке нет возможности замерить заложение, так как на плане нет соседних горизонталей, поэтому беру величину заложения для соседних участков (для ПК0 – выше по склону, для конечной точки – ниже по склону).

Вычисляю отметки пикетов, расположенных между горизонталями:

= h = 39,5 - 0,5=39,22м,

где - отметка близлежащей горизонтали, м;

- расстояние от близлежащей горизонтали до пикета, мм;

- расстояние между смежными горизонталями (заложение), мм;

h- высота сечения рельефа, м.

Первый проектный участок провожу от ПК 0 до ПК 3. Проектная отметка дна канала на ПК 0 найдена по разности отметки поверхности на этом пикете и проектной глубины магистрального канала:

= - = 39,22-1,7=37,52м.

Затем нахожу предварительную проектную отметку в точке перелома, то есть на ПК 3:

= - =40,14-1,7=38,44м.

Потом определяю уклон дна канала на данном участке по формуле

i= = =0.0031,

где Hк - отметка конечной точки проектируемого участка, м;

Нн - отметка начальной точки проектируемого участка, м;

d - длина проектируемого участка, м.

Определяю точные проектные отметки сначала конечной точки данного участка, а потом последовательно всех остальных:

= + id = 37,52+0.0031*300=38,45.

= + id = 37,52+0.0031*100=37,83.

= + id = 37,52+0.0031*200=38,14.

Выполняю контрольное вычисление:

= + id = 38,14+0.0031*100=38,45.

Вычисления верные, так как отметки дна канала, вычисленные через всю длину участка и от ближайшего предыдущего пикета, получились одинаковыми.

Второй участок провожу от ПК 3 до ПК 6. В этом случае за НП беру вычисленную отметку ПК 3, то есть НН=38,45 м и так далее.

6 ГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ

Задачей гидрологических расчетов является определение расчетных расходов воды в реках и каналах, на основе которых определяют размеры каналов. Известно, что в течении года расходы воды в естественных и искусственных водотоках колеблются. Весной в период снеготаяния после вскрытия льда в реках, получающих питание с равнин, расходы воды более высокие. Этот период называется весенним половодьем. После половодья расходы быстро уменьшаются. Они могут снова подниматься в летний и осенний периоды благодаря дождевым осадкам. Такие подъемы называются летними и осенними паводками. Период малых расходов получил название межень.

При осушении лесных земель главным требованием является освобождение от гравитационной влаги корнеобитаемого слоя почвы к началу роста корней деревьев.

Площадь осушаемого участка F=385,0 га, средний уклон дна магистрального канала iср=(43,45-37,52)/2170=0,0027. Вычисляю расчетный модуль стока qp по формуле А.Д. Дубаха:

, где F – площадь водосбора, га;

i – средний уклон дна канала;

K – коэффициент прихода-расхода влаги, для

Архангельской области К=1,68.

= 0,77 м3/с

Затем вычисляю расчетные горизонты hр (глубину наполнения каналов), принимая их на 0,44м ниже бровки каналов.

(для магистрального канала)

(для собирателя)

(для осушителя).

7 ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ

Гидравлические расчеты проводят для определения размеров поперечных сечений магистрального канала или собирателей, для проверки каналов на устойчивость против размыва и заиления, а также для увязки расчетных горизонтов воды в каналах.

Вычисляю расход воды по формуле Шези, м3/с

, где - модуль стока с 1 км2, м3/с;

F – площадь водосбора, км2.

Скоростной коэффициент Шези определяют по формуле:

,

где n – коэффициент шероховатости: для каналов в средних условиях эксплуатации – 0,025;

R – гидравлический радиус, м,

- площадь живого сечения канала, м2;

- смоченный периметр, м;

y – показатель степени: при R<1м у = 1,5; R>1м у = 1,3

Скорость движения воды в канале:

Вычисляю расходную характеристику магистрального канала:

Таблица 1 - Результаты гидравлических расчетов магистрального канала

b	hp			R	C
0,3	1,1	1,84	3,82	0,482	33,65	23,36	1,21	42,99	57,16
0,4	1,1	1,95	3,92	0,498	33,91	23,93	1,24	46,66	57,16
0,6	1,1	2,17	4,12	0,527	34,37	24,95	1,30	54,14	57,16
0,7	1,1	2,28	4,22	0,540	34,57	25,40	1,32	57,92	57,16

Принимаю ширину магистрального канала по дну b = 0,7 м.

Контроль по скорости: скорость 1,32 м/с больше максимально допустимой скорости течения воды в каналах (см. табл. 5 [с.25], V_max=0,85 м/с). Так как расчетная скорость превышает максимально допустимую величину, то необходимо устройство перепадов.

8 ГИДРОМЕЛИОРАТИВНЫЕ РАБОТЫ

Гидромелиоративное строительство включает в себя следующие работы: устройство подъездных путей к объекту строительства; разрубку трасс в крупномерном древостое; валку трасс крупномерного леса на трассах каналов, дорог, берм; прокладку трасс в мелколесье; трелёвку древесины с трасс; корчёвку пней и кустов; регулирование водоприёмников; устройство каналов сточных воронок, дорог вдоль каналов, противопожарных водоёмов, отстойников и т.п., сооружения для регулирования водного режима, мостов, переходов, трубопереездов, креплений в руслах каналов; нарезку борозд для отвода избыточных поверхностных вод, а также строительство сооружений и других объектов природоохранного назначения.

Перечисленный комплекс работ выполняется силами лесхозов, машинно-мелиоративными станциями (ЛММС) или специализированными подрядными организациями.

8.1 Трассоподготовительные работы

В состав работ по подготовке трасс входят: вырубка древостоя и уборка древесины, срезка мелколесья и кустарника, корчёвка пней.

При определении необходимой ширины трасс учитывают: тип землеройной техники, схему разработки грунта (продольная, поперечная), ширина канала по верху и его глубину, а при строительстве вдоль канала проезда – ширину дорожного полотна.

Ширину разрубки трасс магистральных и собирательных каналов В определяю по формуле:

В =

где ширина бермы с верховой стороны канала (от бровки до стены леса), как правило, =1…2 м;

- ширина бермы между каналом и дорогой, 1…4 м;

- ширина канала по верху, м;

- ширина полосы полотна дороги или кавальера, м.

Дата добавления: 2015-09-29