Бабиков Б. В. Гидротехнические мелиорации (2002)

период (июнь-сентябрь) увеличился в Ленинградской области на 33~

64, в Псковской - до 70%. Исследования показывают, что ОСушеНие болот в условиях Северо-Запада страны увеличивает сток, выравни~

вая его внутригодовое распределение и улучшая водное питаНие рек.

Исследования Л.П. Смоляка [31], Б.С. Маслова [17] и др., наПрав~

ленные на изучение изменения уровней грунтовых вод на участках

территорий, прилегающих к осушенным землям, выявили веСЫ...'lа Ma~

лое снижение грунтовых вод. Понижение распространяется на несколь~

ко сотен метров, но составляет 30-50 см возле каналов и не преВышает нескольких сантиметров на удалении 200-250 м и далее. Большого

понижения не может и происходить. Осушение земель для лесополь~

зования предусматривает понижение грунтовых вод на величину, оп­

ределяемую нормой осушения, которая в большинстве своем не пре­ вышает 0,4-0,5 м (гл. 5). Необходимо помнить, что норма осушения должна поддерживаться в основном в безморозный, преимуществен­ но в летний период. В табл. 40 показано изменение уровней грун­ товых вод на осушенных болотах различного типа при различной степени осушения. Наблюдениями установлено, что существен­ ное (до 0,8 м) понижение уровней наблюдается только летОl\,1 на пере­ ходных болотах. Весной после снеготаяния уровни грунтовых вод ежегодно повышаются. Поэтому истощение запасов грунтовых вод на

осушаемых землях, окружающих осушенные, происходить не может.

ТаБЛllца 40

	Средние многолетние уровни почвенно-грунтовых вод, см
Рас-	Месяц
стоя-	За
IIIIС	('ОД
меж-

ду ка-

вала-

МII,М

I

1I

I11

IV

V

УI

УII

УIII

IX

Х

ХI

XII

Веоховое болото

205	12	16	13	1	4	14	18	22	20	12	8	7	12
130	18	24	20	4	9	19	24	28	25	17	14	14	J8
65	i7	32	23	7	14	26	32	37	34	25	20	19	25
					ПеоеХОШlOе болото								-
128	53	61	60	?"	16	37	56	67	71	65	47	46	50_
				-.)

При осушении земель особое внимание следует обращать на обо­

снование способов регулирования водоприемников. Например, прИ

спрямлении русел рек и ликвидации меандр при решительном спряМ-

180

Глава 12 ИЗЫСКАНИЯ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ

ОСУШИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

12.1. Общие гидромелиоративные обследования

Изыскания проводят с целью сбора необходимых данных для

проектирования гидромелиоративных работ [29}.

В начальном периоде проводят общие мелиоративные исследо_ вания гидромелиоративного фонда для составления технико-эко_ номического обоснования необходимости гидромелиоративных работ. В технико-экономическом обосновании указывают площадь переувлажненных земель в составе гослесфонда, обосновывают целесообразность, техническую возможность гидромелиорации и выбор участков осушения, устанавливают очередность проведения работ, приводят материально-технические, трудовые и денежные затраты, дают расчет эффективности гидромелиорационных мероп­

риятий.

Схему осушения переувлажненных земель какого-либо района

разрабатывают на основе лесоводственно-мелиоративной характе­ ристики земель лесного фонда, почвенно-грунтовых, гидрологичес­ ких, климатических, геоморфологических, экономических условий

с учетом природоохранных свойств объектов района обследования. Исходные данные для составления схемы получают из материа­ лов лесоустройства (таксационных описаний и планов лесонасаж­ дений), справочной литературы (климатические и гидрологические

данные), материалов землеустройства, геОI\'lOрфологических и гео­

ботанических карт. Проводят выборочные натурные обследования

с охватом 5-150/0 площади намечаемых к мелиорации объектов. при

выборочном обследовании желательно ознакомиться с объектами

осушения прошлых лет (при их наличии) для выявления влияния

осушения на рост леса.

Назначая объекты для гидромелиорации, следует отдавать пред-

•

почтение ,крупным гидрологическим участкам (как правило, пло- щадью не'менее 200-300 га), расположенным вблизи водоприемнИ­

ков, занятым хвойными древостоями с высокой отзывчивостьЮ на осушение (I-II группа эффективности), а также расположеННblМ в

районах с высокой интенсивностью лесного хозяйства.

182

На осушаемой площади исключаются: участки площадью ме­

нее 50 га, удаленные от водоприемников, расположенные на терри-

торИИ гослесфонда мозаично; участки, требующие больших объе­

МОВ работ по регулированию водоприемников; природоохранные

объекты; объекты, выделенные для сбора ягод (особенно клюквы);

участКИ, намечаемые К торфоразработке в ближайшие 1О лет; учас­

тКИ гослесфонда, отводимые под сельхозпользование, осушение

которых проводят по особым проектам (характеристика объеl\.iОВ осушения для лесного хозяйства приведена в гл. 5).

Намеченные под гидромелиоративное строительство участки

согласовывают с местными органами власти, управлениями торфя­

ного фонда, гипроводхозом, санэпидемстанцией, управлениями

рыбнадзора, госохотинспекцией, органами управления лесным хо­

зяйством и лесхозами.

12.2. Комплексные изыскаНIIЯ

Дr1я разработки технического или технорабочего проекта осу­ шения на объектах, отобранных по результатам общих мелиора­ тивных обследований, проводят комплексные изыскания. К ним

относятся топографо-геодезические, лесоводственно-мелиоратив­

ные, гидрологические и гидротехнические, почвенно-грунтовые

изыскания.

Изыскания начинают с изучения документов: схем осуше­

ния, планов и планшетов лесоустройства, крупномасштабных

карт (М 1: 10000 - 1:25000); с выявления данных высотной геодези­

ческой сети; с анализа материалов гидрологических постов на во­

доприемниках в целях установления их пригодности и возможнос­

ти Использования данных для определения расчетных l\,юдулей сто­ ка или выбора рек-аналогов.

Комплексные изыскания I\ЮГУТ проводиться с использованием

аэрофотосъемки или без нее. При отсутствии материалов аэрофо­

ТОСъемки большое ВНИi\шние уделяют натурным изысканиям.

Топографо-геодезические изыскания

(ТГИ) проводят на плановой основе лесоустроительных планшетов.

При нивелировании руководствуютсяДОКУI\'fентами Управления гео­

дезии и картографии и Руководством по осушению лесных земель

183

[29]. Нивелировочные работы проводят как на проектируемых за­

болоченных участках, так и на прилегающих 5-1 ОО-метровых поло­

сах суходолов. По данным изысканий составляют: планы в горИзон_

талях; схему расположения и увязки нивелировочных ходов; катало_

ги реперов временного и постоянного типов и акты сдачи на хране­

ние геодезических знаков .

Гидрологические и гидротехничеСКИе

и з ы с к а н и я (Г и ГИ) заключаются в сборе, обработке и анали­

зе материалов наблюдений гидрологических станций и постов с по­

строением графиков частоты и обеспеченности (гл. 3), с выявлени­ ем по картам границ водосборов, определением типа водного пита­

ния, оценкой состояния водотоков и харю\."Тера озер.

При гидротехнических изысканиях выполняют топографо-гео­ дезические работы по водоприемникам с определением живых

сечений водотоков, учитывают все существующие сооружения на

водотоках (мосты, трубы, шлюзы, плотины и др.), обследуют су­

ществующую осушительную сеть.

В результате Г и ГИ составляют кривые расходов воды (гл. 3),

определяют по фактическим наблюдениям или аналогу расчетные

модули стока, плановое положение водостоков и сооружений на них,

составляют план регулируемого водоприемника, продольные и по­

перечные профили водотоков, эскизы сооружений. Лесоводственно-мелиоративные изыс­

к а н и я необходимы для уточнения планового положения гидро­ мелиоративного фонда, оценки древостоя и лесоводственной эф­

фективности на примере староосушительных объектов. Основой

гидромелиоративных изысканий являются таксационные и лесоус­

троительные материалы.

Почвенно-грунтовые и гидрогеологи­

ч е с к и е и з ы с к а н и я (ПГ и ГИ) проводят для изучения ха­

рактера грунтов для определения проходимости землеройной тех­

ники и установления устойчивости откосов каналов. При ПГ и ги

определяют обеспеченность почвы питательными веществами, ус­ танавливают с"епень разложения (табл. 12 или прил. 1О) и ботани­

ческий COCTqB торфа (в лаборатории).

При наличии материалов аэрофотосъемки или в несложных ус­

ловиях можно значительно снизить проектно-изыскательские ра­

боты, сократить сроки проектирования (выполнить проектирова-

184

ние в одну стадию). При проектировании используют следую­ l11.ие материалы: фотопланы М 1:5000 - 1:25000, контактные отпечатки аэроснимков такого же масштаба, фотосхемы, топогра­

фические карты. На карте располагают осушительную сеть и по

запроектированным трассам каналов проводят нивелировку, Т.е. со­

вмещают нивелировочные ходы с трассами каналов. В сложных

условиях и при отсутствии аэрофотосъемки проектирование про­

водят в две стадии: составляют технический проект, а после его

утверждения - рабочие чертежи.

Итогом проектирования является проектно-сметная документа­

ция с пояснительной запиской [29]. Окончательным этапом проек­

тирования являются вынос проекта в натуру и трассировка осуши­

тельной сети. В результате изыскания после составления проекта

заказчику представляют: план участка М 1: 10000 или 1:5000 с трас­ сами каналов, с нанесением мест отбора почвенных образцов; пла­

ны регулируемых водоприемников с нанесенными поперечниками,

угловыми столбами, реперами и линиями спрямления М 1:2000- 1:5000; продольные профили каналов с нанесением мест устрой­ ства сланей на участках с глубинами торфа более 1,5 м; документ

согласований проекта с организациями контроля.

Контрольные вопросы. 1. Для чего ПРОВОДЯТ общие гидромелиоративные об­

следования? 2. Какие зеi\IЛИ ИСКЛЮLIШОТСЯ 113 осушаемой площади при составле­

нии схемы ГИДРО:-'Iелиоративных :-'lеРОIlРИЯТИЙ? 3. Солержание KOI\!II:1CKCHhlX ЮhlС­

каниЙ. 4. Когда допускается ОДlfостадийное и необходимо двухстаДИЙllOС IIрОСК­

тирование? 5. Чем завершается проектированис?

Раздел 111

ОРОШЕНИЕ

Орошаемое земледелие является самым крупным потребителем

пресной воды, около 750/0 которой используется без возврата в ис­ точники воДоотбора. Для орошения и хозяйственного ИСПОЛЬЗОва_ ния требуется чистая вода. В природных условиях она не бывает

совершенно чистой. Качество воды оценивается определенными

физическими, биохимическими показателями и определяется по

ГОСТ 2874-82.

Физическими показателями служат температура, цвет, запах и

вкус. Питьевая вода должна иметь температуру в пределах 7-12°С,

а вода для орошения - близкую температуре окружающего воздуха. Чистая вода не имеет цвета. Цвет воды в природе обычно обуслов­

лен наличием в ней гумусовых частиц или растительных остатков.

Цветность воды устанавливают в градусах по В.В.ОвоДову. Питье­ вая вода в стеклянном сосуде при рассмотрении сбоку должна быть

бесцветной, имея градус цветности не более 20. Запах и вкус воды

обуславливаются содержанием в воде растворенных солей, орга­

нических веществ, газов и i\'lИкроорганизмов. Питьевая вода не дол­

жна иметь запаха и привкуса.

Вода, используемая для орошения, должна ограничиваться оп­

ределенными химическими показателями.

Существенным химическим показателем качества воды являет­

ся жесткость, выражаемая в миллиграммэквивалентах кальция и

магния в 1 л воды (мг . экв/л). Жесткость в 1 мг . экв/л соответству­

ет содержанию в 1 л воды 20,4 мг ионов кальция или 12,] 6 мг

ионов магния. По степени жесткости воду подразделяют на мяг­

кую с жесткостью 3, средней жесткости - 3-6, жесткую - 6-13, очень

жесткую - более 15 мг ,экв/л.

Вода в открытых водных источниках обычно мягче, чем под­

земная, поэтому ее предпочтительно использовать для ороше­

ния. Наличие.в воде хлоридов придает воде неприятный вкус,

увеличивает~ее соленость. При содержании в воде NaCI в коли­

честве, превышающем 300-400 мг/л, использовать для ороше­

ния ее не следует.

186

Среднесуточный расход воды на одного жителя, согласно СНиП

л-30-76, устанавливают в зависимости от степени благоустроен­

ности жилищных построек: в зданиях с водопроводом и канализа­

цией (без ванн) - 120-160 л, с ваннами и водонагревателями - 160230 л, в зданиях с уличными водозаборными колонками - 30-50 л.

В животноводстве на фермах расходуют, л: на одну корову- 100,

лошадь - 60, свиноматку - 60, утку и гусей - 2, кроликов - 3.

Для мойки автомашины необходимо предусмотреть 400-500 л воды.

Расход воды на пожаротушение в населенных пунктах, согласно

СНиП П-31-74, устанавливают в зависимости от числа жителей. В

населенных пунктах с высотой зданий не более двух этажей при числе жителей до 10 ТЫС.чел. на один пожар необходимо обеспе­

чить расход воды 1О л/с.

Количество воды на орошение устанавливают по величине по­

ливной и оросительной нормы в зависимости от орошаемой пло­

щади (гл. 15).

Глава 13

ИСТОЧНИКИ ВОДЫ ДЛЯ ОРОШЕНИЯ

Для орошения можно использовать воды местного стока, соби­

раемые в искусственных водоемах, воды озер, больших и малых

рек, болот и грунтовые воды.

13.1. Местный сток

При использовании для орошения вод местного стока необходи­

мо на основе изысканий и исследований установить суммарный

объем стока с данного водосбора, внутригодовое распределение

расхода воды по сезонам и годам, качество воды. Воды местного

стока собирают в пруды или используют непосредственно на оро­

шение (лиманы).

Устройство плотинных прудов. Выбор места для пруда. Пло­ тинные пруды устраивают в балках, руслах небольших ручьев или

речек, в прекративших рост оврагах. Балки, русла, овраги в местах

будущих прудов должны иметь глубину не менее 5-6, лучше 1О м. Берега должны быть по возможности крутыми в целях предотвра­

щения затопления окружающих территорий. Уклоны дна балки под

водохранилищем желательны в пределах 0,005-0,006. Меньшие

уклоны приведут к возникновению больших площадей мелково­

дий. Наилучшими являются балки, сужающиеся в местах намечае­

мой плотины, что снижает ее протяженность и объем насыпи. Пру­

ды должны иметь достаточную водосборную площадь и обеспе­

чить ежегодное восполнение расходуемой воды. Водохранилище

устраивают как можно ближе к орошаемому участку, располагая,

как правило, выше населенного пункта во избежании загрязнения сточными водами. Грунты дна и берегов балки выше плотины дол­

жны быть слабоводопроницаемыми для уменьшения потерь воды

на фильтрацию. Наилучшими являются грунты, сложенные одно­

родными сугли~ками мощностью 1,5-2,0 М, подстилаемые тяже­

лыми СУГЛИНК,ами или глинами. Допускается строительство пру­

дов и на водопроницаемых грунтах (песках, супесях), если они на

глубине не более 2-3 м подстилаются водоупором. При выборе !\'Ie-

ста под плотину неоБХОДИI\'1O учитывать возможность устройства

188

водосборного сооружения. Наилучшим является в·ариант, когда в створе плотины на небольшом удалении от нее проходит пологая

балка, куда можно через коренной берег сбрасывать воду через во-

досборное сооружение.

Земляные плотины. При строительстве небольших прудов для задержания вод местного стока наибольшее распространение по­

лучили земляные плотины, устраиваемые в виде насыпи поперек

балки. В поперечном сечении тело плотины имеет форму трапеции

и состоит из следующих элементов (рис. 63): основания, гребня, откосов - мокрого (верхового) и сухого (низового). Уровень воды

выше плотины (в верхнем бьефе) устанавливается расчетом и называется нормальным проектным горизонтом (НПГ).

Рис. 63. Поперечный профиль плотины :

Т- высота плотины; Н - глубина воды в пруду: НП/'- /ЮРМ<1лыtый проектны й (подпорный) горlt10НТ: 1-

мокрый ОТКОС: 2- гребень: з- JIIIНIIЯ СIIIIЖСНltя уровня воды; 4- сухой откос: 5- 3<1\ЮК; 6- OC/IOBatll/e

11:ЮПIl/Ы; 7- Bыe~IK<1 слоя грунта

Плотины бывают двух типов: однородные, или простые, устраи­

ваемые на водонепронецаемом грунте (основании); тело плотины

насыпают из слабоводопроницаемого грунта (обычно суглинка); нео­

днородные, или сложные, основанием которых служат водопрони­

цаемые породы, а на глубине 2-3 м залегает водупорный грунт; тело

плотины сооружают из относительно водопроницаемого грунта (су­

песи, легкого суглинка); для предотвращения фильтрации через пло­ тину под ее основанием устраивают замок, ядро или экран (рис. 64).

Ширина гребня плотины зависит от движения по плотине. Если

по плотине автотранспорт не движется, то ширина гребня при вы­

СОТе плотины до 6 м принимается равной 3-4 м. Для проезжих пло­ Тин ширина гребня зависит от класса дороги и должна составлять

не менее 5-6 м. Проезжую часть плотины укрепляют асфальтом и

оборудуют перилами.

189