Учебное пособие включает в себя вопросы естественного и искусственного подтопления и заболачивания земель населенных пунктов, основные методы и способы осушения данных земель, приемы проектирования конструкций и систем горизонтальных и вертикальных дренажей, а также методы их расчета. Предназначено для студентов, обучающихся по направлению «Природообустройство и водопользование» (профили «Мелиорация, рекультивация и охрана земель», «Экспертиза и управление земельными ресурсами»).

• Осушение населенных пунктов
• Пчелкин В.В. Осушение населенных пунктов /
• Учебное пособие включает в себя вопросы естественного и искусственного подтопления и заболачивания земель населенных пунктов, основные методы и способы осушения данных земель, приемы проектирования конструкций и систем горизонтальных и вертикальных д...
• Вопросы для самопроверки
• Вопросы для самопроверки
• Коэффициенты заложения откосов каналов
  • Рис. 6. Крепления открытых каналов
  • Рис. 7. Железобетонные лотки
    • Таблица 2
  • Параметры лотков из сборного железобетона
  • а) асбоцементные; б) керамические: 1 - труба; 2 - муфта;
  • 3 - цементный раствор; 4 - щели в шахматном порядке;
  • 5 - круглые отверстия 6 - муфта из цементно-песчаного
  • раствора;7 - пакля просмоленная; 8 – гидроизоляция
  • Рис. 10. Разновидности пластмассовых дренажных труб
    • Для защиты подземных галерей, тоннелей, подземных переходов используются продольные горизонтальные дренажи, представляющие собой одиночную дрену, уложенную вдоль сооружения на пластовую постель, которая устраивается в виде слоя песчано-грави...
      • Рис. 30. Графики механического состава
      • 1 - дренируемого песчаного грунта; 2 - материала обсыпки при Кс = 3; 3 - материала обсыпки при Кс = 35
• Грунт
  • <50
  • 50…70
  • >70
  • Длина, м
  • Масса, т
  • Раструбных
  • Безраструбных
• Вопросы для самопроверки
• 1. Какие факторы влияют на расстояния между закрытыми собирателями?
• 2. От каких факторов зависит расстояние между дренами?
• 3. Покажите схематично конструкции открытой и закрытой осушительной сети.
• 4. Назовите допустимый диапазон уклонов для закрытой регулирующей сети.
• 5. Когда целесообразно применять открытую регулирующую сеть?
• 6. Нарисуйте схематично различные крепления дна и откосов открытых каналов осушительной сети.
• 7. Назовите глубину закладки открытых и закрытых собирателей.
• 8. Какой максимальной длины можно проектировать закрытую дрену.
• 9. Какие материалы применяются для изготовления дрен?
• 10. Перечислите типы горизонтальных дренажей применяемых при осушении земель поселений.
• 11. Перечислите типы вертикальных дренажей.
• 12. Перечислите основные сооружения на осушительной сети.
• 13. Зачем нужны фильтрующие обсыпки для дренажа?
• 14. Нарисуйте конструктивную схему пластового и пристенного дренажа.
• 15. Нарисуйте конструктивную схему дренажного колодца.
• 16. Поясните когда необходимо применять лучевой дренаж?
• 17. Какие последствие возникают при просачивании грунтовых вод в подвальное помещение?
• 18. Перечислите основные причины вызывающие формирование вод типа «верховодки».
• 19. Перечислите специальные типы дренажей.
• 20. Поясните принцип работы вакуумного дренажа.
• 21. Нарисуйте схематично трубчатый переезд и объясните принцип его работы.
• 22. Поясните принцип работы вертикального дренажа.
• 4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОСУШИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ В УСЛОВИЯХ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ
  • Рис. 32. Ловчие и нагорные каналы
  • Рис. 36. Систематический горизонтальный дренаж
• 1. Назовите правила проектирования трассы магистрального канала в плане.
• 2. Какие условия определяют назначение створов магистрального канала?
• 3. Какие условия определяют расчетные периоды, как они назначаются?
• 4. От чего зависит выбор расчетной обеспеченности расходов?
• 5. Напишите формулы, по которым определяются модули стока и расчетные расходы.
• 6. Назовите правила сопряжения элементов осушительной сети в вертикальной плоскости.
• 7. Нарисуйте схемы расположения систематического дренажа в плане.
• 8. Нарисуйте схемы расположения контурного дренажа в
• плане.
• 9. В каких случаях применяется закрытая дренажная система-
• тическая сеть?
• 10. В каких случаях применяется дренажная комбинированная
• сеть?
• 11.Что такое затопление земель поселений и чем оно вызыва-
• ется?
• 12.Когда применяются затопляемые дамбы, а когда незатопля-
• емые?
• 13.Нарисуйте конструкцию дамбы обвалования.
• 14.Приведите примеры мелиорации затапливаемых пойм.
• 15.Какие факторы вызывают подтопление земель поселений?
• 16.Какие инженерные сооружения применяются для защиты
• земель от подтопления?
• 5. РАСЧЕТ ОСУШИТЕЛЬНОЙ СЕТИ
  • Бытовой расход определяется по формуле
  • Таблица 5
  • где Нх - глубина потока грунтовых вод при работе дренажа на расстоянии Х от средней линии ОУ, проходящей на половине расстояния от границ потока L/2;
  • Рис. 56. Графики для определения функции и Б
• Неукрепленные каналы в песках
• То же в суглинках
• Каналы, укрепленные мощением
• Вопросы для самопроверки
• 1. Назовите правила проектирования трассы магистрального канала в плане.
• 2. Назовите назначение каналов и дрен осушительной сети.
• 3. Какие условия определяют назначение створов магистрального канала?
• 4. Какие условия определяют расчетные периоды, как они назначаются?
• 5. От чего зависит выбор расчетной обеспеченности расходов?
• 6. Дайте схемы поперечных сечений магистральных каналов в зависимости от глубины и грунтов.
• 7. Как назначается глубина магистрального канала в торфяных грунтах?
• 8. Назовите правила сопряжения элементов осушительной сети в вертикальной плоскости.
• 9. Покажите схематично поперечные сечения открытых каналов.
• 10. Назовите диапазон уклонов дна открытых осушительных каналов.
• 11. В чем особенность гидравлического расчета открытых каналов?
• 12. Поясните - что такое дебит вертикального дренажа?
• 13. Напишите формулу для расчета дебита линейного горизонтального дренажа совершенного типа при его работе в безнапорных условиях.
• 14. Напишите формулу для расчета дебита кольцевого дренажа совершенного типа при его работе в безнапорных условиях.
• 15. Напишите формулу для расчета дебита кольцевого дренажа совершенного типа при его работе в напорных условиях.
• 16. Напишите формулу для определения величины пониженного уровня грунтовых вод посередине между дренами.
• 17. Напишите формулу для определения для определения расстояний между вертикальными дренами.
• 18. Дайте расчетную схему кольцевого вертикального дренажа совершенного типа в безнапорных условиях работы.
• 19. Дайте расчетную схему к расчету однолинейного дренажа несовершенного типа.
• 20. Что такое пьезометрическая депрессионная кривая?
• 21. Поясните - что такое напорное питание и как возникает напор?
• 6. ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТА ПО ОСУШЕНИЮ ЗЕМЕЛЬ ПОСЕЛЕНИЙ
• Данный раздел включает выполнение курсового проекта "Осушение коттеджного участка». Целью выполнения курсового проекта является ознакомление студентов с литературой и получение навыков проектирования осушительных систем земель поселений.
• Основными задачами курсового проекта являются:
• 1. Анализ природно-климатических условий и установление причины подтопления объекта.
• 2. Установление метода осушения и проектирование осушительной сети в плане.
• 3. Гидрологические и гидравлические расчеты магистрального канала и коллектора.
• 4. Построение продольных профилей.
• 5. Построение гидротехнических сооружений.
• 6. Обоснование целесообразности строительства осушительной системы.
• Состав и оформление курсового проекта
• Курсовой проект, включает в себя: пояснительную записку, план осушительной системы, продольные профили. Записка должна иметь оглавление и список используемой литературы. Продольные профиля и рисунки, следует выполнять на миллиметровой бумаге в ...
• Курсовой проект должен содержать следующие
• разделы:
• Введение.
• 1. Природные условия территории и причины подтопления объекта.
• 2. Требования к проектированию объектов и сооружений инженерной защиты.
• Защита территории от подтопления.
• 3. Схема осушительной сети.
• 4. Расчет кольцевого дренажа.
• 5. Расчет площадного дренажа.
• 6. Расчет линейного дренажа.
• 7. Проектирование осушительной сети в плане.
• 8. Проектирование осушительной сети в вертикальной плоскости.
• 9. Гидрологический расчет нагорного канала.
• 10. Конструкции, гидравлический расчет нагорного канала.
• 11. Технико-экономическое обоснование проекта осушения земель.
• Климатические и почвенные условия района расположения объекта осушения выписываются студентом из справочника (6, с. 8-36). Административная область расположения участка дается в задании.
• В схему осушительной сети должны быть включены:
• 1. Регулирующая осушительная сеть:
• - (площадной дренаж), регулирует водный режим почвы коттеджных участков в соответствии с требованиями сельскохозяйственных культур путем отвода избыточных вод в коллектор;
• 2. Проводящая сеть (коллектор), принимает воду из регулирующей сети и отводит ее в водоприемник;
• 3. Оградительная сеть (нагорно-ловчий канал), перехватывает полностью или регулирует поступление поверхностных или грунтовых вод на осушаемую территорию с прилегающих водосборов;
• 4. Водоприемник принимает и отводит воду со всей осушаемой территории, из всей впадающей в него сети;
• 5. Дорожная сеть, обеспечивающая эксплуатационное обслуживание осушительной сети и сооружений на ней, а также оптимальное хозяйственное функционирование осушительной системы
• (обеспечить возможность выполнения строительства соврмен-менными механизмами и нормальной эксплуатации.
• Пример построения продольных профилей даны в приложении рис. 1…3
• Построение продольных профилей осуществляется по всем открытым каналам и коллекторам, и выборочно по отдельным дренам, закрытым собирателям.
• В курсовом проекте для сокращения объема работ, необходимо выполнить продольные профили, по одному, для каждого элемента осушительной сети. Причем эти элементы должны быть увязаны на плане в цепочку. Работу следует начинать с младших элемент...
• Для построения продольных профилей, а также для расчета наихудшего варианта приводим диапазон допустимых уклонов дна элементов осушительной сети в табл 10.
• Таблица 10
• Диапазон допустимых уклонов дна элементов
• осушительной сети
• Следует отметить, что при увеличении уклонов дна открытых каналов более максимальных допустимых значений, их следует крепить.
• 6.9. Гидрологический расчет магистрального канала
• Гидрологический расчет состоит в определении расчетных расходов открытой проводящей и ограждающей осушительной сети. Так как используемая территория предназначена для коттеджного поселка, то расчетным расходом будет весенний паводковый сток...
• Все необходимые дополнительные данные для расчета даны в приложении к методическим указаниям.
• Пример расчета.
• Исходные данные: А=5 км2; h=90мм; А1=38%; Аб=1,4%.
• Весенний паводковый расход
• Весенний паводковый расход при равнинных водосборах определяем по следующей зависимости [5]:
• (58)
• где К0 - параметр, характеризующий дружность весеннего половодья, определяемый по данным рек-аналогов, К0=0,006 - 0,008; hр% - расчетный слой суммарного весеннего стока (без срезки грунтового питания), половодья той же вероятности превышения Р%, ч...
• где К=1,47;
• h - средний многолетний слой стока, по карте изолиний для Тульской области (h=90мм), (табл. 7 приложения); 1,25 - поправочный коэффициент, для рек с водосборной площадью менее 50 км2,
• hр%=
• - коэффициент, учитывающий неравенство статистических параметров слоя стока и максимальных расходов воды; по приложению 7 СНиП 2.01.14-83 для лесной зоны при Р%=10% значение,
• - коэффициент, учитывающий влияние водохранилищ, прудов и проточных озер, при наличии на водосборе озер А03=2% коэффициент снижения стока весеннего половодья по приложению 10 СНиП 2.01.14 - 83 составляет δ=0,9;
• δ1 - коэффициент, учитывающий снижение максимального расхода воды в залесенных бассейнах, вычисляем по формуле
• , (59)
• где α1 - при залесенности водосбора Ал=38 %., α1=1., n2 - коэффициент редукции, для грунтов под лесом различного мехсостава n2=0,22,
• (2 – коэффициент, учитывающий снижение максимального расхода воды в заболоченных бассейнах определяем по формуле:
• (60)
• где ; по приложению 14 СНиП 2.01.14-83 значения (=0,8;
• Площадь водосбора А1 и параметр n находим по приложению СНиП, для лесной зоны А1=1 км2, n=0,17.
• 3/с
• Полученные расходы справедливы для расчетного створа 1, который расположен на ПК-0. Однако, при впадении крупных каналов, а также при изменении водосборной площади на 500…700 га необходимо назначить новые расчетные створы. В данном курсовом ...
• Бытовой расход
• Диапазон модуля бытового расхода равен qбыт.= 0,02 …0,05 л/с га, принимаем qбыт=0,05 л/с га,
• (61)
• Таблица 11
• Результаты гидрологических расчетов (м3/с)
  • 6.10. Гидравлический расчет элементов нагорно-ловчего канала
• Устойчивость поперечного сечения канала зависит от его размеров и грунтов, в которых он пролегает. В таблице 7 даны заложения откосов.
• (пропуск расходов весеннего с запасом от бровки не менее 0.2 м;
• (допустимые скорости на размыв, заиление (зарастание).
• Для гидравлического расчета нагорно-ловчего канала следует пользоваться формулами равномерного движения воды в открытых руслах. Расчеты следует выполнять методом И.М. Агроскина с использованием справочников П.Г. Киселева, А.В. Андриевской, а...
• Расчетная схема показана на рис. 70. Результаты расчетов
• сводим в таблицу табл. 12.
• Рис. 70. Схема для гидравлического расчета НЛК-1
• Для расчета скорости течения воды в канале используем формулу Шези:
• U= (62)
• где с – коэффициент Шези; (n – коэффициент
• шероховатости);
• - гидравлический радиус;
• ω – площадь живого сечения канала;
• ω = bh+mh2 (b – ширина канала по дну);
• h – глубина канала; m – коэффициент заложения откосов;
• χ – смоченный периметр,
• Таблица 12
• Результаты гидравлического расчета
• нагорно-ловчего канала
• Допустимую скорость на размыв в курсовом проекте следует принять не более 1,0 м/с, а допустимую скорость на заиление (зарастание) не менее 0,2 м/с.
• Вопросы для самопроверки
• 1. Какие исходные данные необходимы для разработки
• проекта осушения земель поселений?
• 2. С какой целью определяют тип водного питания подтопленных территорий?
• 3. В чем суть расчета линейного дренажа?
• 4. Что определяет гидрологический расчет?
• 5. Какие параметры определяет гидравлический расчет магистрального канала?
• 6. Назовите причины подтопления коттеджного поселка.
• 7. Изобразите схему осушения коттеджного поселка.
• 8. Дайте пояснения к расчету кольцевого дренажа.
• 9. Напишите формулу для расчета площадного дренажа.
• 10. Дайте пояснения к расчету линейного дренажа.
• 11. С какой целью выполняется построение продольных профилей?
• 12. Дайте пояснение определению смоченный периметр и заложение откоса канала.
• 13. Напишите формулу Шези.
• 14. Зачем нужны гидротехнические сооружения на осушительной сети?
• 15. Что такое заложение откоса открытого канала?
• 16. Дайте формулу определения смоченного периметра.
• 17. Поясните – что такое шероховатость открытого русла и от чего она зависит?
• 18. Что такое наихудший случай вертикального сопряжения? - приведите расчетную схему в плане и вертикальной плоскости.
• 19. Зачем необходимо рассчитывать бытовой уровень воды в канале?
• Таблица 13
• Значения, коэффициентов снижения слоя стока весеннего половодья
• Таблица 14
• Значения коэффициента β для различных типов болот
• Таблица 16
• Гидрологические характеристики водосборных бассейнов
• Библиографический список
  • Осушение населенных пунктов