Мелиорация земель

Содержание

 

Введение

1.Режимы орошения  и факторы влияющие на него

2. Характеристики вертикального дренажа,используемого на осушаемых землях,

3. Мелиорация земель транспорта

Заключение

Список использованной литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

МЕЛИОРАЦИЯ ЗЕМЕЛЬ — коренное улучшение земель в результате осуществления комплекса мер. Среди различных видов мелиорации наиболее масштабными являются орошение и осушение. 
Большую роль играют культуртехнические работы (борьба с кустарниками, кочками и др.), химические мелиорации (известкование и гипсование почв), агролесомелиорации, укрепление сыпучих песков, борьба с водной и ветровой эрозией и др. 
Мелиорация земель способствует сохранению и повышению плодородия почвы, росту урожайности, устойчивости земледелия, смягчению воздействия колебаний иогодно-климатических условий на результаты производства. Масштабы мелиорации возрастают, но главное внимание на нынешнем этапе уделяется повышению ее эффективности. 
В последние годы в сфере мелиорации преобладало орошение и осушение. Другим видам мелиорации уделялось недостаточно внимания. Между тем в отличие от орошения и осушения другие, неводные виды мелиорации менее ресурсоемки и часто предпочтительнее в экологическом отношении; в предстоящие годы им будет уделено особое внимание. Большое значение придается также повышению экономической и экологической эффективности водной мелиорации: упор делается не на ввод новых орошаемых и осушенных земель, но прежде всего на реконструкцию введенных ранее систем, на повышение культуры земледелия на мелиорированных землях. 
Важнейшую роль в повышении эффективности мелиорации земель играет рациональное использование воды.

 

 

 

 

 

 

Режимы орошения и факторы влияющие на него

Режим орошения - это совокупность оросительной и поливных норм, числа и сроков поливов. 
При проектировании режима орошения определяют водопотребление (суммарное испарение), оросительные и поливные нормы, сроки и число поливов каждой культуры севооборота, составляют график гидромодуля и согласовывают режим орошения с режимом водоисточника. 
Режим орошения должен обеспечивать в почве оптимальный водный, воздушный и связанный с ними питательный и тепловой режимы, не допускать подъема грунтовых вод и засоления почвы. 
Режим орошения зависит от характера сельскохозяйственных растений, метеорологических условий года, свойств почвы, организационно-хозяйственных условий.

Число, сроки и норму поливов называют режимом орошения. Он может быть проектным, плановым и эксплуатационным. При проектировании режима орошения определяют суммарное водопотребление (испарение), оросительные и поливные нормы, сроки и число поливов каждой культуры севооборота, составляют график поливов (гидромодуля) и согласовывают режим орошения с режимом водоисточника.

Запроектированный режим орошения должен обеспечивать в почве оптимальный водный, воздушный и связанные с ними питательный и тепловой режимы, не допускать подъема уровня грунтовых вод и засоления почвы. Поэтому оросительную систему (насосную станцию, напорные трубопроводы, каналы, гидротехнические сооружения и др.) проектируют на проектный режим орошения.

Плановый режим орошения используют при составлении производственно-финансового плана хозяйства, в котором учитывают и затраты на поливы.

Водопользование в хозяйстве планируют согласно фактически сложившейся структуре посевных площадей. В плане водопользования указывают поливные нормы и сроки поливов, руководствуясь рекомендациями научных учреждений или собственным опытом.

Управление оросительной системы по планам водопользования хозяйств составляет план водного распределения с указанием сроков и объемов воды для подачи в каждый водовыдел и трубопровод хозяйства.

Эксплуатационный режим орошения зависит от погодных условий. Фактические сроки и нормы поливов всех культур приходится все время уточнять по фактическому суммарному испарению и только потом подавать заявки на воду в оросительную систему на каждые 5 дней вперед и подтверждать или уточнять ежедневно, увязывая полив с другими сельскохозяйственными работами.

Водопотребление сельскохозяйственных культур. Определяется оно продолжительностью всех фаз развитая растений, условиями внешней среды (световой, температурный, водный, питательный, воздушный режимы), биологическими особенностями вида и сорта культуры. Водопотребление растений в разные фазы их развития различно. Например, наибольшее водопотребление у злаков приходится на фазы кущения и колошения, у хлопчатника — цветения. В фазу созревания потребление воды уменьшается, а в конце — прекращается.

Водопотребление растений изменяется даже в течение суток: максимальное — в полдень, то есть когда дефицит влажности, температура воздуха и освещенность растений наибольшие и физиологические процессы протекают интенсивнее; минимальное — ночью, когда указанные величины наименьшие.

 

 

 

 

 

Характеристики вертикального дренажа,используемого на осушаемых землях,

Вертикальный дренаж - вид дренажа, позволяющий с помощью дренажных скважин управлять водным и солевым режимами почв; один из новых способов мелиорации. Применение вертикального дренажа позволяет автоматизировать процесс управления водным режимом почв, что обеспечивает более стабильные и высокие урожаи, полностью механизировать строительные работы, в 3-5 раз увеличить производительность труда, более экономно расходовать водные ресурсы. Впервые применен в 1923-1925 в США. Широко используется в республиках Средней Азии с 1950-х гг. Вертикальный дренаж подразделяется на систематический дренаж (равномерное расположение водозаборных скважин на площади по углам квадратной или треугольной сетки), выборочный дренаж (скважины устраивают только на отдельных избыточно увлажнённых участках), береговой дренаж (линейная система скважин, ограждающая территорию от подтопления со стороны реки, водохранилища, озера), комбинированный дренаж (сочетание скважин с горизонт, дренажем).

Вертикальный дренаж применяют для регулирования водного режима почв путём создания:

осушительно-оросительных систем с использованием каптируемых скважинами подземных вод на дождевание;

для регулирования уровня грунтовых вод; для ограждения мелиорированных. площадей от притока грунтовых вод со стороны, от подтопления из рек, озер, водохранилищ;

для снижения напорности подземных вод и уменьшения (регулирования) притока воды в осушаемый пласт из глубинных напорных горизонтов;

для использования безнапорных и напорных подземных вод с осушаемого массива для орошения прилегающих суходолов, водоснабжения населенных пунктов, ферм и т.д.

Осушительно-оросительные системы вертикального дренажа - совокупность ГТС (скважин, оградительных и водоотводящих каналов, шлюзов, бассейнов-накопителей и др.), дождевых агрегатов, подземных или поверхностных трубопроводов, пунктов управления и средств автоматики.

Вертикальный дренаж нередко дополняется вакуумными системами - сифонами в виде подземных трубопроводов. В осушительных системах вертикального дренажа отсутствуют элементы, обеспечивающие орошение полей.

Весной и после затяжных дождей вертикальный дренаж работает в режиме осушения: включаются насосы скважин, и каптируемые ими грунт, воды подаются в наливные водоемы или в отводящие каналы.

Регулируя дебиты скважин и продолжительность их работы, можно обеспечить требуемую норму осушения. В засушливые периоды влажность корнеобитаемого слоя почвы регулируется дождеванием: включаются скважины и каптируемые ими подземные воды по закрытым трубопроводам подаются к дождевым агрегатам. Израсходованные на орошение запасы подземных вод восполняются в осенне-зимний и весенний периоды.

Для применения вертикального дренажа на осушаемых землях требуются определенные гидрогеологические, геоморфологические и почвенные условия, и прежде всего необходимо, чтобы покровные отложения были представлены достаточно водопроницаемыми грунтами, подстилаемыми мощным слоем водонасыщенных песчаных отложений.

Вертикальный дренаж - глубокий буровой колодец (буровая скважина), доходящий до мощного водоносного пласта и прорезающий его частично или полностью. Глубину колодца-скважины устанавливают в зависимости от геологического строения, гидрогеологических условий и глубины залегания водоносного слоя.

Обычно вертикальные колодцы (дрены) устраивают глубиной 30.80м и более, с диаметром 0,7.1 м с креплением стенок скважины обсадными трубами.

При откачке воды вертикальной скважиной уровень грунтовых вод вокруг дрены снижается, образуя воронку депрессии. Она может быть симметричной (при откачке воды из бассейна грунтовых вод) и асимметричной (при откачке из грунтового потока).

По расположению дрен в плане различают площадное (систематическое), когда надо опустить уровень грунтовых вод на орошаемой площади, и линейное, когда линия колодцев перехватывает грунтовый поток, поступающий на данную орошаемую площадь со стороны прилегающих земель.

Соответственно и дренаж рассматривают нескольких типов - систематический, линейный и выборочный. Последний тип приурочен к отдельным участкам, где требуется выборочное понижение уровня грунтовых вод.

По расположению в плане вертикальные скважины могут быть одиночными и групповыми. Если группа вертикальных скважин размещена в плане на расстоянии друг от друга меньшем, чем радиусы их влияния, то такие скважины называют взаимодействующими.

Водоприемная часть скважины снабжена фильтрами. Обычно фильтры изготавливают из круглых металлических перфорированных труб (можно применять также стержневые или другой конструкции и из других материалов). Возле каждой скважины устанавливают трансформатор от линии электропередачи, шкаф с оборудованием для автоматического управления работой насоса дрены. Для организации телеуправления и обслуживания вертикальные скважины объединяют в системы по 20.100 скважин.

Вертикальный дренаж целесообразно устраивать при таком геологическом строении толщи грунтов, где имеются мощные крупнозернистые или галечниковые водоносные слои с напорными водами без сплошных водоупорных прослоек, с водопроводимостью водоносного слоя Т более 100 м2/сут:

Т - km,

где k - коэффициент фильтрации грунта водоносного слоя, м/сут;

m - мощность этого слоя, м,

и обеспечивается хорошая гидравлическая взаимосвязь между всеми слоями грунтов, слагающих всю толщу от поверхности земли до водоупора (включая водоносный слой).

Проектирование вертикального дренажа сводится к созданию нисходящего тока воды, определяемого из анализа водно-солевого баланса, и обеспечению необходимого понижения поверхности грунтовых вод на орошаемом массиве. Исходя из этого положения, сначала определяют параметры системы, то есть тип дренажа, его производительность и прочее, а затем рассчитывают параметры скважин, их число, расстояния между ними, дебиты и в конечном итоге конструкцию скважины и насосное оборудование к ней.

Целесообразность строительства вертикальных дрен при различной водопроводимости решают в результате технико-экономических расчетов.

Вертикальный дренаж применяют как на орошаемых, так и на осушаемых землях, в зонах недостаточного, неустойчивого и избыточного увлажнения.

Удельный дебит вертикального колодца, то есть дебит на 1 м глубины откачки, должен быть не менее 5 л/с. Устройство колодцев с малым удельным дебитом неэффективно.

Вертикальный дренаж по сравнению с горизонтальным имеет много достоинств:

-способствует быстрому  понижению уровня грунтовых вод  и опреснению почвы с распространением  этих процессов на большую  глубину;

-при его применении  возможно использование откачиваемой  воды (если она слабоминерализована) на орошение и промывку засоленных почв;

-в результате работы  вертикального дренажа обеспечивается  достаточная емкость зоны аэрации, позволяющая эффективно проводить  осенне-зимние и весенние промывки  засоленных почв, появляется возможность  регулирования положения уровня  грунтовых вод, что позволяет  создавать оптимальную влажность  почв и грунтов зоны аэрации.

Мелиорация земель транспорта

Землями транспорта считают земли, находящиеся в пользовании органов и предприятий автомобильного, железнодорожного, воздушного, морского, речного, трубопроводного транспорта. 
Землями автомобильного транспорта называют участки, отведенные для прокладки и обслуживания автомобильных дорог всех типов (шоссейных, грейдерных, профилированных, проселочных и др.). Участки, занятые городскими проездами, улицами и дорогами, относятся к категории городских земель, а не к категории земель транспорта. 
В состав земель, занятых автомобильными дорогами, входят как участки, на которых расположено земляное полотно с проезжей частью, так и полосы отвода по обе стороны проезжей части. К этим землям относят участки, занятые под мостами, путепроводами, производственными базами и другими сооружениями, обслуживающими дорожное хозяйство. 
Автомобильные дороги в зависимости от расчетной интенсивности движения и их народно-хозяйственного и административного назначения подразделяют на шесть категорий. Основные параметры поперечного профиля проезжей части и земляного полотна автомобильных дорог (ширина земляного полотна, проезжей части, обочины, число полос движения и др.) принимают в зависимости от их категории. 
Проезжую часть проектируют с двускатным поперечным профилем на прямолинейных участках дорог всех категорий. На закруглениях в плане с радиусом менее 2000 м предусматривают устройство проезжей части с односкатным поперечным профилем. Поперечные уклоны проезжей части в зависимости от числа полос движения и дорожно-климатической зоны назначают 0,015...0,025. 
Дорожное полотно в общем случае состоит из земляного полотна, в котором выделяют верхнюю часть полотна, основание насыпи; дорожной одежды, в которой выделяют верхнюю часть дорожной одежды, основание, дополнительные слои — дренирующие, теплоизолирующие и др.; устройства для поверхностного водоотвода; устройства для понижения и отвода грунтовых вод. 
На автомобильных дорогах должен быть обеспечен правильный отвод поверхностного стока. Плохо организованный водоотвод приводит к уменьшению прочности дорожного покрытия, нарушению нормальной эксплуатации дороги, развитию эрозионной и оползневой деятельности на прилегающей территории и загрязнению окружающей среды. 
Схема водоотвода с поверхности покрытий автомобильных дорог зависит от ширины проезжей части и обочин. Так, для дорог 1...3-й категорий при значительной ширине проезжей части водоотвод может обеспечиваться прикромочными водоотводными лотками, расположенными вдоль кромок проезжей части, а также поперечными водосбросными лотками на откосах насыпей. 
Для автомобильных дорог с разделительной полосой дополнительно требуется отвод воды с поверхности этой полосы и вывод за пределы земляного полотна. Сброс воды с разделительных полос выпуклого очертания обеспечивается продольными и поперечными уклонами. Для отвода воды с разделительных полос вогнутого очертания требуются укрепленные подводящие русла на разделительных полосах, дождеприемные колодцы, водосточные трубы под насыпью дороги и выводные устья. 
Верхнюю часть земляного полотна осушают с помощью строительства дренирующих слоев из песка, укладываемых под дорожным покрытием. Дренирующие слои из песка одновременно предотвращают пучение грунтов дорожного полотна. 
При близком залегании уровней грунтовых вод необходимо строительство дренажей для их понижения. Линии дренажа располагают вне дорожного полотна, под боковыми водоотводными канавами. 
В целях снижения переувлажнения верхней части земляного полотна и дорожной одежды за счет подтока парообразной и капиллярной влаги устраивают водонепроницаемые и капилляропрерывающие слои. Для этих слоев используют местные супесчаные грунты, обработанные вяжущими веществами, асфальтобетонные смеси, синтетические пленки. 
Для уменьшения глубины промерзания земляного полотна можно применять теплоизолирующие слои из торфоплит, пенобетона, керамзита, шлака и т. д.