Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


элементов плотины




Определение параметров и конструктивных

элементов плотины

Цель занятия: закрепление знаний по конструкциям земляных плотин.

Материальное обеспечение: методические разработки.

 

Основными техническими требованиями, которым должен удовлетворять створ плотины, являются: возможность создания и сохранения в пруду необходимой емкости, низкая водопроницаемость грунтов ложа, возможность надежного сброса или задержания многоводных паводков, соблюдение санитарных требований.

Выбор типа плотины производится в зависимости от топографических, инженерно-геологических, гидрологических, климатических условий и величины напора, максимального расхода воды, хозяйственно-строительных условий и технической эксплуатации плотины на основании технико-экономического сравнения вариантов.

Тип и конструкцию земляной плотины выбирают так, чтобы можно было использовать грунты из полезных выемок для тела плотины (например, с трассы водосброса) и местные грунтовые материалы для противофильтрационных устройств. При атмосферных осадках более 300 — 400 мм в год и продолжительной зиме (более полугода) целесообразнее устраивать плотины из более легких по мехсоставу грунтов.

Земляные плотины возводят из однородных и неоднородных грунтов на водопроницаемых и водонепроницаемых основаниях. Лучшими строительными грунтами считаются легкие и средние суглинки, супеси. Используются пески (кроме пылеватых, плывучих при намокании), тяжелые суглинки, лессовидные суглинки с соответствующими обоснованиями и защитой. Исключение составляют глины (разбухающие от воды) и грунты, содержащие растворимые соли более 5% по массе, а также грунты, содержащие слаборазложившиеся органические вещества (торф) более 5% по массе. Все указанные грунты в большей или меньшей
   
 

               
     
  Рисунок 4 - Колодец-фильтр 1 — источник водоснабжения; 2 — самотечная труба; 3 — настил из досок; 4 — мелкий песок; 5 — крупный песок; 6 — мелкий гравий; 7 — крупный гравий; 8 — крупная галька; 9 — труба к водозаборному сооружению или водопроводу   Рисунок 5 - Шахтный колодец 1 — слой гравия и гальки; 2 — водоприемные отверстия; 3 — железобетонные кольца; 4 — глиняный замок; 5 — оголовок; 6 — крышка; 7 — вентиляционная труба; 8 — каменная отмостка Шахтные колодцы (рис.5) устраивают при заборе воды с глубины не более 10 — 20, реже 30 м. Шахтный колодец состоит из трех частей: оголовка, шахты или ствола, водоприемника. Основной частью колодца является шахта, которая должна иметь квадратное сечение размером примерно 1.5х1.5 (2.0х2.0) м. Стенки шахты крепят деревянным срубом, а также железобетонными кольцами толщиной 8 см, диаметром 0.9 — 2 м. При прокладке неглубоких (до 10 м) колодцев в легких грунтах шахту строят ручным способом. В этом случае на выбранном месте выравнивают площадку и на ней устанавливают железобетонное кольцо. Внутри кольца и под его стенками вынимают грунт. Кольцо под действием собственной тяжести опускается. После погружения кольца на него устанавливают новое, и так постепенно колодец погружается на нужную глубину. Глубокие колодцы (до 30 — 40 м) с диаметром шахты до 1300 мм устраивают специальными копателями КШК-30А и КШС-40 . Водоприемную часть колодца заглубляют в водоносный
 
 
 

               
   
боры необходимо располагать выше населенного пункта. В местах отбора воды выделяют санитарную зону и запрещают всякую хозяйственную деятельность. В прибрежной полосе проводят облесение. В реки, ручьи, водохранилища, используемые для водоснабжения, запрещается сброс сточных вод промышленных предприятий, жилых домов, животноводческих комплексов. Сброс неочищенных сточных вод в реки, ручьи, водохранилища запрещен вообще. В местах водозаборов глубина воды в водном источнике должна быть не менее 2.5 м. Берега в местах отбора воды должны быть устойчивыми, с удобными подъездами. Отбор воды целесообразно проводить с помощью металлических водозаборных труб. Трубу укладывают на 1.0 — 1.5 м ниже горизонта бытовых вод. Для задержания крупных предметов место расположения водозаборной трубы ограждают металлической решеткой. Для задержания мелких предметов и мусора на оголовок трубы устанавливают сетку. По трубе вода подается в помещение насосной станции. При водоснабжении небольших населенных пунктов, усадеб, лесхозов и лесничеств забор воды из открытых источников можно проводить с помощью колодцев-фильтров (рис. 4) Колодец - фильтр устраивают в виде шахты в коренном берегу на удалении от уреза воды за пределами затоплений водами половодий и паводков. Колодец-фильтр состоит из ствола (верхняя часть) и водоприемной камеры с фильтром. Стенки колодца крепят железобетонными кольцами толщиной 8 — 10 см, диаметром 100 см в стволовой и 130 — 140 см в водоприемной части. Глубина водоприемной части 2.0 — 2.5 м. В нижней части водоприемника ставят фильтр, состоящий внизу из слоев гальки и крупного гравия мощностью по 20 см, выше располагают слои мелкого песка мощностью до 1 м. Вода в колодец поступает из открытого водного источника по трубе. Оголовок трубы в водном источнике располагают на 1.0 — 1.5 м ниже горизонта бытовых вод. Труба входит в колодец-фильтр на 0.5 — 0.7 м выше фильтрующей засыпки (фильтра). Труба, отводящая воду к водозаборному сооружению или водопроводу, отходит от нижней части фильтра, начинаясь в слое из гальки. Шахтную часть глубиной 1.5 — 2 м приподнимают над уровнем земли на 0.7 — 1.0 м, ставят настил из досок внутри колодца на уровне земли и накрывают крышкой. При использовании для водоснабжения в сельских районах грунтовых вод забор воды из подземных источников производится с помощью колодцев (шахтных или трубчатых) или каптажных сооружений.
 
  Рисунок 2 – Типы земляных насыпных плотин 1.1 – из однородного грунта; 1.2 – с ядром; 1.3 – с экраном из грунта; 1.4 – из неоднородного грунта. 1- верховой (мокрый) откос; 2 – бровка гребня; 3 – гребень; 4 – низовой (сухой) откос; 5 – тело плотины; 6 – подошва; 7 – ядро; 8 – экран; 9 – защитный слой; 10 – переходные зоны; 11 - центральная призма. Для предупреждения фильтрации между телом плотины и ее основанием, а также через само основание, в зависимости от мощности водопроницаемой толщи, выработаны следующие виды сопряжений тела плотины с основанием (рис.3; табл. 2).  
 
 
 

               
   

Рисунок 3 – Конструкции противофильтрационных устройств

 

1 – замок; 2 – зуб; 3 – шпунтовый (свайный ряд); 4 – ядро;

5 – переходные зоны

 

Таблица 2 - Рекомендуемые типы низконапорных земляных плотин

и противофильтрационных устройств

 

  Строительные грунты, Кф — коэф. фильтрации, м/сут.
 
 
м3 6. Рабочая высота вала будет равна: м 7. Общая высота вала (при Z = 0,3м) hоб = 1,74 м 8. Ширину порога водослива вычислим по формуле: м Остальные размеры вала принимаем по рекомендациям: ширина гребня a = 2,5 м (для обеспечения проходов трактора по гребню при уплотнению тела вала при строительстве); заложение мокрого откоса m1=2; сухого m2 = 1; “шпоры” на концах вала устраиваем под углом 90о; перемычку не предусматриваем, т.к. длина вала не превышает 100 м. 5 Расчет дебета шахтного колодца и объема водоснабжения Цель занятия: закрепление знаний по расчету шахтных колодцев. Материальное обеспечение занятий: микрокалькуляторы, методические разработки.   Водоснабжение проводят с целью доставки необходимого количества высококачественной воды потребителям. Для водоснабжения используют открытые источники — реки, ручьи, водохранилища и грунтовые воды. Желательно использовать для водоснабжения грунтовые воды, обладающие лучшими бактерицидными качествами. Однако использование поверхностных источников часто оказывается предпочтительнее, поскольку в большинстве случаев позволяет доставлять потребителям больше воды. Требования к качеству воды определяется стандартами. При использовании для водоснабжения открытых источников необходимо заключение органов здравоохранения о пригодности воды для потребления. Внешне чистая вода не всегда пригодна для водоснабжения, особенно в качестве питьевой воды. Водоза
 
 
 

               
   
формуле водослива с определением ширины порога (b):. , (4.6) где Q5% — максимальный расход воды во время весеннего половодья вероятностью превышения Р = 5%, м3/с. m = 0,3 — коэффициент расхода водослива; g — ускорение свободного падения; Н — глубина воды на пороге (0,1 — 0,2), м. Пример расчета. Требуется рассчитать водозадерживающий вал в вершине оврага, высота перепада h = 2,1м; i= 0.0524), район Донлесхоза НИМИ, (все данные для гидравлических расчетов даны в рассмотренных выше примерах). Ранее определили, что максимальный расход талой воды Q =0,051 м3 /с, объем воды W10% =1014 м3, объем смытой почвы за период весеннего половодья Ws10% =2,85 м3. Гидравлический расчет вала проводим в следующей последовательности: 1. На плане с горизонталями М 1:500 и сечением горизонталей через 0,5 м выделяем штриховыми линиями боковые водоразделы, определяющие поступление воды к вершине оврага. 2. Расстояние от вершины оврага до границы сухого откоса вала вычисляем по формуле   Lb = 3hokз = 3х2,1х1,2 =7,6 м   3. На плане с горизонталями М 1:500 от вершины оврага вверх по склону откладываем Lb = 7.6 м и через полученную точку проводим параллельно горизонталям линию до пересечения с боковыми водоразделами, определяющими поступление воды к вершине оврага. Эта линия соответствует длине водозадерживающего вала lb =51 м 4.Суммарный объем стока, который должен задержать проектируемый вал, вычислим по уравнению   SW10% = W10% +Ws10% = 1014 +2,85 = 1016,85 м3 5. Объем стока, приходящийся на один погонный метр длины вала, определим по формуле
 
м/сут.
Грунты оснований, мощность, м легкий суглинок, супесь Кф =0.05 — 0.7 пески крупно-, средне-, мелкозернистые Кф= 1 — 0.75 средние и тяжелые суглинки Кф = 0.005 —0.05
Водонепроницаемые (глинистые) 10 м и более Однородная плотина с дренажем Плотина с ядром и зубом, дренажем Однородная плотина с дренажем и защитным покрытием откосов
Водонепроницаемые до 2 м, водопроницаемые ниже песчаные или трещиноватые грунты Однородная плотина с дренажем Плотина с ядром и замком, дренажем Однородная плотина с дренажем и защитным покрытием откосов
Если водонепроницаемость меньше 2 метров, возможен шпунтовый ряд
Водопроницаемый до 2 м Однородная плотина с замком и дренажем Плотина с ядром и замком, дренажем Однородная плотина с замком, дренажем и защитным покровом откосов
Водопроницаемые от 0 до 5 м Однородная плотина с зубом, шпунтовым рядом (или понуром) и дренажем Плотина с ядром, зубом и шпунтовым рядом (или понуром) и дренажем Однородная плотина с зубом, шпунтовым рядом (или понуром) дренажем и защитным покрытием откосов
Водопроницаемые более 5 м Однородная плотина с зубом и понуром, с дренажем Плотина с ядром, зубом и понуром, и дренажем Однородная плотина с зубом, понуром и защитным покрытием откосов, дренажем
Сложные по водопроницаемости (слоистые) грунты Однородная плотина с дренажем Плотина с ядром, дренажем Однородная плотина с дренажем и защитным покрытием откосов
Конструкции требуют особого выбора и обоснования
           

 

Кратко охарактеризуем типы плотин и противофильтрационные устройства. Однородная плотина возводится из однородного, относительно водонепроницаемого грунта (суглинок и др.), имеющегося в достаточном количестве на месте строительства.

Плотина с ядром из грунтовых материалов возводится при
 
 
 

               
   
наличии относительно водопроницаемого грунта на месте строительства (песок и др.). Грунт для водонепроницаемого ядра добывается в районе строительства, допускаются достаточно трудоемкие вскрышные работы по добыче этих грунтов в месте строительства плотины. Плотины с экраном возводить не рекомендуется в связи с удорожанием строительства и недостатками экрана — подверженностью деформации при осадке тела плотины и основания под тяжестью плотины. Для уменьшения потерь воды из водохранилища через тело плотины и грунты оснований устраивают специальные противофильтрационные преграды из глинистых грунтов. Приводимые размеры выработаны исходя из строительных условий, широкой механизации работ, условий промерзания тяжелых грунтов и других, над которыми в конечном итоге главенствует экономичность. Ядро размещают вертикально в средней части плотины по возможности (условия промерзания) ближе к верховому откосу. Толщина поверху не менее 0.8 — 1.0 м, понизу — минимально 3 м, окончательный размер контролируется фильтрационными расчетами. Гребень ядра не ниже ФПУ водохранилища. Если строительный грунт тела плотины суффозионный, то устраивают переходные слои по боковым границам ядра (обратный фильтр) от основания до места пересечения линией депрессии ядра. С водопроницаемым основанием мощностью более 2-х метров ядро сопрягается зубом, глубина которого зависит от качества основания. Замок как и зуб — это канава с естественными откосами, заполняемая глинистым грунтом. Располагается, желательно, ближе к середине верхового откоса и заглубляется в водоупор на 0.5 м. Водопроницаемое основание мощностью более 3-х метров перекрывается с помощью 1 — 1.5 метровой глубины зубом и шпунтовым рядом с заглублением в водоупор. Шпунт может быть и “висячим”. Шпунтовый ряд представляет собой забитые в грунт, тесно прислоненные друг к другу, сосновые пластины (распиленные по длине бревна с диаметром 16 — 18 см в верхнем отрубе). При мощности водопроницаемого основания плотины более 5 метров устраивается глинистый понур. Это — “пол“, протянутый от ядра или экрана (если плотина однородная — то от верхового откоса) в сторону водохранилища по дну и берегам овраго-балки. Длину понура назначают по расчету казуальной фильтрационной прочности основания плотины. Наименьшая конструктивная толщина грунтового понура — 0.5 м. При сооружении плотины из средних и тяжелых суглинков
 
дозадерживающего вала Lb = 3hoKз, (4.1) где Lb— расстояние от вершины оврага до линии сухого откоса вала, м; ho— высота вершинного перепада оврага, м; Kз— коэффициент запаса (для лессовых пород К =1.4, для супесей и суглинков — 1.2, для глин — 1). Суммарный объем стока ( SW10% ), который должен задержать проектируемый вал, определяют как сумму объема стока воды во время весеннего половодья вероятностью превышения Р = 10% ( W10% ) и объема смыва почвы при весеннем снеготаянии той же вероятности превышения ( Ws10% ). SW10% = W10% + Ws10%, (4.2) Объем стока, который должен задержать один погонный метр вала, вычисляют по зависимости: , (4.3)   где Wim— объем стока, приходящийся на 1 пог. м вала, м2; lb— длина вала (определяется на плане с горизонталями масштаба 1:500 или 1:1000), м. Рабочую высоту водозадерживающего вала определяют по формуле:   , (4.4) где hp — рабочая высота вала, м; i— уклон в зоне строительства вала (определяется на плане с горизонталями как тангенс крутизны склона); Общую высоту вала находят с учетом запаса (Z).   hоб = hp + Z, (4.5) Запас принимают, исходя из рабочей высоты вала (при hp< 1.5 м, Z=0.3 м; при hp = 1.6¸2 м, Z=0.4 м; hp> 2 м Z=0.5 м). Гидравлический расчет водообхода проводят по основной
 
 
 

               
   
графической сети, залужение пологих берегов и донных участков балок; строительство водоемов, дорожной сети и организация рекреационных зон. Важная роль в мелиорации ОБС отводится противоэрозионным гидротехническим сооружениям (ПГТС), которые выполняют стабилизирующую роль до полного функционирования ПИБС. ГТС подразделяют на простые (простейшие), устраиваемые из земли и местных строительных материалов (по капитальности относятся к IY классу и временным сооружениям), и сложные. К последним относят пруды, берегоукрепляющие, сопрягающие (перепады, быстротоки и пр.) и другие сооружения. Выбор типа ГТС, их размещение в плане и габаритные размеры зависят от площади водосбора и расхода воды, питающей овраг. Площадь водосбора определяют по планам масштаба 1:10 000. За расчетный расход принимают максимальный расход весенних талых вод или дождевых паводков 10%-ной обеспеченности, который определяют обычно по региональным формулам. В зависимости от своего территориального размещения ГТС подразделяют на три группы: сооружения на водосборной площади — распылители стока, водонаправляющие и водоотводящие валы, валы-канавы, нагорные канавы и водозадерживающие валы; вершинные овражные сооружения — быстротоки, перепады, стенки падения, консольные водосбросы; русловые и донные сооружения (земляные дамбы-перемычки, донные запруды, пруды). Проектирование всех ПГТС предполагает выполнение гидрологических расчетов (нахождение объемов стока или расхода воды), а дальше в зависимости от воздействия на сток (задержание или транзит), расчет безаварийных параметров ГТС. Для примера рассмотрим расчет водозадерживающих валов. Перед гидравлическим расчетом водозадерживающего вала необходимо провести гидрологические расчеты: максимальный расход воды во время весеннего половодья вероятностью превышения Р=5%, объем стока воды во время весеннего половодья вероятностью превышения Р=10%, объем смытой почвы при весеннем снеготаянии вероятностью превышения Р =10%. Гидравлический расчет вала начинают с определения расстояния от вершины оврага до линии сухого (низового) откоса во
 
предусматривается защитное покрытие откосов толщиной, равной глубине промерзания. Защитное покрытие устраивается из песчано-гравелистых грунтов (рис. 2). Все однородные плотины, а иногда и плотины с ядром оборудуются дренажными сооружениями в низовом клине плотины для организованного отвода профильтровавшейся воды. Для облегчения выбора типа и конструкции плотины предлагается таблица 2, которой можно воспользоваться после тщательного анализа геологических скважин проектного задания. Входами в таблицу служат имеющийся гидростроительный грунт и грунт оснований. При проектировании тела плотины отметки НПУ и ФПУ должны быть рассчитаны. Гребень плотины располагают выше расчетного уровня воды водохранилища:   Нпл = Н + d, (2.1)   где Н — расчетная глубина воды (на отметке НПУ), м; d — возвышение гребня над расчетным уровнем воды, м. Примечание: 1. Выбор типа и конструкции плотины обязательно увязывается с преподавателем. 2. Создание водонепроницаемой преграды, сопрягающей тел плотины с водоупором основания, имеет смысл только в том случае, когда грунт основания до водоупора более водопроницаем, чем грунт тела плотины. СНиП рекомендует несколько вариантов нахождения d. Воспользуемся рекомендациями профессора К.В. Попова для определения превышения гребня, но уже над уровнем ФПУ:   d = C + Z, (2.2)   где С — высота ветровой волны при самом сильном ветре, м; Z — конструктивный запас в пределах 0.25 — 0.75 м. Для открытых мелких водохранилищ глубиной 5 — 7 м значение С определим по формуле Д.Л. Соловьева:   С = 0,073V, (2.3)   где V — скорость ветра, м/с (для конкретной области). В нашем примере получаем:
 
 
 

               
   
С = 0.073х 14 = 1,0 м Принимая Z = 0.5 м, определяем превышение гребня плотины   d = 1,0 + 0,5 = 1,5 м над уровнем ФПУ. Обычно по гребню плотины строят дорогу. Для небольших плотин и внутрихозяйственных дорог ширина гребня плотины равна 6,5 м (ширина проезжей части 3,5 м). Иногда гребень используется для межхозяйственных дорог. Тогда, согласно СНиП П-53-73, параметры дороги нормируются Y классом. В любом случае проезжую часть устраивают в виде каменного мощения или асфальто-бетонного покрытия через 1 — 2 года после устройства плотины (усадка). Для стока воды гребень плотины делается выпуклым с уклоном в обе стороны от оси плотины (i = 0,015 — 0,030). Предусматривается ограждение дорог. Откосы плотин при относительно небольшой высоте плотины назначают на основании данных практики. Слишком крутые — могут обрушиться, а излишне пологие повлекут за собой увеличение объема тела плотины. Поэтому крутизна откосов выбирается тщательно, а для плотин с конструктивной высотой более 15 м проверяется специальным расчетом. СНиП рекомендует следующие коэффициенты заложения откосов (табл. 3)   Таблица 3 - Коэффициенты заложения откосов  
Откос Расчетная высота и грунт плотины
до 5 м 5 . . . 10 м 10 . . . 15 м
глинистый песчаный глинистый песчаный глинистый песчаный
верховой (мокрый) m1   2,0   2,5   2,5   3,0   3,0   3,0
низовой с дренажем, m2   1,5   2,0   1,75   2,0   1,75   2,0
низовой без дренажа, m2   1,75   2,0   2,0   2,25   2,25   2,25

 

Верховой откос (мокрый), находящийся под постоянной нагрузкой воды принимается более пологим. При этом имеют ввиду, что

 

 
ния и скорость ветра – 7,9, эффективные атмосферные осадки – 20 мм, используемые грунтовые воды – 6 мм.   Задача. Рассчитать поливную норму для школьного отделения питомника расположенного в лесной зоне на среднесуглинистых почвах. Корнеобитаемый слой почвы – 40 см, объемная масса почвы – 1,5 т/м3, предельная полевая влагоемкость почвы – 22 %, предполивная влажность почвы – 7 %.   4 Мелиорация овражно-балочных земель, расчет противоэрозионных гидротехнических сооружений Цель занятия — овладение практическими навыками по проектированию гидротехнических сооружений на сильно эродированных землях. Материальное обеспечение занятие — макет овражно-балочной системы, план местности с горизонталями, методические указания, микрокалькуляторы. Основу мелиорации составляют противоэрозионные мероприятия, которые выполняются в пределах овражно-балочной системы (ОБС) комплексно в тесной увязке с противоэрозионными мероприятиями, проводимыми на водосборе, т.е. проектируется противоэрозионная инженерно-биологическая система (ПИБС). Мелиоративно-хозяйственные мероприятия на овражно-балочных системах включают в себя последовательно следующие работы: заравнивание промоин и мелких оврагов глубиной 1.5 — 2.0 м и их залужение; выполаживание оврагов с устройством гидротехнических сооружений, предотвращающих новые размывы (лотков, быстротоков, перепадов и др.); устройство распылителей стока и противоэрозионных гидротехнических сооружений; отсыпку откосов на склоновых оврагах и с несформировавшимся углом равновесия и подготовку их к залесению; создание приовражных (прибалочных) лесных полос и насаждений на отсыпанных откосах оврагов; выращивание береговых и донных насаждений на гидро
 
 
 

               
   
допустимую) норму. Фактически поливную норму, которую необходимо подать на поле с учетом способа и техники полива, определяют по зависимости   mact = mk, (3.13)   где m — расчетная поливная норма; k — поправочный коэффициент с учетом технологической нормы полива. На основании интегральной кривой дефицита водопотребления и фактических норм полива графоаналитически рассчитывают режим орошения. Расчет водопотребления орошаемого лесного питомника ведут по формуле:   V = MорА/h, (3.14)   где Mор— средневзвешенная оросительная норма брутто, м3 /га; А— площадь орошения нетто, га; h— КПД оросительной системы. Средневзвешенная оросительная норма определяется по формуле:   (3.15)   где M1, M2— оросительные нормы для отдельных культур, м3/ га; a1, a2— процент площади, занимаемой отдельной культурой. Задача. Определить дефицит водопотребления. Объемная масса почвы – 1,42 т/м3, расчетный слой почвы 10 см, фактическая влажность почвы – 70 %, критическая влажность почвы – 60 %, микроклиматический коэффициент – 1, биологический коэффициент – 0,96, средняя суточная продолжительность дневного времени – 0,38 %, температура воздуха – 15,6 оС, поправочный коэффициент на влажность воздуха, продолжительность солнечного сия
 
m = ctga = (величина обратная уклону), где a — угол, образованный линией основания и линией откоса. После назначения коэффициентов заложения откосов, ширины гребня, расчета конструктивной высоты плотины строят поперечный профиль плотины.     3 Расчет оросительных и поливных норм, определение объемов воды на орошение Цель занятий — освоить расчет поливных и оросительных норм на основе конкретных природно-климатических показателей. Материальное обеспечение занятий — микрокалькуляторы, задания с характеристикой водно-физических свойств почвы орошаемого участка, климатических показателей.   Оросительная норма — объем воды, подаваемой на гектар орошаемой площади за вегетационный период. Ее определяют как разницу между суммарной потребностью культуры в воде и ее природной влагообеспеченностью и измеряют в м3 /га или мм слоя воды. Обычно она соответствует дефициту водопотребления культуры за вегетационный период. Мnt= , (3.1) где Мnt — оросительная норма нетто; — суммарный дефицит водопотребления за вегетационный период. Дефицит водопотребления рассчитывают по уравнению водного баланса: dwh = ET - Wa - Pef ×а - Vgr, (3.2)   где ЕТ — суммарное водопотребление за расчетный период (обычно декада); Wa — активные запасы почвенной влаги, которые могут быть использованы растениями;
 
 
 

               
   
Реf — эффективные атмосферные осадки за период; а — коэффициент использования осадков; V gr — используемые грунтовые воды. Активные для растения запасы почвенной влаги определяют как разность между фактическими запасами влаги Wo (мм) в расчетном слое почвы hw и допустимыми (предполивными) запасами влаги Wcr (мм) в этом же слое, то есть   Wa =Wo — Wcr, (3.3) здесь Wo =ghwwo, (3.4) Wcr =ghwwcr, (3.5)   где g— объемная масса почвы, т/м3 hw— расчетный слой почвы, м; wo— фактическая влажность почвы в расчетном слое, % от массы абсолютно сухой почвы; wcr— критическая или допустимая влажность почвы в этом же слое, %. Критическую (предполивную) влажность почвы можно определить по уравнению wcr =0.5(wнв +wвз) (3.6) где wнв— влажность, соответствующая наименьшей влагоемкости, %; wвз— влажность завядания, %; При отсутствии данных о влажности завядания критическую влажность можно принять в долях от wнв : для песчаных и супесчаных почв . . . . 0.50 — 0.65 для суглинистых почв . . . 0.65 — 0.75 для глинистых почв . . . 0.75 — 0.80 Более низкий предел предполивных запасов влаги соответствует засухоустойчивым культурам, а верхний — влаголюбивым. Осадки вегетационного периода оценивают следующим образом. Если Р£ ЕТ + (Wнв — Wо), (3.7) то а=1, а если Р> ЕТ + (W нв + Wo), (3.8) то a= , (3.9)   где ЕТ — суммарное водопотребление за расчетный пери
 
од, мм; Wнв — наименьшая влагоемкость максимального расчетного слоя почвы для данной культуры, мм; Wo— начальные (перед выпадением дождей) запасы влаги в том же слое. Наибольшую сложность в установлении оросительной нормы представляет расчет суммарного водопотребления:   ET = kokbETo, (3.10)   где ko— микроклиматический коэффициент; kb— биологический коэффициент; ETo— потенциальная эванотранспирация, мм/сут.   ЕТо = n(0,46 t +8,13) Rδ, (3.11)   где n – средняя суточная продолжительность дневного времени в % от годовой; t – температура воздуха, оС; Rδ – поправочный коэффициент учитывающий влажность воздуха, продолжительность солнечного сияния и скорость ветра. Поливная норма — количество воды, подаваемой на гектар орошаемой площади за один полив. Ее измеряют в м3 /га или мм водного слоя. Расчетное значение поливной нормы можно определить по формуле А.Н. Костякова:   mnt =Wнв — Wcr =10ghw(wнв — wсr), (3.12)   где Wнв, Wо — запасы влаги в расчетном слое почвы при наименьшей (Wнв ) и критической ( Wcr ) влажности почвы, мм. Расчетный слой почвы принимается в зависимости от культуры и фенопериода. Глубина расчетного слоя почвы принимается равной 40 см. В связи с тем, что орошение в Европейской части РФ осуществляется преимущественно дождеванием, при окончательном выборе норм полива необходимо учитывать интенсивность и качество дождя, впитывающую способность почвы, рельеф и уклон поверхности. Режим орошения дождеванием должен базироваться на технологических нормах полива. Технологическая норма полива не должна превышать достоковую (эрозионно-
 
 
 


Поделиться:

Дата добавления: 2015-09-15; просмотров: 79; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав


<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Гидравлический расчет каналов мелиоративной сети | 
lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.006 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты