Основи меліорації і ландшафтознавства

Електронний посібник

Головна

Анотація

Теоретичні відомості

Практичні роботи

Список використаних джерел

Додатки

Глосарій

Укладачі

Захист грунтів від ерозії

Вправа 1. Разрахунок водозатримувального валу

Завдання. Запроектувати водозатримувальні вали щодо запобігання наступному росту ярів. Визначити оптимальні розміри водозатримувальних валів, розрахувати і запроектувати водообходи та водовідвідні канави.

Вихідні дані: район будівництва – місто Курськ. Розрахункові гідрологічні величини наведені у таблиці.

Розрахунок довжини валу. Приймаємо трапецієподібний поперечний переріз валу з шириною по верху а = 2,5 м, коефіцієнтом закладання низового укосу m₁ = 1,5, верхового m₂ = 2; висота валу H=1,5 м , перевищення гребеня валу над НПР – 0,25 м, над ФПР – 0,1 м При цьому глибина води у ставку перед валом при НПР буде становити h = H-0,25=1,25 м. Вал насипаємо з грунту, який виймаємо з канавки перед валом. Об’єм канавки W_k дорівнює об’єму тіла валу W_в. Кожний метр довжини валу затримує об’єм води W₁, який дорівнює сумі площ канавки і ставка

;

або

Якщо 1 м валу затримує 24.9 м³ води, то для затримання 9500 м³ потрібний вал довжиною 9500:24.9 =382 м.

Таблиця

Результати гідрологічних розрахунків (приклад)

Номер водозбору	Площа водозбору	Об’єм стоку з імовірністю перевищення 10%, м^3		Максимальна витрата води з імовірністю перевищення 10%, м^3/с
		весняний (від сніготанення)	літній (від злив)	весняний (від сніготанення)	літній (від злив)

1 0,1 9500 2700 0.14 1.14

Вправа 2. Розрахунок водообходу.

Водообхід – це водозлив трапецієподібного перерізу з широким порогом на відмітці НПР, який влаштовують на початку шпори.

Гідравлічний розрахунок водообходу зводиться до визначення його ширини при відомій витраті і напору. Водообхід розраховують на пропуск максимальної витрати з врахуванням регулювального впливу верхнього ставка.

У нашому прикладі витрати зливи більші, ніж витрата на сніготанення, але у зв’язку з тим, що об’єм від зливи менший об’єму ставка W_д = 2700 м³ <W_в = 5000 м³, він весь буде затриманий у ставку. Тому за разрахункову витрату водообходу приймаємо максимальну витрату сніготанення Q_вес = 0,14 м³/с.

З урахуванням регулювального впливу ставка витрату водообходу визначаємо за формулою

де P – об’єм регулювальної призми верхнього ставка;

; 200 м – довжина ставка; 0.15 м – прийнята висота регулювання призми, тобто перевищення ФПР над НПР; 25 м – ширина ставка на відмітці НПР.

Ширину порогу водообходу b визначаємо за формулою витрати водозливу з широким порогом

Водообхід виконують бульдозером, тому ширину його приймають такою, що дорівнює ширині ножа бульдозера – 2.5 м. За такої ширини розрахункова витрата 0,11 м³/с буде проходити з напором H, що дорівнює

Глибина води на порозі водозливу приблизно дорівнює 0.6H, у такому випадку 0,6 0,1=0,06 м. Середня швидкість течії води на водообході

Допустима нерозмиваюча швидкість потоку для середньосуглинкових грунтів визначається за формулою С.А. Гіршкана

де k – коефіцієнт, для середніх суглінків дорівнює 0,62. Середня швидкість течії води на водообході перевищує допустиму на розмивання Тому передбачаємо кріплення водообходу дерном; що допускає швидкість 1– 1.5 м/с.

Вправа 3. Розрахунок водовідвідних канав.

Розрахунок водовідвідних канав полягає у визначенні максимальної глибини наповнення h, середньої швидкості течії, яка менше або дорівнює допустимій на розмивання, і розрахункового похилу.

Поверхневий стік води перехоплюється від вершин ярів і спрямовується у верхній ставок водовідвідними канавами. Для перехоплення всього стоку їх влаштовують від водороздільних ліній і розраховують на максимальну витрату дощового паводка, яка перевищує витрату сніготанення (Q_д = 1,14 > Q_вес = 0,14 м³/с).

Залежно від водозбірної площі ця витрата визначається так: до лівої вершини яру – 0,5 м³/с, до правої – 0,4 м³/с і безпосередньо у верхній ставок з прилеглого схилу – 0,24 м³/с.

Розраховуємо ліву канаву. З умови механізованого виконання робіт і забезпечення проходу грунтообробних механізмів приймаємо її трикутної форми з закладанням укосів m=5. Допустиму швидкість потоку при закріплених травою стінах канави приймаємо Тоді площа живого перерізу потоку під час пропуску 0,5 м³/с буде дорівнювати

Глибину наповнення канави водою визначаємо з формули поперечного перерізу, розв’язуючи її відносно h,

Канаву проектуємо з допустимим відносно розмивання похилом, значення якого визначаємо з формули Шезі

де

Для того, щоб забезпечити канаві такий похил, проектуємо її під кутом до горизонталей.

На початок