Продольный профиль каналов

Допустимая скорость движения воды в каналах. Вода в незакрепленных руслах каналов, взаимодействуя при движении с дном и стенками (откосами) каналов, разрушает их, захватывает частицы грунта и транспортирует их, перемещая в придонном слое во взвешенном состоянии.

Таблица 18 -Расстояние между осушителями на лесных землях

Примечания: 1. На участках с незаторфованными землями и периодическим избыточным увлажнением принимается расстояние 250-350 м.

2. Расстояния между осушителями даны при их глубине I м после осадки торфа: при изменении глубины осушителей на 0,2 м расстояние между ними изменяется на 10-15 %.

Таблица 19 - Зональные коэффициенты для определения расстояний между осушителями

Таблица 20 - Расстояния между осушителями при сельскохозяйственном использовании болот, м (по Х.А. Писарькову)

Скорость течения воды, при которой происходит постоянное движение частиц грунта, называется размывающей скоростью. Частицы грунта, образовавшиеся за счет размывания каналов и в процессе смыва с откосов и берегов каналов, образуют твердый сток. В процессе перемещения взвешенный частицы твердою стока при определенных скоростях движения воды могут откладываться в каналах. Скорость движения воды, при которой наносы поддерживаются потоком во взвешенном состоянии, называются незаиляющей скоростью.

Проектируя осушительные системы, необходимо принимать скорости течения выше незаиляющих и ниже размывающих. При гидравлических расчетах каналов рекомендуется принимать определенные максимально допустимые скорости (табл.21).

Таблица 21 - Максимально допустимые скорости воды в каналах

Примечание. Минимальные скорости принимаются равными 0.2-0.4 м/с.

Уклоны для каналов. С учетом обеспечения неразмываемости и незаиляемости русла каналов регулирующей сети уклоны дна принимаются в пределах 0,0007-0,005. При малых уклонах поверхности в условиях плоского рельефа допускается снижение уклонов до 0,0005. При осушении незначительных водосборов и устройстве одиночных каналов по тальвегам допустимы уклоны до 0,01, особенно на болотах со слаборазложившимся торфом. Для каналов проводящей сети и оградительных каналов рекомендуется принимать уклоны в пределах 0,0003-0,005. Для каналов с водосборной площадью более 10 тыс. га допускается снижение уклонов до 0,00015-0,00020.

При больших уклонах для уменьшения скорости движения воды устраивают перепады или быстротоки (см. рис. 43,44).

Проектирование каналов (составление профилей) начинается с проектирования регулирующей сети (осушителей, нагорных и ловчих, тальвеговых каналов). Далее составляют профили проводящих каналов (собирателей), на которых отмечают места впадения регулирующих каналов и высотное положение их дна. Последними составляют продольные профили магистральных каналов, на которых также отмечают места впадения и отметки дна впадающих в них каналов.

Продольные профили каналов строят по отметкам, взятым с плана пикетажа, разбитого через 100 м по оси каналов. Продольные профили (рис. 36) строят по принятым в курсе геодезии правилам.

Рис. 36. Продольный профиль осушителя

Глубина каналов. В зависимости от назначения каналы осушительной сети устраивают различной глубины. На минеральных грунтах каналы делают глубиной 0,7-0,8 м, на оторфованных землях их глубина зависит от почвенно-трунтовых условий и глубины торфа (табл. 22).

Таблица 22 - Минимальная глубина осушителей

При осушении неглубоких торфяников осушители, если дно их располагается на границе торфа и подстилающего грунта, следует заглублять на 0,1-0,2 м в минеральный грунт, подстилающий торф. Ловчие каналы при глубине водоупора не более 2,5-3,0 м должны врезаться в водоупорный горизонт.

Глубина воды в каналах регулирующей сети (осушителях) летом не должна превышать 5-10 см. Собиратели устраивают на 1015 см глубже осушителей, а глубину магистральных каналов принимают на 20-30 см больше глубины транспортирующих собирателей. Необходимость увеличения глубины каналов транспортирующей сети по сравнению с регулирующими каналами объясняется тем, что в меженный период горизонт бытовых вод проводящих каналов не должен подтапливать и затруднять сток воды из регулирующих каналов.

Осадка торфа

Определяя глубину каналов, следует учитывать, что после осушения происходит осадка торфа. Основной причиной осадки является отдача воды торфом вследствие понижения уровней грунтовых вод после устройства осушительных каналов. Выше показано, что в неосушенных торфяниках содержание воды достигает 85-95, а в торфах верховых болот - до 98 % объема. До осушения торф как бы плавает в воде. После понижения грунтовых вод верхние слои торфа, лишенные гравитационной воды, увеличивают давление на нижние слои, уплотняя их. Происходит осадка торфа, продолжающаяся на протяжении многих лет. Однако в основном торф оседает в первые 1-2 года после осушения.

Исследованиями установлено, что на верховых, а иногда и переходных болотах в первые годы после осушения осадка поверхности болот может достигать 0,3-0,5 м. Особенно сильно происходит осадка возле каналов осушительной сети.

Уменьшение глубины канала после осадки торфа, если каналы залегают целиком в торфе, можно определить по формуле:

(89)

где Т - проектная глубина канала, м; m - коэффициент, учитывающий осадку торфа (табл. 23); Т₀ - глубина канала в торфе после его осадки, м.

Таблица 23 - Показатели осадки торфа

Величина осадки зависит от плотности торфа, находящейся в зависимости от объемного веса торфа, характеризующего содержание в нем твердой фазы (г/см³), и типа болота.

Поскольку осадка торфа зависит от глубины торфа, то ее величину приближенно можно определить в зависимости от глубины торфа (табл. 24).

Таблица 24 - Коэффициент осадки торфа K_о

Установив осадку торфа и определив проектную глубину канала, вычисляют, с учетом уклона, отметки дна каналов на продольных профилях (см. рис. 36).