Проектирование внутрихозяйственной коллекторно – дренажной сети крестьянского хозяйство “Солнышко”

Промывная норма первого полива состоит из объема воды, необходимого для насыщения расчетного слоя почвогрунта и растворения солей и объема воды для вытеснения растворенных солей в нижерасположенных горизонтах.  

Объем воды необходимый для насыщения  расчетного слоя и растворения золей, определяется по формуле:

,                                                                                                     (2.14)

где A_ch – пористость почвы, принимаем равной 50 % (из исходных данных);

H_sm – мощность промывного слоя, принимаем  равным 1м;

b_dw – дефицит влажности, равный:

,                                                                                                          (2.15)

где – предельно полевая влагоёмкость, выраженная в % от пористости, принимается равной 16 %  (из исходных данных);

- фактическая влажность в % от предельной полевой влагоемкости, найдем из выражения:

  .

Таким образом 

Подставляя, необходимые данные в  формулу 3.12 получим, что:

Объем воды активно участвующий  в промывках определим по формуле:

,                                                                                                               (2.16)

Таким образом, зная промывную норму  и объем воды необходимый для  насыщения расчетного слоя почвы, найдем  что:

 

 

2.3.3 Определение норм промывных  поливов, продолжительности и  сроков

 

Число промывных поливов определяется из выражения:

,                                                                                                                    (2.17)

где I_msm – принятая средняя промывная норма, м³/га.

Подставляя, необходимые данные в  формулу 2.17 получим, что:

 

Промывная норма первого полива состоит из объема воды необходимого для насыщения расчетного слоя и  объема воды одноразового промыва солей, т.е.:

                                                                                                            (2.18)

Таким образом  .

Продолжительность первого промывного полива определяется по формуле:

                                                                                                         (2.19)

Таким образом  .

Продолжительность последующих промывных  поливов принимаются равными  I_2sm=1000 м³/га

То  есть:

 

Продолжительность пятого промывного полива назначаем  равным первому промывному поливу, так как необходимо насытить почву водой.

Определив продолжительность каждого  промывного полива, устанавливают их даты проведения. Дату начала первого  промывного полива назначают после  окончания вегетативного периода  спустя 10-20 дней. Дату начала принимаем  спустя 10 дней.  Интервалы между  промывными поливами, принимаются в  пределах 1-2 суток. Данный расчет сводим в таблицу 2.1.

 

Таблица 2.1 - Промывной режим

№	полив.норма	продолжительность		начало	конец
	Позднеосенний период
1	1400	20		05.окт	25.окт
2	1000	14		26.окт	09.ноя
3	1000	14		10.ноя	24.ноя
4	1000	14		25.ноя	8.дек
	раневесенний период
5	1400	20		07.фев	26.фев
6	1000	14		27.фев	12.мар
7	1000	14		13.мар	26.мар
8	1000	14		27.мар	10.апр

 

 

2.4  Расчет параметров дренажа

2.4.1 Выбор типа постоянного дренажа

Под постоянны дренажом на оросительных системах понимают совокупность гидротехнических сооружений (дрен, коллекторов, скважин, насосных станций), по средствам которых  собирают и отводят с орошаемого массива почвенно-грунтовые воды.

На орошаемых землях дренаж применяют  для понижения уровня грунтовых  вод, для рассоления засоленных почв и предупреждения их вторичного засоления. Дренаж делится на: горизонтальный, вертикальный  и комбинированный.

Горизонтальный дренаж устраивают при безнапорном питании грунтовых  вод для дренирования однородных и слоистых слабоводопроницаемых отложений, а также для дренирования хорошо проницаемых почвогрунтов при близком залегании водоупора при проводимости пласта до 100 м²/сут.

Горизонтальный дренаж может быть открытого или закрытого типа. Открытый дренаж состоит из глубоких каналов в выемке, а закрытый дренаж – из труб, проложенных в земле, которые принимают грунтовую  воду из почвы и подают ее в коллекторы, отводящие воду в водоприемники.

Вертикальный дренаж применяют  при дренировании грунтов проводимостью  более 100 м²/сут и в случаях, когда слабопроницаемые грунты подстилаются пластами с напорными водами /1/.

Комбинированный дренаж следует предусматривать  при двухслойном или многослойном строении водоносного пласта, когда  верхний  слабопроницаемый.

 В курсовом проекте принимаем горизонтальный дренаж закрытого типа.

 

2.4.2 Выбор схемы и алгоритма  расчета параметра дренажа

 

При схематизации гидрогеологических условий выделяются следующие расчетные  схемы:

• Сравнительно однородная тоща, залегающая на водоупоре;
• Двухслойная толща с заложением дренажа в верхнем или нижнем слое;
• Трех или четырехслойная толща с заложением дренажа в верхнем слое;
• Двухслойная или однородная толща с напорным питанием при заложении дренажа в верхнем слое.

 Источником питания грунтовых  вод являются инфильтрационные  воды и естественные осадки. Расчет  параметров дренажа производится  на эксплуатационный период по  формуле установившейся инфильтрации  и проверяется в соответствии  с прогнозом вводно-солевого режима  и динамики грунтовых вод в  характерные периоды.   

По условию задана двухслойная  толща, питание грунтовых вод  безнапорное и заложение дрен осуществляется в верхнее слое то в данном курсовом проекте принимаем  схему и алгоритм расчета параметра  дренажа двухслойной толщи с  заложение дренажа в верхнем  слое.

 

2.4.3 Определение глубины заложения  дрены

Глубина заложения дрены определяется по формуле:

,                                                    (2.20)

где

H_min – превышение поверхности подземных вод в междренье над уровнем воды в дрене, м, H_min=0,6-1,2 м;

d_ω – глубина воды в дрене, м;

d_cr – критическая глубина залегания грунтовых вод.

Превышение поверхности подземных  вод в междренье над уровнем воды в дрене принимаем равным H=0,6 м, критическую глубину залегания грунтовых вод принимаем равной h_cr=2,5 м 5 а глубину наполнения в дрене находим по формуле:

,                                                                                                                    (2.21)

где D_int – диаметр дрены, D_int=200 мм.

Так как принимаем   D_int =200 мм, то .

Тогда глубина заложения дрены по формуле 2.20  будет равна:

 

2.4.4 Определение расстояния между  дренами

 

Расчет параметров горизонтального  дренажа ведем согласно расчетной  схеме двухслойной толщи с  дренажом в верхнем слое при d_d = 3,484 м.

Расстояние между дренами определяется по формуле:

,                                                                                         (2.22)

где T – проводимость толщи, м²/сут., определяется по формуле:

,                                                                                                      (2.23)

где h₁ и h₂ – высота соответственно первого и второго слоя грунта; K₁ и K₂ – коэффициенты фильтрации соответственно первого и второго слоя грунта;

H – превышение уровня подземных вод в междренье над уровнем воды в дренах, H=0,6-1,2 м;

q – интенсивность инфильтрационного питания, м/сут, определяется по формуле:

,                                                                                                                   (2.24)

где W – отводящий объем воды, считаем за год и за вегетационный период;

t - соответственно количество дней в году и в вегетационный период;

- фильтрационное сопротивление,  определяется по формуле:

,                                                                           (2.25)

где h – высота всей толщи от водоупора, равная:

                                                                                                                     (2.26)

- коэффициент верхнего слоя, принимаемый по рисунку 6 [1] при соответствующих значениях  ; и - определяются по формулам:

при  m=0,5H; h=h₁+h₂; h₁=h_d+m, где h_d=h₁-d_d

                                                                              (2.27)

                                                                             (2.28)

при m=0; h=h₁+h₂; h₁=h_d+m, где h_d=h₁-d_d

                                                                                                         (2.29)

                                                                                                         (2.30)

Превышение уровня подземных вод  в междренье над уровнем воды в дренах, принимаем равным H=0,6 м.  Так как верхний слой представлен супесями глубиной 44 м, а нижний слой – средними суглинками глубиной 10 м, то соответственно коэффициенты фильтрации равны K₁=0,4 м/сут; K₂=0,08 м/сут /3/.  Зная, что h₁=h_d+m, где h_d=h₁-d_d и m=0,5H, следовательно, m=0,3 м; h_d=44-2,7=41,3 м; h₁=41,3+0,3=41,6. Тогда проводимость толщи, по формуле 2,23 равна:

Для того, что вы найти интенсивность  инфильтрационного питания за год (t=365 дней) и за вегетационный период (t=160 дня), необходимо определить отводящий объем воды по уравнению водного баланса за соответствующие периоды (из пункта 2.2):

 

Для подсчета годовой нагрузки осадки и  испаряемость соответственно за год  берем из таблиц  1.2 и 1.3, тогда:

  

Интенсивность инфильтрационного  питания за год и за вегетационный  период  по формуле 2.24 равна:

    

 

Для расчетов принимаем интенсивность  инфильтрационного питания за вегетационный  период, так как она имеет наименьшее численное значение. 

Для того, что бы определить фильтрационное сопротивление необходимо сначала  найти коэффициент верхнего слоя , и и высоту всей толщи от водоупора, равную .

Для определения коэффициента вычислим значения:

По  рисунку 6 ( метод указание /1/) находим соответствующие значения  .