Відстані між відкритими осушувачами для умов України

Глибина осушувачів,м	Норми осушення на посівний період, м	Відстань між осушувачами на болотах, м
Безнапірного живлення	Напірного ґрунтового живлення
0,8	0,3
	0,4
	0,5
0,9	0,3
	0,4
	0,5
1,0	0,3
	0,4
	0,5

 

Осушення потужних (понад 1,5...2,0 м) торфовищ слід проектувати у два етапи. Спочатку торфовища осушуються відкритими каналами, а через 1...3 роки, коли відбудеться основне осідання торфу, осушувану мережу переробляють на закриту.

Відкриті канали для зниження рівнів ґрунтових вод проектують трапецієвидного перерізу з шириною по дну 0,4...0,6 м, глибиною 1,0...1,2 м, з закладанням укосів = 1,0...1,5.

Відстань між відкритими каналами залежить, в першу чергу, від водопроникності ґрунтів і приймається в межах 60...100 м, рідше 150 м (див. табл. 2.6).

На торфовищах, що підстилаються з глибини 1,0…1,5 м добре водопроникними ґрунтами, відкриті канали врізають у водопроникний грунт на 30…50 см, завдяки чому досягається більший осушувальний ефект. У цьому випадку відстань між відкритими каналами може бути збільшена до 300…600 м (рис. 2.11). Але такі рідкі і глибокі канали влітку можуть пересушувати ґрунти.

Закритий дренаж — це штучно прокладений водотік у ґрунті для прийому і відведення ґрунтових вод.

За способом влаштування горизонтальний дренаж поділяється на траншейний і без траншейний.

 

Рис. 2.11. Схема осушення рідкими глибокими каналами

 

1 – торф; 2 – пісок; 3 – рівень ґрунтових вод

 

Траншейний спосіб будівництва у наш час є основним при осушенні перезволожених земель. Для влаштування такого дренажу за допомогою багатоківшевих екскаваторів ЭТЦ-202, ЭТЦ-202А та інших (рис. 2.12) риють траншею, на сплановане дно укладають трубки або інші дренажні матеріали, влаштовують фільтр і траншею засипають вийнятим ґрунтом у два етапи. Спочатку укладені трубки присипають пухким гумусовим шаром ґрунту товщиною 20...30 см, зрізаним біля бровки траншеї. Це підсилює водоприймальну здатність дрен і захищає їх від пошкоджень при остаточному засипанні. Остаточне засипання вийнятим ґрунтом виконують бульдозерами.

Траншейний дренаж влаштовують з гончарних та пластмасових труб, а також з місцевих матеріалів. Для великих закритих колекторів (діаметром 20 см і більше) застосовують азбестоцементні та залізобетонні труби.

Дренаж з місцевих матеріалів є найдревнішим видом дренажу. Траншеї, заповнені камінням, влаштовували для осушення у древньому Римі. Дерев'яні жолоби і труби з дошок застосовували в XI - XII ст. у древньоруських містах Новгороді і Пскові для відведення напірних вод із джерел. Для заповнення траншей можна застосовувати також жердини, фашини та ін. Між камінням, жердинами і хворостинами залишаються великі водопровідні щілини, але вони швидко замулюються. Дренаж з місцевих матеріалів недовговічний і вимагає великих затрат ручної праці, тому в останні роки майже не застосовується.

 

 

Рис. 2.12. Влаштування гончарного дренажу

 

1 – трактор; 2 – землерийний робочий орган; 3 – касета з трубами;

4 – бункер; 5 – гончарна дрена; 6 – жолоб для подавання труб

 

 

Рис. 2.13. Почерговість земляних робіт по влаштуванню закритого дренажу

 

а – вирита траншея; б – присипання трубок гумусовим шаром; в – остаточне засипання вийнятим ґрунтом

 

Зараз основним способом осушення в Україні є гончарний дренаж, частка якого у новому будівництві досягає 80...90 %, а площі осушення перевищують 2.6 млн га.

Перспективним способом осушення є пластмасовий дренаж. Цим способом зараз осушується понад 100 тис. га. У міру забезпечення народного господарства пластмасами його частка буде зростати.

Гончарний дренаж застосовують при осушенні мінеральних ґрунтів, мілко перелогових торфовищ (потужністю до 1,2 м), коли дрени розміщуються у підстилаючих мінеральних ґрунтах, а також на потужних торфовищах після попереднього осушення їх відкритими каналами. В останньому випадку на потужних торфовищах гончарні трубки укладають на стелажі.

Гончарні трубки згідно з ГОСТ 8411-74 «Трубы керамические дренажные. Технические условия» виготовляються стандартних діаметрів від 5 до 25 см і довжиною 33 см. Товщина стінок - від 1,1 до 2,5 см, маса трубок - від 1 до 12,5 кг. Зовні трубки виконуються круглими або багатогранними. Для підсилення водопримальної здатності розроблені конструкції гончарних трубок з зовнішніми жолобками або рифленнями (рис. 2.14). Гончарні трубки повинні бути міцними і мати правильну форму, перекіс площини торця трубки відносно горизонтальної осі не повинен перевищувати 0,3..0,8 см.

 

Рис. 2.14. Дренажні труби

 

І – гончарні труби; ІІ – пластмасові труби; а і в – циліндрична і гранована; б – перфорована; г – рифлена; д – гладенько стінна з продовжними щілинами; е – гофрована з круглими перфорація ми; ж – вита; з – пластмасова з’єднувальна муфта

 

Трубки укладають впритул одна до одної, зазори, що між ними утворюються, не повинні перевищувати 1...2 мм, для цього трубки в траншеї підганяють вручну. В останні роки гончарні трубки почали з'єднувати за допомогою пластмасових муфт, при цьому виключається ручна підгонка труб в траншеї. Вода у гончарні дрени надходить через зазори між трубками або через перфорацію у пластмасових муфтах.

Для запобігання замуленню частинками ґрунту застосовують захисно-фільтрувальні матеріали — органічні (мох, тирса та ін.) або синтетичні (склотканина, скловата та ін.), якими обгортають труби повністю або лише стики.

Системи гончарного дренажу включають регулюючі дрени, провідні колектори та споруди на мережі — гирла і колодязі (див. рис. 2.17). Регулювальні дрени влаштовують з трубок діаметром 5 см, діаметр колекторів приймають за розрахунком більшими. З'єднання дрен з колекторами виконується внапуск, впритул або за допомогою фасонних частин.

Пластмасовий дренаж застосовують у мінеральних і торф'яних ґрунтах при вмісті в них розчиненого заліза не більше 5 мг/л. Пластмасові труби виготовляють з полівінілхлориду (ПВХ) або поліетилену високої міцності (ПВП) діаметром від 50 до 125 мм. Товщина стінок — від 1 до 3 мм, маса 1 м труб — від 0,3 до 1,0 кг. Труби випускають цільними гладкостінними або гофрова­ними з поздовжніми чи круглими перфораціями (отворами) для прийому води, а також витими, що мають значно більші водоприймальні отвори (рис. 2.14). Пластмасові дрени також захищають фільтрами від замулення. Укладають їх в траншеї пристосованими для цього дреноукладачами ЭТЦ-202А.

В останні роки все більше застосовується безтраншейний спосіб укладання пластмасових труб за допомогою дреноукладача МД-4. Цей дреноукладач продавлює у грунті щілину шириною 20 см і забезпечує укладання пластмасових труб діаметром від 50 до 90 мм на глибину до 180 см. Для укладання дренажу у важкі ґрунти на глибину понад 150 см застосовують додатково тягач МД-5.

 

 

 

Рис. 2.15. Влаштування кротового дренажу

 

1 – трактор; 2 – ніж; 3 – дренер; 4 – розширювач; 5 – кротова дрена; 6 – закріплене гирло дрени; 7 – відкритий канал.

 

Безтраншейний спосіб будівництва дренажу дає змогу значно підвищити продуктивність праці, знизити вартість будівництва, зберегти рослинний шар ґрунту. Але при видавлюванні щілини водопроникність ґрунтів поблизу дрени зменшується, і тому без траншейний спосіб будівництва пластмасового дренажу можна застосувати у торф’яних і мінеральних ґрунтах з коефіцієнтом фільтрації не менше 0,5 м/доб.

До безтраншейних видів дренажу належать також кротовий і щілинний дренажі.

Кротовий дренаж являє собою порожнини у ґрунті, що продавлюються за допомогою кротодренажних машин КН-1200, Д-657 та інших (рис. 2.15). Ці машини начіплюються на трактори. Під час руху ніж, розміщений у вертикальній площині, прорізає у грунті щілину, а дренер і розширювач, закріплені внизу ножа, продавлюють круглі отвори необхідного діаметра.

Стінки кротових дрен не закріплюються, тому такі дрени не завжди стійкі і їх слід застосовувати там, де строк служби (збереженості) отворів не менше 2...3 років. Кротові дрени доцільно застосовувати для осушення боліт, в яких немає пеньків та решток деревної рослинності при ступені розкладання торфу менше 60 % і потужності торф'яного покладу понад 0,8...1,0 м (тобто більше глибини закладання дрен). Ці дрени можуть застосовуватись і на мінеральних ґрунтах, що складені глинистими однорідними ґрунтами.

Діаметр кротових дрен у мінеральних ґрунтах приймають 6... 8 см, у торфовищах продавлюють отвори діаметром 15...25 см, які під дією пружних сил майже відразу стискаються приблизно до 10 см. Похил дрен у торф'яних ґрунтах приймають не менше 0,0015, довжину — до 150...200 м.

При проектуванні матеріального (гончарного, пластмасового) дренажу необхідно прагнути до постійної глибини залягання дрен; при цьому зменшуються об'єми земляних робіт і забезпечується рівномірне осушення території. Додержуючи постійної глибини залягання дрен, планове їх положення слід вибирати так, щоб похили поверхні землі по трасі дрен були такими, як похили самих дрен (мінімальний похил матеріальних дрен—0,002, оптимальний — 0,004...0,006).

Тому при похилах поверхні землі понад 0,005 дрени у плані проектують під гострим кутом до горизонталей і впоперек похилу поверхні (поперечна схема рис. 2.16 а), а при похилах поверхні менше 0,005 — переважно впоперек горизонталей, вздовж похилу поверхні (поздовжня схема на рис. 2.16 б).

При значних похилах поверхні землі ( >0,015) і поперечній схемі розміщення дренажу швидше відводяться ґрунтові води і відстані між дренами збільшуються на 10... 15 %.

На ділянках з недостатніми похилами поверхні землі ( < 0,002), наприклад у гирлах річок, матеріальний дренаж проектують з штучним похилом ( 0,002). При цьому у верхів'ях дрен і колекторів глибина закладання приймається мінімальною, а до гирла — поступово збільшується. Для запобігання значному заглибленню дренажної мережі довжина дрени скорочується до 100...150 м, а колекторів до 300...400 м (рис. 2.16).

 

 

 

Рис. 2.16. Схеми розміщення дрен у плані

 

а – поперечна схема; б – поздовжня схема;1 – регулювальні дрени;

2 – провідні колектори; 3 – горизонталі поверхні землі

 

 

 

 

Рис. 2.17. Схема гончарного дренажу на заплавних землях з невеликими похилами поверхні землі

 

1 – відкриті канали; 2 – закриті колектори; 3 – регулювальні дрени

 

 

Рис. 2.18. Схема без похилого дренажу

 

а – план; б – розріз по І-І; 1 – відкриті канали; 2 – закриті безпохилі дрени

 

На ділянках із значним похилом поверхні землі довжина матеріальних дрен може становити 200...250 м, а колекторів — до 1000 м.

В останні роки почали проектувати малопохилий і безпохилий дренажі з <0,002. Такий дренаж при відповідних параметрах буде забезпечувати своєчасне зниження рівня ґрунтових вод, але може досить швидко замулюватись і виходити з ладу. Його можна застосовувати в основному на заплавних безпохилих територіях, де в ґрунтових водах немає розчиненого заліза і небезпека замулення дренажу мінімальна. При цьому безпохилі гончарні або азбестоцементні дрени проектуються довжиною до 600...800 м і підключаються з обох боків до відкритих каналів (рис. 2.18). Діаметр дрен збільшується до 7,5...15 см, а відстані приймаються — 15...30 м.

Кротові дрени нарізають впоперек відкритих колекторів. На ділянках з похилами поверхні землі до 0,001 кротові дрени проектують довжиною по 150...200 м і підключають до відкритих каналів з обох боків. При похилах поверхні землі 0,002...0,004 дрени підключають до каналів також з двох боків; при цьому дрени, розміщені у напрямку похилу місцевості, проектують довжиною 150... 200 м, а дрени, що нарізають проти похилу поверхні, скорочують до 60... 100 м. При похилах поверхні понад 0,005 дрени проектують лише за напрямком похилу поверхні максимальною довжиною до 200 м (рис. 2.19).

 

 

Рис. 2.19. Схеми розміщення кротового дренажу

а – двобічне підключення дрен; б – однобічне підключення дрен;

1 – відкритий канал; 2 – кротова дрена, що нарізана в напрямку похилу поверхні; 3 – кротова дрена, що нарізана проти похилу поверхні.

 

Провідна мережа

Провідна мережа призначена для прийому надлишкових поверхневих та ґрунтових вод з регулюючої і огороджуючої мереж і своєчасного їх відведення у водоприймач.

До складу провідної мережі входять магістральні канали та їхні відгулуження, транспортуючі збирачі, відкриті і закриті колектори.

Канал - штучне русло правильної геометричниї форми з похилом дна і безнапірним рухом води.

Відкриті провідні канали частково приймають надлишкову воду безпосередньо з осушуваної території. Але більша частина води надходить у провідну мережу через регулюючу і огороджуючу мережі. І лише у деяких випадках (наприклад, вузькі заплави або болота з потужністю торфу до 1,5 м, які підстилаються добре водопроникними пісками) більш глибокі відкриті провідні канали можуть знижувати ґрунтові води на необхідну глибину без влаштування додаткової регулюючої мережі.

Велика провідна мережа виконується відкритою, а менша — закритою (на ділянках гончарного дренажу) або відкритою (на потужних торфовищах, що осушуються кротовим дренажем).

Магістральний канал з'єднує осушувальну систему з водоприймачем і є найвідповідальнішою частиною провідної мережі. При проектуванні його у плані необхідно додержувати таких правил.

1. Магістральний канал повинен приймати воду з будь-якої ділянки осушуваної території. Тому його прокладають по найнижчих відмітках осушуваної площі і по тальвегах. На болотах з потужними торфовищами магістральний канал проектують переважно по місцях з найбільшою глибиною торфу для того, щоб після осідання торфу його траса проходила по найнижчих ділянках «майбутнього рельєфу» болота.

2. Магістральний канал повинен мати по можливості найменшу довжину. Для цього його трасу намічають за напрямком найбільших похилів поверхні землі.

3. Якщо посередині осушуваної території протікає річка, магістральний канал проектують по руслу річки. При наявності звивистих ділянок намічають випрямлення їх з метою зменшення довжини магістрального каналу і утворення порівняно вирівняних осушуваних ділянок.

4. Магістральний канал повинен мати найбільшу стійкість на розмив та замулення. Цій вимозі відповідає трасування каналу по найстійкіших ґрунтах в напрямку течії паводкових вод. За такими ж міркуваннями магістральний канал намагаються прокладати по можливості повністю у торф'яному ґрунті, обходячи піщані ґрунти та замулені озера, що зустрічаються на шляху каналу.

5. Магістральний канал повинен впадати у водоприймач у тому місці де є стійкі і прямолінійні береги, а також достатня пропускна здатність русла.

При проектуванні траси магістрального каналу необхідно враховувати розміщення на даній території населених пунктів, границь землекористувачів та угідь, доріг і лісонасаджень.

Бокові провідні канали (транспортуючі збирачі і відкриті колектори) проектують у плані також по пониженнях місцевості, по границях господарств і полів сівозмін, вздовж доріг і лісових смуг.

Відстань між провідними каналами визначається умовами розміщення на осушуваній території закритої осушувальної мережі. Для створення умов для використання сучасних сільськогосподарських машин відстань між відкритими колекторами приймають не менше 200…300м.

Транспортуючі збирачі звичайно проектують з відстанями від 800 до 1500м, а відкриті колектори – через 250…400м. При цьому осушувальні ділянки між відкритими каналами будуть мати площу від 30 до 60 га.

Розміщення осушувальної мережі у плані і у вертикальній площині необхідно також пов’язувати з підземними комунікаціями (водо-, газо-, і нафтопроводами, кабелями та ін.), проходами під мостами залізниць та шосейних доріг, з наземними лініями електропередач.

Всі канали у плані повинні бути прямолінійними з мінімальною кількістю поворотів. Допускаються кути поворотів до 60...80°. На поворотах канали закруглюються радіусом =10В для незакріплених русел і = 5. В для закріплених русел, де — ширина каналу по верху.

Спряження у плані невеликих бокових каналів між собою і з великими каналами роблять під прямим кутом; з умов обробки ґрунту допускається мінімальний кут 60°. Великі канали між собою краще з'єднувати під кутом 60°, а з водоприймачем — під кутом 45°.

Під магістральні канали та їх вітки відводяться смуги, що дорівнюють ширині каналу по верху і п'ятиметровим смугам для проїзду з кожного боку каналу. Вздовж відкритих колекторів, як правило, проїзди не передбачаються і смуги відчуження приймаються шириною до 1 м; вздовж транспортуючих збирачів передбачається з одного боку смуга для проїзду — 5 м, а з другого — смуга без проїзду — 1 м.

Закриті колектори проектують у першу чергу по тальвегах та інших пониженнях місцевості. При великій довжині схилів на них призначаються додаткові колектори на відстанях від 200 до 400 м, що забезпечують одно- або двостороннє підключення дрен. Якщо по тальвегах і улоговинах спостерігається значний поверхневий стік (при площі водозбору понад 15 га), то трасу колектора зміщують від осі тальвегу на вище місце (10...20 см) для того, щоб не розмивалась траншейна засипка. При більших дренажних витратах і відсутності труб великого діаметра іноді проектують два паралельних колектори з відстанями 10...15 м.

Конструкції каналів і форма поперечного перерізу їх повинні забезпечувати найбільшу стійкість і максимальну пропускну здатність.

Форма поперечного перерізу осушувальних каналів може бути трапецієвидною або параболічною (рис. 2.20).

 

 

Рис. 2.20. Поперечний переріз осушувальних каналів

 

а – трапецієвидної форми; б – параболічної форми

 

Для більшості осушувальних каналів приймають простішу і зручнішу у будівництві та експлуатації трапецієвидну форму поперечного перерізу. Для забезпечення стійкості каналів їх укоси повинні бути не крутіші кута природного укосу ґрунту у насиченому водою стані і при природному зчепленні його часточок. Якщо запроектувати крутіші укоси, то при насиченні ґрунту водою можуть спостерігатись опливан­ня їх у зоні виходу фільтраційного потоку або навіть зсуви.

Проте канал трапецієвидної форми має неоднакову стійкість за глиби­ною — у верхній частині його, де ґрунти сухіші, укоси можуть бути крутішими, а у нижній частині каналу, особливо у зоні виходу ґрунтових вод, стійкість укосів різко знижується.

Рівностійкішому поперечному перерізу відповідає параболічна форма, при якій коефіцієнт закладання відкосів збільшується за глибиною, і тим більше, чим більший параметр параболи р.

Необхідне значення параметра параболи р приймається не менше 4...8 і визначається з рівняння .

Ширина каналу параболічного перерізу визначається за формулою , а фактичне закладання укосів на будь-якій глибині:

 

(2.18)

 

У цих формулах - допустимий для розглянутих грунтів коефіцієнт закладання укосів; - глибина води у каналі при побутових або меженних витратах, м; - ширина перерізу каналу на глибині , рахуючи від дна, м.

Поперечний переріз параболічної форми приймається для великих осушувальних каналів (при >5 м) і водоприймачів, що проходять у слабкостійких ґрунтах.

Якщо осушувальні канали проходять у слабкостійких ґрунтах (пісках, пливунах, мулах та ін.), мають невеликі розміри і трапецієвидний переріз, то для попередження деформацій біля підошви їхніх укосів проектують плотові або дощаті стінки висотою 0,2... 0,3 м, проводять укладання на дно каналу залізобетонних лотоків, влаштування за бровкою каналу розвантажувальних дрен та ін. Крім того, для надання більшої стійкості будь-яким осушувальним каналам їх укоси закріплюють дерном, камінням, пористими залізобетонними плитами. Найпростішим способом закріплення укосів є сівба багаторічних трав.

Для забезпечення стійкості русла каналу також необхідно, щоб середні по живому перерізу швидкості руху води в них були у межах від мінімально допустимих з умови незамулюваності русла до максимально допустимих з умови нерозмиваності русла : ≤ v ≤ .

У земляних незакріплених руслах максимальні допустимі швидкості руху води (при гідравлічному радіусі потоку = 1м) приймають такі, м/с: для мулів - 0,15...0,30; для пісків - 0,4...0,9; для глин - 0,9...1,2; для торфів добре розкладених - 0,5...0,7; середньо-розкладених - 0,7... 1,1; слабкорозкладених - 1,1...1,4.

Для закріплених русел середні нерозмиваючі швидкості такі: для залізобетонних плит - 10...15; для камінної накидки у плотових клітках - 3...4; для камінного мощення - 2,5...3,5; при суцільному одернуванні укосів - 1,5 м/с.

При гідравлічному радіусі потоку, який не дорівнює 1 м, розрахункова допустима швидкість визначається за залежністю:

(2.19)

 

Мінімальна незамулююча швидкість руху води приймається 0,2 м/с.

Перевірку максимальних допустимих швидкостей води виконують при паводкових витратах, а на заплавах - при русі води у руслі повним перерізом. Мінімальні допустимі швидкості перевіряють при побутових або меженних витратах. У невеликих осушувальних каналах побутові витрати і швидкості руху води можуть знижуватись до 0 і умова додержання не завжди виконується.

Проектні похили каналів повинні бути такими, при яких швидкості руху води в них були б у допустимих межах. Тоді,

 

; (2.20)

 

, (2.21)

 

де і - мінімальний та максимальний допустимі похили каналу; - швидкісний коефіцієнт; - гідравлічний радіус, м.

Проектні похили магістральних каналів приймаються у межах від 0,0002 до 0,001. Похили дна бокових провідних каналів звичайно приймають такими, що дорівнюють похилу поверхні землі по трасі каналу, але не менше 0,0003.

При проектуванні спряження у вертикальній площині і визначенні розмірів поперечного перерізу провідні канали залежно від площі водозбору поділяються на дві категорії: 1) канали площею водозбору понад 5 км² називаються гідравлічно розрахунковими, для таких каналів встановлюються розрахункові витрати і пов'язування їх у вертикальній площині виконується за розрахунковими горизонтами води; 2) канали площею водозбору менше 5 км² називаються не розрахунковими і пов'язування їх у вертикальній площині виконується по дну каналів.

Спряження каналів між собою, з закритим дренажем і з водоприймачем у вертикальній площині викопують за такими схемами.

 

 

Рис. 2.21. Спряження осушувальних каналів у вертикальній площині

 

а – закритого дренажу з відкритим каналом; б – нерозрахункових каналів; в – бічного нерозрахункового каналу з розрахунковим старшим каналом; г – розрахункових каналів

 

Перша схема. При спряженні закритого дренажу з відкритими провідними каналами дно будь-яких (гідравлічно розрахункових і не розрахункових) каналів повинно розміщуватись нижче гирла дрен і колекторів, що до нього прилягають, не менше як на 0,3...0,5 м, а для гідравлічно розрахункових каналів, крім того, побутовий або меженний горизонт води в них повинен розміщуватись нижче гирла дрен і колекторів не менше як на 0,1...0,2 м (рис. 2.21 ).

Друга схема. Спряження між собою двох розрахункових каналів (наприклад, відкритих колекторів з транспортуючими збирачами) виконують так, щоб дно старшого (того, що приймає воду) каналу містилось нижче дна молодшого (впадаючого) каналу не менше як на 0,2...0,3 м (рис. 2.21).

Третя схема. Спряження молодших нерозрахункових каналів з старшими гідравлічно розрахунковими каналами (наприклад, транспортуючих збирачів з магістральним каналом) виконується так, щоб побутовий або меженний горизонт води у старшому каналі був на рівні або нижче дна впадаючого нерозрахункового каналу (рис. 2.21 ). Перепад між дном впадаючого каналу і побутовим горизонтом води у приймаючому каналі може бути від 0 до 1...2 м; краще спряження забезпечується при перепаді 0,2...0,3 м. Якщо перепад перевищує 0,6...0,7 м, місце спряження каналів для запобігання розмиву необхідно закріпити.

Четверта схема. Спряження великих гідравлічно розрахункових каналів між собою і з водоприймачем викопують так, щоб горизонти води у старшому каналі або водоприймачі розміщувались на рівні відповідних горизонтів води у молодшому каналі або трохи нижче їх. При цьому для запобігання розмивів перепад горизонтів води не повинен перевищувати 0,2...0,3 м (рис. 2.21 ). Ця умова обов'язкова при побутових витратах і бажана при максимальних втратах.

Розміри поперечного перерізу нерозрахункових каналів, що мають площу водозбору менше 5 км², приймаються мінімальними. Форма поперечного перерізу встановлюється трапецієвидна (див. рис. 2.20 ).

Для каналів, що проектуються, ширина по дну визначається габаритними розмірами робочих органів землерийних машин і приймається звичайно 0,6 м. При реконструкції існуючих каналів ширина по дну приймається - 1,0...1,5 м. Закладання укосів встановлюється залежно від виду ґрунту.

Глибина нерозрахункових каналів визначається їх призначенням і умовами спряження у вертикальній площині, вона приймається такою:

(2.22)

(2.23)

де — розрахункова глибина відкритих колекторів, м; — розрахункова глибина транспортуючих збирачів, м; — глибина закладання закритих дрен і колекторів у гирлі, для кротових дрен приймається в межах 0,9...1,2 м, для гончарних колекторів— 1,1... 1,4 м.

Звичайно глибину відкритих колекторів приймають у межах 1,2...1,6 м, а транспортуючих збирачів — 1,5...2,0 м. У торф'яних ґрунтах будівельну глибину каналів приймають більше розрахункової на величину осідання торфу.

Водоприймачі

Водоприймач – це водний об’єкт западина рельєфу місцевості, або зона неповного водо насичення підземних шарів гірських порід, які служать для скидання в них дренажних промивних або нормованних зрошуваних вод.

Водоприймачами осушувальних систем можуть бути природні або штучні водотоки і водойми, здатні приймати воду з осушуваної території. У більшості випадків водоприймачами є річки, струмки, канали і балки, ними також можуть бути моря, озера, водосховища і ставки. Іноді як водоприймачі використовують карстові воронки у вапнякових породах і потужні, добреводопроникні ненасичені водою горизонти, які можуть поглинати і відводити воду з осушуваної площі.

Природні та штучні водоприймачі повинні задовольняти такі вимоги:

1. Забезпечувати пропуск річкових літньо-осінніх паводків без затоплення осушуваних площ, а затоплення весняними паводками не повинно перевищувати допустимий строк, що визначається початком польових сільськогосподарських робіт і посівом культур.

2. Не створювати підпору в осушувальних каналах і закритих колекторах, що впадають в нього, для цього побутовий рівень водоприймачів повинен бути нижче побутових горизонтів води у гирлі каналів і закритих колекторів, що в нього впадають, або бути на одному рівні з ними. Підпір з боку водоприймача допускається лише при проходженні весняного паводка.

3. Повинні мати сталість і стійкість русла, тобто повинні мати рівномірний рух води по довжині і достатньо міцні береги.

4. Річки-водоприймачі, що протікають по затоплюваних заплавах, повинні мати такий режим проходження паводків, при якому виключалась би можливість відкладання у заплавах великих піща­них наносів. З метою підвищення плодючості ґрунту допускається відкладення лише мулових наносів.

5. Вздовж річок-водоприймачів, природних та штучних водоймищ слід передбачати водоохоронні та лісозахисні смуги.

Якщо водоприймач не задовольняє наведених вимог у природному стані, необхідно його регулювати.

Основними причинами незадовільного стану водоприймачів-водотоків вважають природні, зв'язані з природою самої річки, та штучні, що залежать від діяльності людини.

До природних належать: малі розміри поперечного перерізу русел, недостатні для пропуску розрахункових витрат; заростання русел водною рослинністю та кущами, забруднення наносами, камінням, деревними залишками, що призводить до зменшення поперечного перерізу і збільшення коефіцієнта шорсткості; звивистість русел, яка зменшує поздовжні похили; бурхливе проходження паводків, що призводить до надходження на заплаву піщаних та пилуватих наносів, високі затоплення та розмиви; високі положення водоприймача відносно осушуваної території.

До штучних причин належать: підпір води гідротехнічними спорудами - греблями, мостами, шлюзами, трубопереходами з недостатніми розмірами отворів.

Невідрегульований водоприймач викликає підпір рівнів води у каналах і закритих колекторах, що в нього впадають, і внаслідок цього підтоплення і заболочення прилеглих земель.

Контрольні питання:

1. Назвіть основні елементи осушувальної системи. Дайте схему.

2. На які типи поділяються меліоративні системи?

3. Яке призначення регулюючої мережі? Якою виконується регулююча мережа? Як розміщена на місцевості регулююча мережа?

4. За рахунок чого відбувається зниження рівнів ґрунтових вод у грунтах? Приведіть схему.

5. Назвіть основні пврвметри регулюючих дрен, та від чого воно залежать?

6. Призначення провідної мережі? Що входить до складу провідної мережі?

Проектування і розрахунки