1-й фильтрующий горизонт
3-й фильтрующий горизонт
Водоупор
Рис. 3.16. Расчетная схема для определения междренного расстояния:
dd - расстояние от поверхности земли до оси дрены; hd - расстояние от оси дрены до водо упора; h1... h>- мощность почвенио-грунтового горизонта; k 1... k 3 - коэффициент фильтра ции соответствующего почвенио-грунтового горизонта; Jnd- норма осушения; ad- расстояние
между дренами
ент фильтрации грунта, мjсут; D- наружный диаметр дрены, м; L;- филь
трационные сопротивления по характеру вскрытия пласта, м.
При использовании формул (3.1) и (3.2) не известна величина hd, т. е.
расстояние от оси дрены до водоупора. Эту величину можно получить непос редственно <<В поле>> при проведении бурения или шурфования. Для определе
ния первоначального расстояния между дренами можно воспользоваться мест
ными данными.
Общие фильтрационные сопротивления определяются по формуле
|
L1 == hd [ln (!!Е_)+ |
2 |
|
4 |
2 |
|
|
|
iчJ ln( hJ )+ (1 |
+ iчJJL;], |
|||
|
1t |
1td |
hd |
1td |
hd |
|
где h0 - |
это половина расчетного напора, м (h0 == 0,5Н). |
|||||
Расчетный напор следует определять по формуле |
||||||
|
|
Н = dd- 0,6Jnd> |
|
|||
где dd - |
глубина до оси дрены, м; Jnd - |
норма осушения, м. |
||||
Проводимость пласта Tm м2jсут, определяют по формуле
Т.1 == k1 (h0 + hd).
Интенсивность инфильтрационного питания определяется на основании
региональных данных или находится по формуле
где W- количество (слой) воды, подлежащей отводу, м; fнвремя пониже
ния уровня грунтовых вод до нормы осушения, сут.
55
Количество (слой) воды, подлежащей отводу, определяется по формуле
где hs - слой воды, оставшейся на поверхности после схода весенних или лив
невых вод (с учетом мероприятий по организации поверхностного стока hs сле дует принимать 0,01 м); Р0 - количество осадков, выпавших за расчетный пе риод, м, принимаются для пашни, пастбищ и объектов ландшафтной архитек
туры 10%-й и сенокосов 25%-й вероятности превышения; Е- суточный слой испарения за расчетный период в год 10%-й вероятности превышения для паш ни, пастбищ и объектов ландшафтной архитектуры и 25%-й для сенокосов.
Значения фильтрационных сопротивлений по характеру вскрытия пласта Li в зависимости от конструкции дрен:
Керамические трубы без фильтра ...................................................... |
8 |
Керамические трубы без фильтра с оберткой |
|
стыков рулонными защитно-фильтрующими |
|
материалами .......................................................................................... |
3 |
Керамические трубы без фильтра со сплошной |
|
оберткой ................................................................................................ |
! |
Гофрированные пластмассовые трубы без фильтра ......................... |
4 |
Гофрированные пластмассовые трубы с оберткой |
|
рулонными защитно-фильтрующими материалами ...................... |
0,5 |
Гофрированные пластмассовые трубы с устройством |
|
объемных фильтров толщиной 20 см и более ................................... |
О |
Пр и меч а н и е. Если коэффициент водоотдачи не был определен при изыскани
ях, то его величину можно принять по разработанным рекомендациям или рассчитать по формулам:
для минеральных почв -
для торфяных почв -
Для расчета расстояний между открытыми каналами следует принимать D = = 0,53Х, где Х - смоченный периметр канала, Li = О, величины Н, dd и hd необходимо отсчитывать от уровня воды в канале.
2. Расчет расстояний между дренами при подпочвенном увлажнении следу ет определять по формуле (3.1). При этом
_Но +5(h2 -ht} |
Е |
р |
||
q- |
бt |
fl + |
- |
с• |
|
у |
|
|
|
Н= Н0 -0,4h1 -0,6h2 , |
ho = Н0 -0,5Н, |
|||
где Н0 - напор воды в дрене, |
м; h1 - |
расстояние от оси дрены до уровня |
||
грунтовых вод перед увлажнением в середине между дренами, м; h2 - рассто
яние от оси дрены до уровня грунтовых вод после увлажнения; ty - время
увлажнения, сут; Е- суточный слой испарения за расчетный период в год
расчетной вероятности превышения, м/сут; Ре - среднесуточное количество
осадков за расчетный период в год расчетной вероятности превышения, мjсут.
56
Таблица 3.3. Значении коэффициента поверхностноrо стока
Коэффициент поверхноспюго стока при
Водопроницаемость |
коэффициенте |
уклоне водосборной ruющади |
||
|
||||
rрунrов |
|
|
|
|
фильтрации, |
|
|
|
|
|
слабом |
среднем |
большом |
|
|
м/суr |
|||
|
(менее 0,01) |
(0,01 ... 0,05) |
(более 0,05) |
|
|
|
|||
Хорошая |
2,0 |
0,1 ... 0,2 |
0,15 ... 0,25 |
0,2 ... 0,3 |
Средняя |
1,0 |
0,15 ... 0,25 |
0,2 ... 0,3 |
0,25 ... 0,4 |
Ниже средней |
0,5 |
0,2 ... 0,3 |
0,25 ... 0,45 |
0,35 ... 0,6 |
Слабая |
0,1 |
0,25 ... 0,4 |
0,3 ... 0,6 |
0,5 ... 0,75 |
Мерз.лый rpyl-fГ |
- |
0,3 ... 0,6 |
0,4 ... 0,75 |
0,8 ... 0,95 |
3. Расстояния между открытыми каналами при их расчете на отвод поверх ностного стока следует определять по формуле
ао |
-36Ji(l-cr)h 2 |
||
- ' |
n |
tn, |
|
|
|
crt0 |
|
где i - уклон поверхности; n - |
коэффициент шероховатости поверхности |
||
(принимается по опытным данным, а при их отсутствии равный: для борозд
вдоль уклона на вспаханной поверхности - 0,05; для ровной укатанной по верхности - 0,08; для вспаханной поперек уклона поверхности без борозд -
0,12; для поверхности с высоким травостоем- 2,3); crP- расчетный коэффи циент поверхностного стока (при отсутствии данных принимается по табл.
3.3); h - слой осадков, мм, выпавших за время 1 , ч; t0 - время выпадения
0
осадков, ч; tn - время отвода поверхностных вод, ч.
Расчет междренных расстояний по формулам требует, как правило, доста
точно точного определения исходных данных во время почвенно-мелиоратив
ных исследований или изысканий. Если объект по своим размерам невелик, то очень часто такие изыскания просто не проводятся. В этом случае, в соот ветствии с отечественной и зарубежной практикой, может использоваться
метод определения междренных расстояний по гранулометрическому составу
минеральных почв. Чем тяжелее почва, тем меньше ее водопроницаемость и
тем меньшими должны быть междренные расстояния. Используя прямые на
блюдения за действием дренажных систем и физико-механическими свой
ствами осушаемых почв, удалось установить графическую связь между меж дренными расстояниями, оказывающими оптимальное влияние на водный
режим, и их гранулометрическим составом1 (рис. 3.17).
Приближенно определить расстояния между дренами на минеральных и торфяных почвах на основе обработки, главным образом, отечественных по левых и литературных материалов для применения на объектах ландшафтной архитектуры можно также при помощи формулы (3.3) и табл. 3.4 и 3.5. Сопо ставление данных по графику, представленному на рис. 3.17, указывает на
1 Полученную графическую зависимость можно назвать графиком Ф. Р. Зайдельмана, пред
назначенным для определения междренных расстояний при осушении минеральных почв под
пашню.
57
Расстояние, м
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 1 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 1 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
v j |
1 _1 |
||
Расстояние, м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 1 |
|
lf |
1 |
||||
28 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
27 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1- |
v 1 |
1 |
|
||
26 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 /_ 1 |
|
~ |
г--- |
|||
25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
J |
/ |
/ |
/ |
v |
J 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ |
v / |
|
/ |
/ |
1 |
||
23 t -- -- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1/ /, |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
v /,v |
|
|
v |
/ |
|||||||
24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22 |
|
|
|
|
|
|
~'%~/ |
/ |
/ |
|
v / |
|
/ 1 |
|||||
|
|
|
|
|
----~~v |
|
v / |
|
/ |
1 |
||||||||
21 |
|
|
|
|
f.,~ |
v v |
) |
'"),~. |
/ |
/ |
v |
|||||||
20 |
|
|
|
;~;/ |
|
|
/ |
|
L |
/ |
|
|||||||
|
|
|
https://studfile.net/L/ |
|
|
z~/ |
|
|
|
|
||||||||
19 |
|
|
|
~~~ |
v/ |
|
/У~~v |
/ |
|
;!' |
/ |
|
|
|||||
18 |
|
/ |
|
v ~v |
/ |
|
v |
/ |
v-y |
|
|
v |
|
|
|
|||
17 |
|
~~ / v |
/ |
/ |
|
v v |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
;!' |
|
!о' |
|
|
|
|
..... ~1' |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
v |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
~ |
|
|
. / |
|
|
|
. /..... |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
~ |
|
v . /~". |
v |
|
", |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16 |
v:: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
15 |
/ |
v~~v |
. /v |
|
1' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
14 |
~~~v ",.."..v |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
13 |
v |
~v |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
v |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СУММА ЧАСТИЦ< 0,01 мм,% |
|
|
|
|||||||||||
|
90 |
|
80 |
70 |
60 |
|
50 |
|
|
40 |
30 |
|
20 |
10 |
||||
|
|
|
|
Глина |
|
|
|
1 |
|
|
Суглинок |
|
|
Супесь |
Песок |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тяжелая |
Средняя Легкая |
Тяжелый Средний |
|
Легкий |
|
|
|||||||||||
34
33
32
31
30
29
28
27
26
25
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
14
13
12
Рис. 3.17. Номограмма для оnределения расстояний между дренами nри осушении
минеральных nочв под nашню (по Ф. Р.Зайдельману)
незначительные расхождения без учета темпов понижения уровня грунтовых вод. Последняя поправка (формула (3.3)) оценивается как существенная именно в условиях территорий, отводимых под объекты ландшафтной архитектуры.
Поправочный коэффициент на время достижения нормы осушения
К,= 0,316t~5, |
(3.3) |
где fнвремя понижения уровня грунтовых вод до нормы, сут.
58
Т а б л и ц а |
3.4. Рекомендуемые расстояния между дренами |
|
|
||||
Название почвы по rpa- |
Содержание физической глины |
|
|
|
|
||
(частиц размером менее 0,01 мм), % |
Глубина |
Расстояние |
|||||
нуломе'lрическому составу |
|
|
|
дренажной |
между |
||
(по Н. А. Качинскому) |
Интервал |
Среднее |
траншеи, м |
дренами, м |
|||
|
|||||||
|
значение |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Глина JЯжелая |
Более 80 |
75 |
0,8 ... |
1,0 |
7 ... |
10 |
|
Глина средняя |
65 ... |
80 |
|
|
|
10 ... |
12 |
Глина легкая |
50 ... |
65 |
|
|
|
12 ... |
14 |
Суглинок JЯЖелый |
40 ... |
50 |
45 |
0,9 ... |
1,1 |
14 ... |
16 |
Суглинок средний |
30 .. . |
40 |
35 |
0,9 ... |
1,1 |
16 ... |
19 |
Суглинок легкий |
20 ... |
30 |
25 |
1,0 ... |
1,2 |
19 ... |
22 |
Супесь |
10... |
20 |
15 |
1,0.. . |
1 ,2 |
22... |
25 |
Песок связный |
5... |
10 |
5 |
0,8... |
1,0 |
25 ... |
30 |
Песок рыхлый |
0... |
5 |
|
|
|
|
|
Торф низинный |
- |
|
- |
1,0 ... |
1,3 |
30 ... |
40 |
|
|
|
|
0,8... |
1,0 |
|
|
Торф переходный |
- |
|
- |
1,0 ... |
1,3 |
25 ... |
35 |
|
|
|
|
0,8... |
1,0 |
|
|
Торф верховой |
- |
|
- |
1,2 ... |
1,4 |
20 ... |
30 |
|
|
|
|
0,8... |
1,0 |
|
|
Пр и меч а н и я: 1. При проектировании дренажа для посадки деревьев с глубокой
корневой системой глубина дренажных траншей принимается на 0,2 ... 0,3 м больше
расчетной глубины проникновения корней.
2.Приведеиные показатели рассчитаны на применение в условиях Московской области и ближайшего Подмосковья.
3.Почвенные показатели характерны для почв подзолистого типа почвообразования.
4.Для торфяных почв указаны два значения глубины траншеи (в числителе - до осадки торфа; в знаменателе - после).
Таблица 3.5. Поправочные коэффициенты на расстояние между дренами
Коэффициенты при преобладании nочв
Глубина дренажной
траншеи, м |
глинистых |
легких суглинков |
песков |
низинных торфов |
|
||||
|
и супесей |
|||
|
|
|
|
|
0,4 |
0,46 |
0,53 |
0,58 |
0,40 |
0,6 |
0,65 |
0,70 |
0,76 |
0,55 |
0,8 |
0,84 |
0,87 |
0,90 |
0,78 |
1,0 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
1,2 |
1,09 |
1,14 |
1,17 |
1,14 |
1,4 |
1,16 |
1,26 |
1,32 |
1,23 |
1,6 |
1,22 |
1,37 |
1,46 |
1,26 |
59