Осушение лесных земель

Осушение лесных земель

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«Гомельский государственный университет

имени Франциска Скорины»

Биологический факультет

Кафедра лесохозяйственных дисциплин

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Осушение лесных земель

Исполнитель

студент группы ЛХ - 32

Зеленская Ю.В.

Руководитель проекта

кандидат биологических наук,

Митин Н. В.

ГОМЕЛЬ 2011г.

РЕФЕРАТ

ГИДРОТЕХНИЧЕСКАЯ МЕЛИОРАЦИЯ, ОСУШИТЕЛИ, ПРОФИЛЬ, ОБЪЁМ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ, ОСУШЕНИЕ, БОЛОТО, ПЛАН, СМЕТЫ, УКЛОН, НАСАЖДЕНИЕ, РАБОЧАЯ ГЛУБИНА

Объект исследования: переходное болото с атмосферно-грунтовым типом водного питания и произрастающее на нем малоценное сосновое насаждение возрастом 40 лет и V бонитетом.

Цель курсового проекта: улучшить почвенно-грунтовые условия на данной нам площади (400 га) и, соответственно, поднять показатели прироста и качества произрастающего на ней насаждения, повысить его бонитет с V до II.

Метод исследования: данный проект выполнялся при помощи аналитического, логического, геодезического и математического методов изучения.

Полученные результаты и их новизна: в этом проекте использовались существующие рекоминдации по вопросу мелиорации лесохозяйственных земель и хотя мы не оперировали реальными данными, проект может служить формой для создания при надобности реального проекта повышения продуктивности лесов.

Область применения: предложенные методики применяются в сельском и лесном хозяйствах для повышения продуктивности культур путем улучшения состояния почво-грунтов.

ВВЕДЕНИЕ

В современных условиях ресурсы продовольствия в основном создаются в трех отраслях народного хозяйства: сельском, рыбном и лесном. Практически монопольными источниками продовольствия служат земля, вода и лес как объекты целенаправленной человеческой деятельности [2].

Около 35 % территории Беларуси покрыто лесами, однако более 15 % их заболочено и характеризуются низкой продуктивностью. Основным мероприятием по повышению производительности переувлажненных лесных почв, их осушению и уменьшению затрат труда и средств на заготовку древесины являются гидротехнические мелиорации [3].

Гидротехническая мелиорация - система мероприятий, обеспечивающая коренное улучшение водного режима земель (заболоченных, избыточно увлажнённых, засушливых, эродированных, смытых и др.). В лесном хозяйстве она направлена на повышение производительности земель - получение дополнительного прироста древесины, улучшение качества посадочного материала, выращиваемого в питомниках, рост урожайности плодовых и ягодных культур (орех, гранат, облепиха и др.).

В лесном хозяйстве Республики Беларусь применяют следующие виды гидротехнических мелиораций: осушение, орошение, регулирование водоприёмников и стока; борьбу с водной эрозией почвы. Обводнение - подача воды по каналам из прудов, водохранилищ и других источников; способствует локализации и тушению лесных пожаров, для водоснабжения и других нужд лесного хозяйства. Регулирование русл рек улучшает сброс и отвод излишков поверхностных и грунтовых вод при осушении. Регулирование стока - задержание с целью его дальнейшего использования, замедление, рассредоточение и изменение направления поверхностного стока, являющегося причиной эрозии почв.

Гидротехническая мелиорация предусматривает строительство и эксплуатацию гидромелиоративных систем - комплекса гидротехнических, дорожных и эксплуатационных сооружений. Лесохозяйственная гидротехническая мелиорация тесно связана с гидромелиорацией в сельском хозяйстве, строительством гидроэнергетических сооружений, путей водного транспорта, дорог, рыбохозяйственных водоёмов, торфопредприятий, природоохранительными, агрохимическими, лесокультурными мероприятиями. Планирование объёмов и размещения гидромелиоративных работ ведётся на основании республиканских, региональных, областных и локальных схем [1].

Более чем столетние опыты по осушению торфянистых почв наглядно показали, что древостои сосны V класса бонитета после осушения превратились в древостой I класса. На осушенных землях также улучшаются условия лесовозобновления и рост молодняков, повышается ветроустойчивость древостоев, резко улучшаются транспортные условия, строительство дорог и облегчается эксплуатация леса [5]. Объектами осушения являются болота, заболоченные и временно переувлажненные лесные почвы. В настоящее время осушение проводится в основном на болотах и заболоченных землях.

Разработка проекта по осушению лесных земель на территории Телеханского лесхоза Брестской области поможет правильно оценить все нюансы проделываемой работы и усвоить ту информацию, которая затем поможет на практике осуществить задуманное.

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

1.1 Характеристика условий

Государственное лесохозяйственное учреждение «Телеханский лесхоз» Министерства лесного хозяйства Республики Беларусь расположено в центральной части Брестской области на территории Пинского и Ивацевичского административных районов. Максимальная протяженность территории лесхоза в направлении с севера на юг 46 км, с запада на восток 67 км. Лесистость районов расположения лесхоза составляет: Пинского - 30,9 %, Ивацевичского - 49,5 %.

Площадь ГЛХУ «Телеханский лесхоз» составляет 104528 га, в том числе на территории Пинского района 60031 га, на территории Ивацевичского района 44498 га. В состав ГЛХУ входит 12 лесничеств. Площадь особо охраняемых природных территорий составляет 1092 га 1,04 % от всей площади), на этих территориях ограничено проведение прочих рубок, рубок главного и промежуточного пользования.

Согласно лесорастительному районированию леса лесхоза расположены в подзоне широколиственно-сосновых лесов, в Бугско-Полесском лесорастительном районе и относится к Пинско-Припятскому комплексу лесных массивов. Преобладают на территории лесхоза приуроченные к пониженным элементам рельефа дерново-подзолистые полугидроморфные почвы, занимающие 62 % территории. Переувлажнение территории лесхоза влияет не только на породный состав лесных насаждений, но и значительно затрудняет ведение хозяйственной деятельности, особенно в весенний период, когда по причине избыточного увлажнения почв значительно удлиняется продолжительность весенней распутицы.

Из общей площади лесного фонда лесные земли занимают 96307 га (92,1 %), покрытые лесом земли 93301 га (89,3 %), непокрытые лесом земли 1489 га (1,4 %), нелесные земли 8221 га (7,8 %). Леса первой группы занимают 16 553 га (15,9 %), леса второй группы - 87 975 га (84,1 %).

Средние таксационные показатели насаждений лесхоза составляют: возраст 50 лет, состав 7С2Б1Олч., полнота 0,71, запас на 1 га покрытых лесом земель 194 м³, запас спелых и перестойных на 1 га 266 м³,класс бонитета 1,6.

Ивацевичский район - один из крупнейших в Брестской области. Его площадь составляет 3000 км³, или 9 % от территории области. Условно он делится на 3 зоны: бытенскую, коссовскую, телеханскую. Протяженность границ района превышает 250 км.

Климат Ивацевичского района переходный от морского к континентальному и является умерено-континентальным, умерено-влажным с мягкой короткой зимой и теплым продолжительным летом. Среднегодовая температура воздуха плюс 7,4°С, среднемесячная температура июля плюс 18°19°С, января минус 4° - 6°С. В среднем за январь-февраль бывает около 50 дней с оттепелью. Количество атмосферных осадков колеблется от 540 до 600 мм. в год. Вегетационный период 198 сут.

Ивацевичский район входит в Европейскую (широколиственную) зону и расположен на границе двух подзон: грабово-темнохвойных и широколиственно-сосновых лесов. На территории района широко распространена сосна. Кроме сосны здесь повсеместно произрастает ель (занимает около 10 - 15% лесопокрытой площади). Имеются места распространения грабово-дубовых лесов (2 - 3% лесопокрытой площади).

Рельеф плосковозвышенный на севере и низинный на юге. Северную часть района занимают склоны Слонимской возвышенности, на северо-востоке - Барановичская равнина, южная часть - в пределах Припятского Полесья. Преобладают высоты 150 - 170 м над уровнем моря, максимальная - 203 м (около д. Милейки).

В районе преобладают торфяно-болотные и болотные почвы, занимающие 52% общей площади землепользования, 45,8 % территории района находится под лесами, 5 тысяч гектаров занимают 11 озер.

Территория Пинского района составляет 3261 км² (2-е место среди районов).

Большая часть района находится в границах Припятского Полесья, западная - возвышенной равнины Загородье. Поверхность преимущественно плоская, заболоченная. 75 % территории ниже 150 м над уровнем моря, 15 % на высоте 150 - 160 м. Самая высокая точка - 174 м (2 км на юг от д. Мерчицы). Наиболее низкая точка поверхности - 130 м.

Район принадлежит к Пинскому агроклиматическому району. Средняя температура января − 5,2ºС, июля 18,6ºС. Осадков 573 мм в год. Вегетационный период 201 сутки. Реки Пинского района относятся к бассейну реки Припять. Главнейшими притоками Припяти на территории Пинского района являются: справа - Стыр, Горынь, Ствига, Уборть, и слева - Пина, Ясельда и Бобрик. Реки - типичные равнинные, протекающие в таких отложениях, как ил, мергель, известь, туф, песок, глина, торф. Им присуща специфическая черта - извилистость русла, выражающаяся в чередовании изгибов и перегибов. Каналы - Днепровско-Бугский, Огинский, Ясельдовский, Дубайский. Наибольшие озёра - Полесское, Погостское, Кончицкое, Выгоновское, Самоховичское - всего 42 озера.

Преобладают почвы торфяно-болотные (38,2 %), дерново-подзолистые заболоченные (18,3 %), дерновые и дерново-карбонатные заболоченные (18,2 %), поймовые заболоченные (13,4 %), дерново-подзолистые (11,7 %). По механическому составу: суглинистые (2,4 %), супесчаные (23,8 %), песчаные (35,6 %), торфяные (38,2 %).

Природная растительность принадлежит к Бугско-Полесскому геоботаническому округу. Под лесом находится 32 % территории района. Состав леса: хвойные 65,7 %, еловые 0,5 %, дубовые 7,9 %, ясеневые 0,2 %, грабовые 0,4 %, берёзовые 14,5 %, осиновые 0,4 %, чёрноольховые 10,4 %. Часть лесов (28,6 %) искусственные, преимущественно хвойные насаждения. Под болотами 13,6 % территории (больше 43 тыс. га) [7].

Водосборная площадь магистрального канала создаваемой открытой осушительной сети составляет 2700 га. Осушение проводится с целью повышения продуктивности близлежащих лесов.

Таксационные характеристики: состав 9С1Б, возраст 40 лет, бонитет V, средние высота и диаметр - 6,7 м и 8,1 см, полнота 0,8. Общее количество деревьев 3200 шт/га.

Болото переходного типа с атмосферно-грунтовым питанием. По условиям лесопроизрастания тип леса - сосняк сфагновый.

Характеристика почво-грунтов: поверхностная порода торф древесно-сфагновый, менее плотный мощностью 2,4 м, степенью разложения торфа 15 % (слабо разложившийся), с зольностью 4 % и подстилаемый песком рыхлым.

Для осушения данного участка будет использоваться открытая осушительная сеть.

1.2 Элементы открытой осушительной сети

Развитая открытая осушительная сеть состоит из следующих элементов:

·        регулирующей сети (осушитель - О или Ос, тальвеговые каналы - Т, борозды), которые принимают поверхностные и грунтовые воды и отводят их в транспортирующие собиратели, откуда вода поступает в магистральный канал и дальше в водоприемник;

·        проводящей сети (транспортирующие собиратели - ТС, магистральные каналы - МК), которые транспортируют воду по собирателям и магистральным каналам в водоприемник;

·        оградительной сети (нагорные каналы - Н, ловчие - Л, защитные или пограничные (ЗК), которые служат для ограничения разрастания болота в стороны суходольных лесов;

·        водоприемников (реки, большие ручьи, озера и т.д.), которые принимают и отводят всю воду, которая отводится осушительной сетью;

·        гидротехнических сооружений на регулирующей, проводящей сети (мосты, трубчатые переезды, шлюзы-регуляторы, закрепление откосов, перепады, быстротоки и т.д.);

·        дорожной сети с транспортными сооружениями, которые обеспечивают беспрепятственный выезд и въезд транспорта на осушенные земли; противопожарных и природоохранных мероприятий, служащих для предотвращения возникновения пожаров и охраны окружающей среды;

·        осушенных земель.

1.3 Основные требования при проектировании каналов

Регулирующая сеть служит для регулирования водного режима территории. В зависимости от типа водного питания регулирующая сеть может быть представлена осушителями при грунтовом или грунтово-напорном питании или собирателями при атмосферном типе питания. Она может быть открытой или закрытой (дренаж).

При проектировании открытых осушителей на лесных землях в плане необходимо руководствоваться следующими основными положениями:

1) необходимо трассы осушителей проводить под острым углом к горизонталям или гидроизогипсам, что позволяет более полно перехватывать водные потоки, при этом, чем больше уклон поверхности, тем под более острым углом проектируются осушители, соблюдая необходимый продольный уклон для канала и избегая резкого уменьшения его к устью;

2)      на участках со слабоводопроницаемыми грунтами при уклонах поверхности 0,0005 и менее допускается располагать осушители вдоль склона с ограждением верховьев заболоченных площадей нагорными каналами или предусматривать искусственное увеличение уклонов их дна (при длине осушителей не более 500 м) путем увеличения глубины к устью, а также дополнением регулирующей сети водоотводными бороздами, кротовым или щелевым дренажом;

)        при осушении пойм, затапливаемых паводками, осушители следует располагать параллельно потоку паводковых вод, а собиратели - под углом к водоприемнику;

)        трассы осушителей обычно проводятся параллельно одна другой и просекам; мелиоративные каналы по возможности прокладывают вдоль просек и дорог с нагорной стороны, что защищает последние от притока воды и позволяет использовать вынутый при рытье грунт под полотно дороги, а также уменьшить количество мостов, труб, переездов;

)        осушители проводятся прямолинейными (при значительных уклонах, а также с учетом просек и дорог допускаются их изломы до 90⁰ и по местам с возможным увеличением глубины торфа к их устью);

)        между верховьем осушителей и смежным проводящим каналом проектируется разрыв не менее половины расстояния между осушителями, в связи с тем, что осушители не должны препятствовать заезду на межканальные полосы;

)        на оторфованных площадях стремятся прокладывать каналы в местах с равномерной глубиной торфа, чтобы избежать неравномерной просадки торфа на дне канала;

)        осушители вводятся в собиратели как с одной стороны, так и (предпочтительнее)с двух сторон, сопрягаясь при этом в плане под углом 60-90⁰;

)        чтобы избежать пересечения квартальных просек, необходимо стремиться проектировать осушители в границах лесного квартала, длина их, как правило, от 500 до 1500м, в зависимости от рельефа, расстояния между собирателями;

10)   на открытых или малолесных территориях (гари, пустыри, вырубки и редины), где не требуются трассоподготовительные работы, целесообразно при лесокультурных работах между осушителями проводить по уклону на расстоянии от 3-4 до 10-15 м проточные борозды глубиной 30-60см;

11)     тальвеговые каналы проводятся по самым низким местам - низинам, лощинам.

Ограждающая сеть в мелиоративных системах чаще всего представлена нагорными и ловчими каналами.

Нагорные каналы проводят по границам осушаемых участков (нулевой залежи торфа) перпендикулярно к потоку стекающей с поверхности воды с вводом в ближайший водопроводный канал или водоприемник; при однородном рельефе водосбора, когда на осушаемую площадь вода поступает сплошным потоком, нагорный канал проектируют сплошным; при поступлении воды из водосбора на осушаемую площадь отдельными потоками нагорные каналы устраивают прерывистыми, V-образного расположения в плане чтобы каждый из них перехватывал отдельный поток, и вводится в ближайший водопроводный канал; нагорные каналы проектируются в местах с устойчивым грунтом и имеют плавный, без резких переломов продольный уклон (не менее 0,0005). Нагорные каналы проектируются в тех случаях, если расход воды, который прибывает с внешнего водосбора, больше расчетного расхода регулирующей сети.

Ловчие каналы проектируются вдоль линии выклинивания грунтового потока, при заболачивании территории напорными водами они проходят вдоль линии наивысших пьезометрических напоров, на болотах - по воронкам минерального дна. Ловчие каналы применяются в тех случаях, если коэффициент фильтрации верхнего метрового слоя почвы будет равным или более 0,5 м/сут. Трассы ловчих каналов должны проходить в устойчивых грунтах и иметь плавный продольный уклон. Различают совершенные ловчие каналы, когда канал прорезает всю толщу водоносного слоя, и несовершенные (висячие), когда дно канала не достигает водоупора.

В отдельных случаях осушение участка может достигаться строительством только ловчих или нагорных каналов или их системой (нагорно-ловчие каналы). Последние практикуются при малых водосборах, когда грунтовые воды подходят близко к поверхности и представляют собой совмещение нагорных и ловчих каналов. Они одновременно перехватывают поверхностные и грунтовые воды. При переувлажнении территории напорными водами нагорно-ловчие каналы проектируются по линии максимальных напоров. Они бывают сплошные и прерывистые.

Проводящая сеть служит для своевременного и по кратчайшему пути отвода избыточных вод с осушаемых участков без затопления их в вегетационный период и пропуска расчетных расходов воды на 0,4 м ниже бровки берега. Однако при определенных гидрологических условиях она может выполнять функции и регулирующей сети. Приводим основные требования, которыми необходимо руководствоваться при ее проектировании:

1) проводящая сеть должна отводить воду самотеком и не мешать расположению осушительной сети;

2)      трасса проводящих каналов должна приближаться к прямой линии и иметь минимальную длину, особенно в холостой части, обеспечивая выведение воды с территории участка по кратчайшему пути;

)        каналы необходимо проектировать на землях одного лесхоза с незначительным числом поворотов, пересечений с существующими и проектируемыми дорогами, просеками и другими объектами; внутренний угол поворота должен быть не менее 120⁰, при более крутых поворотах проектируется закругление радиусом не менее 10-кратной ширины канала по верху в размываемых и 5-кратной - в минеральных тяжело размываемых грунтах;

)        проводящие каналы проектируются по наиболее пониженным местам рельефа (лощинам, тальвегам) перпендикулярно к горизонталям поверхности. Проводящую сеть на болотах необходимо размещать на участках с максимальной глубиной торфа, которая должна возрастать к устью канала, где наблюдается наибольшая осадка торфа;

)        при трассировании проводящей сети следует стремиться к сокращению количества проводящих каналов, что достигается двусторонним впадением собирателей в магистральный канал и каналов старших порядков;

)        пересечение проводящих каналов с дорогами, трубопроводами необходимо проектировать по возможности под прямым или близким к нему углом, трассы проводящих каналов целесообразно проводить в обход водоемов, используя последние в противопожарных целях или для обратного регулирования водного режима территорий путем шлюзования или орошения;

)        сопряжение магистрального канала с водоприемником в плане проектируют под углом 45-60⁰ к оси потока на выпуклом участке водоприемника; берега в местах впадения МК должны быть устойчивыми, без прослоек плывуна и торфа. Не допускается ввод магистрали на узких местах водоприемника и непосредственно выше мостов и других сооружений, создающих подпор; водоприемник не должен подпирать горизонты воды в магистральном канале;

)        ввод транспортирующих собирателей в магистральный канал в плане проводят под углом 60-80⁰, при вводе под углом 90⁰ необходимо проектировать закругление радиусом 10В, где В - ширина канала поверху;

1.4 Нумерация каналов на осушительной сети

При нанесении на план осушительной сети необходимо пользоваться сокращенными обозначениями каналов. Нумерация каналов начинается с устья принимающего канала (водоприемника). При этом все каналы младшего порядка, впадающие в принимающий канал (канал старшего порядка) справа по течению нумеруются четными, а слева - нечетными цифрами. Например, осушитель имеет индекс О-2-1. Это значит, что осушитель впадает с левой стороны первым по счету от устья в транспортирующий собиратель (ТС-2).

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОСУШИТЕЛЬНОЙ СЕТИ

2.1 Определение среднего уклона поверхности осушаемого участка

На плане выбираются три участка с разными уклонами для определения среднего уклона местности. Уклон каждого определяется по формуле:

                                                                                              (1)

Где h - превышение (разность отметок у концов линии);

l - длина линии, перпендикулярной горизонталям.

Расчёты уклонов для трёх разных участков:

i₁ = (36 - 31,5)/ 1800 = 0,0025;

i₂ = (38 - 31,5)/ 2200 = 0,0029;

i₃ = (36,5 - 31,5)/1880 = 0,0027.

Расчёт среднего уклона местности:

i = (i₁ + i₂ + i₃)/ 3 = (0,0025 + 0,0029 + 0,0027)/ 3 = 0,0027.

2.2 Проектирование глубины каналов

Различают глубины установленные (рабочие) и проектные. Проектные глубины на болотах обычно больше установленных на величину усадки торфа. Минимальная установленная глубина осушительных каналов с учетом осадки торфа (Т_о) при мощности, равной 2,4 м, составит 1,2 м [3].

Вычисление проектной (Н_пр) глубины производится по формуле с учетом коэффициента осадки (К_ос) рабочей или установленной глубины (Н_раб)

Н_пр. = Н_р. × К_ос                                                                                                                                       (2)

Коэффициент осадки (К_ос) зависит от плотности торфа и типа болот. Для менее плотного торфа на переходном болоте К_ос составит 1,32.

Расчёт глубин:

·    осушителей - Н_раб = 1,2 м; Н_пр = 1,2 × 1,32 = 1,58 м.

·        транспортировщиков - Н_раб = 1,2 + 0,1 = 1,3 м; Н_пр = 1,3 × 1,32 = 1,72 м.

·        магистрального канала - Н_раб = 1,3 + 0,2 = 1,5 м; Н_пр = 1,5 × 1,32 =1,98 м.

2.3 Определение расстояния между осушителями

Согласно руководству по осушению лесных земель [4], расстояние между осушителями определяется по базовому варианту с учетом почвенно-грунтовых лесорастительных и гидрологических условий; введением соответствующих поправочных коэффициентов.

Базовый вариант расстояний, взятый по нормативам согласно типу леса сосняк сфагновый, глубине торфа, равной 2,4 м, подстилающему грунту (песок рыхлый) и типу болота (в нашем случае это переходный тип): расстояния между осушителями, соответствующие максимальной рентабельности - 120 м, соответствующие максимальной продуктивности - 60 м.

Так же расстояние между осушителями зависит от природной зоны. Поправочный зональный коэффициент для Брестской области составляет 1,22.

Глубина осушителей более 1,0 м, поэтому вводится поправка с учетом почво-грунтов и установленной глубины. В нашем случае она составляет 1,12.

Поправочный коэффициент для учёта уклона местности (0,0027) будет равным 1,02. Данные для расчётов взяты из справочных таблиц [3].

Для нахождения общего коэффициента необходимо у коэффициентов на зону, глубину Ос и уклон поверхности сложить знаки после запятой, оставляя целое значение как есть: 1,22 + 1,12 + 1,02 = 1,36

Для удобства сведём все полученные данные в таблицу 1.

Таблица 1 - Вычисление оптимального расстояния между осушителями

2.4 Поперечный профиль каналов

Открытый лесомелиоративный канал обычно имеет трапецеидальную форму и характеризуется следующими исходными величинами: проектной глубиной Н_пр., шириной канала по дну b, коэффициентом откоса m.

Проектная глубина рассчитана в пункте 3.2. Коэффициент откоса принимается по справочным данным [3]. Ширина канала по дну  зависит от категории канала, землеройного механизма и объема пропускаемой через канал воды. Для осушительной сети и транспортирующих каналов она составляет 0,4 м, у магистрального канала - 1,5 м.

Ширина канала по верху (В) находят по формуле:

B = b +2× m × H                                                                               (3)

Где b - ширина канала по дну, м;

m - коэффициент откоса (Ос - 1; Тр - 1,25; МК - 1,5);

Н - глубина канала, м.

Ширина осушителей по верху равна: В_ос = 0,4+2 × 1,0 × 1,58 = 3,56 м;

Ширина транспортирующих каналов: В_ос = 0,4+2 × 1,25 × 1,72 = 4,70 м;

Ширина магистрального канала: В_ос = 1,5+2 × 1,5 × 1,98 = 7,44 м.

2.5 Гидрологический расчет осушительных каналов

Главной задачей гидрологического расчета является определение расчетного и проверочного модулей или расходов воды. По расчетным расходам определяются размеры поперечных сечений каналов и сооружений. По поверочным расходам воды определяют устойчивость русел против размыва и заиливания, затопления территории и т.д.

Каналы в лесах хозяйственного значения и при осушении лугов с сохранением естественного травостоя рассчитываются на пропуск летне-осенних паводков 25 % обеспеченности.

Проверка всех не рассчитываемых каналов на устойчивость русел на размыв проводится на весенних паводках 25 % обеспеченности; каналы лесоосушительной сети на сельскохозяйственных землях рассчитывают по нормам сельскохозяйственных земель.

Определив вид расчетного и поверочного модуля стока и процент его обеспеченности в соответствии с указаниями по определению расчетных гидрологических характеристик, вычисляют расчетные (М_р или q_р) и проверочные модули стока. Эти данные даются в задании. На основе расчетного модуля стока (q_р) и водосборной площади (исходное задание) находят расчетный расход (Q_р).

 л/сек или м³/сек                                                       (4)

Где Q_р - расчётный расход;_р - модуль стока (0,52), л/с;

 - водосборная площадь (2760), га.

 м³/с

2.6 Уклоны каналов

При осушении лесных земель каналы должны иметь такой продольный профиль, чтобы не было размыва дна и откосов канала и отложения в нем наносов. Уклоны дна регулирующих каналов должны быть близкими к уклону поверхности, но не менее 0,0003. Максимально допустимый уклон следует устанавливать исходя из условий, чтобы скорость течения воды при пропуске расхода весеннего паводка, летне-осенних паводков разной обеспеченности не вызывала размыва русла.

В проводящих каналах уклон поверхности воды при прохождении максимального расчетного расхода принимают равным или близким к уклону местности, он не должен превышать максимально допустимую скорость (i_max), вычисленную по формуле:

                                                                          (5)

Где Vg - допустимая неразмывающая скорость, м/сек. [2];

R - гидравлический радиус сечения канала при его полном наполнении (рассчитан в пункте 3.7 - 0,630 м);

С - коэффициент Шези [2].

 ~ 0,0003

Для проводящих каналов уклоны дна следует выбирать таким образом, чтобы они были плавными по всей длине с целью обеспечить равномерную скорость течения воды по длине канала или небольшое увеличение по направлению к устью.

2.7 Гидравлический расчет каналов

Далее проводят гидравлический расчет, при помощи которого определяют размеры поперечного сечения каналов и его пропускную способность, или расход воды в канале (Q_п). Расход воды через канал не должен превышать приход или сток (Q_р) более чем на 5 % или быть менее 2 %. Гидравлический расчет магистрального канала, в соответствии с расчетным расходом воды, начинают с вычисления путем подбора ширины его по дну (b). При этом выбирают такое значение (b), при котором пропускная способность канала (Q_п) равна или приблизительно равна расчетному расходу воды (Q_р).

При выполнении курсового проекта гидравлический расчет для магистрального канала ведут для его устья и находят:

а) расстояние (или глубину понижения) расчетного горизонта воды от бровки канала (h₁), которую мы принимаем равной 0,4 м;

б) ширину канала по дну (b) при известной глубине канала (1,5 м);

в) коэффициенте откоса (из пункта 3.5 m = 1,5);

г) коэффициенте шероховатости (n). Берётся из справочной таблицы, принимаем 0,03;

д) уклон дна канала (i) составляет 0,0027;

е) расчетный модуль стока летне-осенних вод 0,45 л/сек  га;

ж) площадь водосбора F = 2700 га;

з) расчетный расход воды с водосборной площади - 1,215 м³/с.

Таким образом, необходимо подобрать такое сечение, чтобы его пропускная способность Q_п не была меньше расчётного расхода Q_р более чем на 2 %, то есть была больше 1,215 м³/сек.

Для дальнейшего расчета составляем таблицу 3, в которую входят основные показатели гидравлического расчета.

Рабочая глубина МК определяется по формуле:

, м                                                                             (6)

Где Н - рабочая глубина канала, м;₁ - расчетное расстояние от зеркала воды до бровки канала.

h_р = 1,5 м - 0,4м = 1,1м.

Ширину канала по дну (b) берем равной 1,5 м.

Площадь живого сечения (ω) определяется по формуле:

, м²                                                                                                             (7)

 м².

Смоченный периметр (χ) определяется по формуле:

, м                                                                  (8)

 м.

Гидравлический радиус:

, м                                                                                         (9)

 м.

Скоростной коэффициент С и модуль скорости C√R определяются по таблице 2.

Расходная характеристика К₀ представляет собой отношение расчетного расхода Q_р к квадратному корню уклона дна:

                                                                                        (10)

.

Таблица 2 - Значение скоростных характеристик и коэффициентов С, подсчитанных по формуле акад. Н.Н. Павловского

Мы знаем, что расход воды в канале или реке равен:

;

Тогда:

;

Используя формулу Шези:

;

Таким образом:

                                                                                    (11)

К = 3,47 ∙ 23,32=80,92.

Из формулы  имеем:

                                                                                    (12)

_n =  м³/с

Таким образом, пропускная способность канала получилась больше расхода. Это приемлемое значение.

Таблица 3 - Нахождение ширины магистрального канала по дну

При ширине магистрального канала по дну 1,5 м его пропускная способность находится выше допустимых пределов: 1,191 - 1,276 м³/сек.

2.8 Продольный профиль каналов

Продольные профили в производственных проектах создаются для всех каналов осушительной сети. Основой для построения продольных профилей служит план участка в горизонталях. Проектирование профилей начинается с осушителя, затем проектируется профиль собирателя, на котором отмечается место впадения осушителей и положение их дна и, наконец, заканчивается проектированием профиля магистрального канала.

Построение продольных профилей ведется одновременно с гидрологическим и гидравлическим расчетами магистрального канала. Для построения продольного профиля необходимо знать проектную глубину, допустимые для них оптимальные уклоны, отметки поверхности и глубину торфа по линии оси канала, план трассы канала с указанием ситуации и закругления, данные по характеристике грунта и т.д. К построению продольных профилей приступают после того, как запроектируют осушительную сеть в плане.

На трех каналах (МК, ТС, Ос) начиная от их устья (с пикета 0), разбивают пикеты через 100 м (1 см на плане) намечают дополнительные точки на характерных элементах рельефа. Далее по отметкам горизонталей плана (по перпендикулярным линиям к горизонталям) интерполяцией вычисляют для каждого пикета отметки поверхности (с точностью до 0,01 м). Желательно попикетное вычисление отметок занести в таблицу. По данным таблицы вычерчивают на миллиметровой бумаге продольные профили (МК, ТС, Ос). Масштаб профиля горизонтальный 1:10000 (1см - 100 м), вертикальный 1:100 (1см - 1м). Для небольших каналов горизонтальный масштаб увеличивают до 1:5000 (в 1см - 50 м), а вертикальный до 1:50 (в 1 см 0,5 м). Чертеж профилей состоит из двух частей. В верхней части вычерчивают профиль канала с падением его справа налево, а в нижней (под профилем) - сетку из ряда граф шириной 0,5-2,0 см. В левой половине сетки приводят названия граф. Построение продольного профиля начинают с заполнения граф сетки. Вначале в графы заносят существующие данные: номера пикетов, расстояния между ними, отметки поверхности земли, глубину торфа и подстилающий грунт. Затем строят верхнюю часть чертежа. Для этого против каждого пикета и промежуточных точек в выбранном вертикальном масштабе откладывают (накалывают) отметки поверхности, стремясь, чтобы ордината нулевого пикета (в устье канала) имела длину 4-6 см. После накалывания отметок все точки соединяют прямыми линиями и получают профиль поверхности. Затем через точки попикетно проводят ординаты с учетом с учетом осадки поверхности торфяной залежи объекта.

На профиле поверхности транспортирующего собирателя и магистрального канала показывают места впадения младших каналов при помощи флажков с вертикальной линией, длина которой под профилем соответствует глубине впадающих каналов, а поворот флажка (влево или вправо) - с какой стороны по течению они впадают. В местах сопряжения каналов на профиле показывают половину сечения старшего канала. Условными знаками на профиль наносят существующие и проектируемые мосты, трубы, крепление русла, глубину торфа и т.д.

Построив продольный профиль поверхности по оси канала и приняв во внимание проектную глубину канала и допустимые оптимальные уклоны, приступают к проектированию линии дна канала. Вначале с учетом проектной глубины и следуя по возможности уклонам поверхности земли, приблизительно наносят линию дна канала. При этом линия дна проектируемого канала должна соответствовать условиям сопряжения младшего канала со старшим. Кроме того, следует стремиться избегать уменьшения уклонов вниз по течению. Запроектированная линия дна канала может быть сглажена за счет уменьшения глубины, и по ней определяют уклоны дна каналов. Для рассчитываемого магистрального канала уклоны должны соответствовать гидравлическому расчету и допустимой скорости течения.

После окончательного проведения проектной линии дна каналов приступают к заполнению сетки с проектными графами: 1) уклоны и расстояния; 2) отметки дна; 3) глубина выемки; 4) заложение откосов; 5) ширина каналов по дну и по верху; 6) площадь поперечного сечения; 7) объем земляных работ. Заканчивается сетка нанесением плана трассы и километража. План канала вычерчивают в виде прямой линии, по обеим сторонам которой наносят ситуацию, места поворотов трассы направо и налево показывают окружностью на соответствующей стороне линии с указанием внутреннего угла поворота.

Заполнение сетки с проектными данными начинают с графы «Отметки дна». Для этого от отметок поверхности в переломных точках (устье и исток канала) вычитают запроектированную глубину канала и получают отметку дна в этих точках. Отметки вычисляют с точностью до 0,01 м. Прежде чем вычислить отметки на остальных пикетах, заполняют графу «Уклоны и расстояния». Для этого разность отметок дна в переломных точках или между устьем и истоком канала делят на расстояние между ними. Вычисления проводят до двух значащих цифр. Уклоны должны быть в пределах допустимых. Далее вычисляют отметки дна на остальных пикетах. Для этого величину уклона дна умножают на расстояние между пикетами (100 м) или плюсовыми (минусовыми) точками и полученное превышение приплюсовывают или вычитают от величины отметки на предыдущем или последующем пикете. Допускается расхождение за счет округления уклона до 0,01 [3].

2.9 Объемы земляных работ на каналах

Объем земляных работ (W) на рытье каналов подсчитывают по формуле

                                                                                (13)

Где ω_n и ω_n-1 - площади поперечных сечений каналов на двух соседних пикетах;

L - расстояние между пикетами.

Площадь поперечных сечений на каждом пикете рассчитывается по формуле

                                                                                       (14)

Где В - ширина канала по верху;- ширина канала по дну;

Н - проектная глубина канала (берется с продольного профиля канала).

Вычислив объем выемки грунта между парой смежных пикетов, определяют общий объем выемки по каналу. Результаты вычислений сводят в таблицу 4. Общие результаты - в таблицу 5.

Объем выемки на 1 погонный метр:

·        для осушителей - 2553/930 =2,74 м³;

·        для собирателей - 5878/1336 = 4,39 м³;

·        для магистрального канала - 20647/2230 = 9,26 м³.

Объем выемки грунта на 1 га осушаемой территории:

Объем выемки грунта на всей осушаемой территории:

Таблица 4 - Ведомость объемов земляных работ на канале

Таблица 5 - Сводная ведомость объёмов земляных работ на осушительной сети

2.10 Длина каналов и степень канализации

Длина каналов зависит от их назначения, условий рельефа, расстояния между осушителями, хозяйственно-эксплуатационных условий. Осушители целесообразно проектировать в пределах квартала (500-1000 м), чтобы они не пересекали просеки. В сложных рельефных условиях и на выровненных без уклонов территориях длина их допускается в границах 200-500 м, а на площадях с достаточным уклоном - до 1500 м.

Длина проводящей сети зависит от размеров и рельефа осушаемой территории, а также длины регулирующей сети и местонахождения водоприемника. Собиратели проектируются длиной 1-2 км, а магистральные каналы - в зависимости от отдаления водоприемника от осушаемого участка.

Длина борозд, которые дополняют осушительную сеть, проектируется в зависимости от уклона и расстояния между осушителями в границах 100- 200 м.

Подсчитывают длину всей осушительной сети и отдельных категорий каналов (Ос, ТС, МК, ЛК, НК), а также площадь осушаемого участка. На основании этих подсчетов вычисляется степень канализации, которая представляет собой отношение длины каналов к осушаемой площади. Степень канализации подсчитывают отдельно для проводящей и регулирующей сети и для всей осушительной сети [3]. Результаты сводятся в таблицу 6.

лесной осушительный канал грунт

Таблица 6 - Степень канализации

3. ОРГАНИЗАЦИЯ И ПРОВЕДЕНИЕ ГИДРОЛЕСОМЕЛИРАТИВНЫХ РАБОТ

.1 Трассоподготовительные работы

Для начала в зависимости от почвенных условий подбиралась система машин. В сильно заболоченном лесе и болоте переходного типа, с толщиной торфа 2,4 м, условия проходимости машин крайне тяжёлые (I категория сложности). Поэтому для наших работ подходят такие агрегаты:

·  трактора: Т-130Б, Т-100МБГС, ДТ-75Б;

·        экскаваторы Э-304В, ТЭ-3М, Э-2513;

·        каналокопатели: ПКЛН-500А, ЛКН-600, КФН-1200А, МК-1,8Г;

·        корчеватели: ДТ-25, Д-695А, ДП-8; кусторезы МТП-43Х, КБ-4А.

Последовательность выполнения работ при строительстве осушительной сети приводится в таблице 7.

Таблица 7 - Технологическая последовательность выполнения работ по строительству осушительной сети

Строительство осушительной сети начинается с трассоподготовительных работ, которые включают разрубку трассы, трелевку древесины, корчевку пней на трассах. Трассоподготовительным работам предшествует разбивка и закрепление трассы на местности с относом пикетов на край трассы.

Ширина разрубки трассы (В_тр) в лесах лесохозяйственного значения зависит от типа применяемой техники, схемы разработки грунта (продольная, поперечная), ширины канала по верху, ширины дорожного полотна.

Ширина разрубки трасс определяется по формуле:

В_тр = В₁ + В₂ + В_к + В                                                                     (15)

Где В_тр - ширина трассы, м;

В₁ - ширина бермы с верховой стороны канала (от бровки до стены леса), принимается равной 1-2 м;

В₂ -ширина бермы между каналом и дорогой, принимаем равной глубине канала;

В_к - ширина канала по верху, м (таблица 2.11);

В - ширина полосы полотна дороги до отвала, 5 м.

Для осушителей ширина трассы - 10-14 м, для собирателей - 14-18 м, для магистрального канала - 18-22 м. Ширина трассы для прохода экскаватора - 5 м, со срезкой пней вровень с поверхностью земли. Площадь корчевки под каналы определяют путем умножения длины каналов на среднюю ширину канала и берм. При подготовке трасс для каналокопателей раскорчевку ведут на полосе шириной 3-4 м.

Ос: В_тр = 2+2+3,56+5 = 12,56 м;

Тр: В_тр = 2+3+4,7+5 = 14,7 м;

МК: В_тр = 2+4+7,77+5 = 18,44 м.

На трассоподготовительные работы необходимо составить ведомость (таблица 8).

Таблица 8 - Ведомость трассоподготовительных работ

При устройстве каналов по просекам необходимо разрубать их с низовой стороны, а каналы прокладывать вдоль стены леса по старой просеке (с верховой стороны), чтобы не проводить работы по корчевке пней [3].

3.2 Сооружения на открытой осушительной сети

При лесоосушении в целях эффективного использования земель необходимо предусматривать гидротехнические и дорожные сооружения, которые делятся на:

1) сооружения для переезда (мосты и трубы-переезды, мосты-переходы, скотопрогоны и т.д.);

2)      регулирующие сооружения (шлюзы и трубы-регуляторы);

)        водопроводящие и сопрягающие сооружения (крепление дна, и откосов, перепады, быстротоки, илоулавливатели и др.).

Кроме того, на мелиоративной сети могут быть сооружения специального назначения (противопожарные водоемы, пруды, водохранилища, беседки, места для курения и др.). При разработке отдельных вопросов необходимо использовать не только учебники по гидротехническим мелиорациям лесных земель, но и соответствующие нормативные и справочные материалы. Все предусматриваемые сооружения отмечают на плане и продольных профилях соответствующими условными знаками [3].

3.3 Сооружения на каналах

В местах обитания дичи устраиваются водопойные расширения русел каналов. Перепады и быстротоки проектируют только в тех случаях, когда имеют место резкие изменения уклонов местности и по расчету ожидаются размывающие скорости течения воды. На торфах устраивают деревянные перепады, на минеральных грунтах - железобетонные. Высота перепада 0,5-1,0 м. Быстротоки - закрепленные участки каналов длиной около 10м. Они имеют уклон 0,10-0,15 и крепятся камнем, фашинами, плитами.

Мосты и трубопереезды устраивают в местах пересечения дорожного полотна с осушительными каналами, а пешеходные мостики - на пересечениях просек с каналами.

Мосты проектируют на всех крупных каналах с максимальным расчетным расходом более 2,5 м³, а трубы-переезды - с расходом до 2,5 м³. Трубчатые переезды устраивают под земляным полотном внутрихозяйственных дорог на собирателях и осушителях. Длина их колеблется от 6 до 16,1 м , диаметр = от 0,4 до 2,0 м. Пешеходные мостики строятся на пересечениях просек и троп с каналами, а также в устьях каналов, на участках каналов с глубоким и торфами и на проводящих каналах не далее чем через 1 км .

Отстойники проектируются в устьевых частях каналов, которые впадают в водоприемники, имеющие рыбохозяйственное значение.

В местах возможного перегона животных и прохода гусеничной техники на песчаных грунтах предусматриваются скотопрогонные ложбины и броды-переезды, а в глинистых, торфяных грунтах дно и откосы укрепляются камнем, деревянным настилом, плитами [3].

3.4 Дорожная сеть

Внутрихозяйственная дорожная сеть улучшает условия эксплуатации и ухода за осушительной сетью, а также освоение мелиорированных территорий. На осушенных землях могут проектироваться два вида дорог: самостоятельные, когда направление полотна дороги не связано с прокладкой каналов, и совмещенные, когда дорога проходит вдоль каналов с его низовой стороны. В этом случае грунт от разработки каналов отсыпают в кавальеры, которые используют после строительства сети под земляное полотно лесохозяйственной дороги. Внутрихозяйственная дорожная сеть должна иметь выход до существующих автомобильных дорог. При проектировании дорог количество пересечений с водотоками и каналами должно быть минимальным. При равнинном рельефе дороги прокладывают по квартальным просекам. Обычно при ширине дороги 4,5 м на дорогах устраивают разъезды шириной 8 м и длиной 30 м [3].

3.5 Противопожарные мероприятия

Для борьбы с пожарами и предупреждения их на мелиорированных площадях необходимо предусматривать следующие мероприятия: проведение в качестве противопожарных трасс уширенных просек вдоль каналов, при помощи которых участки леса изолируются один от другого; сооружение на крупных каналах шлюзов, труб-регуляторов, регулирующих в засушливый период водный режим;устройство специальных водоподводных (противопожарных) каналов и водоемов (рисунок 3).

Осушительные каналы предупреждают распространение огня, используются в качестве противопожарных разрывов, создают условия для тушения возникших пожаров.

Подпорные шлюзы создаются на крупных каналах с малым уклоном и постоянным стоком воды. Одновременно шлюзы регулируют водный режим осушенной территории в засушливый период. Шлюзы целесообразно совмещать с мостовым переходом или трубчатым переездом. Ширина отверстия шлюза определяется гидравлическим расчетом на пропуск максимальных весенних паводков. Шлюз-регулятор создается по типовым конструкциям (по типовым проектам).

Специальные противопожарные каналы проектируются в виде:

1) каналов, увеличивающих межканальное расстояние;

)   пограничных (оградительных) каналов, которые прорезают торф до грунтовых вод, и проложенных по границе торфяной залежи, совмещенных с осушителями;

)   каналов, разделяющих торфяное болото на отдельные изолированные участки шириной 500-600 м.

Эти каналы врезают в минеральный грунт и устраивают на 0,5-0,6 м глубже осушителей при ширине по дну 0,6 м. Для задержания воды в каналах через каждые 100 м углубленного канала устраивают перемычки высотой 0,5-0,6 м и шириной 3-5 м.

Противопожарные водоемы проектируют в местах наибольшей пожарной опасности на расстоянии 1 км один от другого вблизи дорог и просек в местных понижениях. Наполнение водоемов осуществляется за счет вод осушительных каналов, грунтовых вод из артезианских скважин. При наполнении из осушительных каналов водоемы устраивают как в русле канала (при строительстве отстойников им придают функции противопожарных водоемов), так и в стороне от него. При наполнении из артезианских скважин водоемы проектируют в местах с наибольшим притоком грунтовых вод. В случае наполнения из артезианских скважин водоемы проектируют в местах неглубокого залегания водоносного слоя мощностью не менее 1,5 м.

При размещении водоема в стороне от осушительного канала - от него прорывают соединительную траншею к водоему глубиной 0,4-0,5 м и шириной по дну 0,4-0,5 м.

Водоемы проектируют глубиной 2,0-3,7 м, ширина по дну 4-5 м, длина по дну 4,7-10,3 м и более. Заложение откосов проектируется соответственно грунту, а в случае использования водоема для водопоя животных - более покатым (1:4 - 1:5). Полезная емкость водоема не менее 280-300 м³, расчетный уровень воды ниже поверхности не менее 0,5 м. К водоему устраивают хорошие подъезды, а в местах водозаборов площадки (12х12 м) для разворота техники. На строительство противопожарных водоемов рассчитывается себестоимость.

При проектировании противопожарных мероприятий необходимо:

определить источник водообеспечения;

подобрать типовые проекты сооружений и устройств, обеспечивающих водозабор и подачу воды в места тушения пожаров;

определить потребное количество противопожарной техники (пожарные автомобили, мотопомпы, ведра, лопаты, топоры, грабли и т.д.) [3].

3.6 Охрана окружающей природной среды при гидролесомелиорации

Мероприятия по охране окружающей среды при гидролесомелиорации является составной частью проектной и предпроектной документации.

Организационные мероприятия включают все согласования с заинтересованными организациями и ведомствами (райисполкомами, лесхозами, санэпидемстанциями, обществами по охране окружающей среды и др.). При этом выявляются на объектах поиска участки болотных ягодников, места сбора лекарственных и технических трав и кустарников, места обитания ценных видов охотничьей фауны, гнездования, токовища, участки с ценными видами рыб и т.д. В районной санэпидемстанции получают разрешение на сброс воды из осушаемого объекта в отмеченные участки водоприемника. При проектировании необходимо предупредить возможность исчезновения ягодников, ценных дикорастущих лекарственных, технических, а также редких растений, занесенных в Красную книгу, исключают перерождение натуральных сенокосов. Места с наличием животных, занесенных в Красную книгу, гидролеосомелиорации не подлежат.

При разработке в проектах раздела охраны окружающей среды необходимо показывать влияние мелиорации на прилегающие территории и на продуктивность леса на болотах и суходолах, улучшение продуктивности сенокосов и лугов, возможную трансформацию ягодников, условий обитания лесной фауны (хозяйственно ценных видов, изменения гидрологических, транспортных и противопожарных условий.

Проектируя осушительную и дорожную сеть, предусматривают переходы для животных с учетом путей их перемещения. Разрубку мелиоративных трасс, корчевание пней, строительство каналов и сооружений не проводят в местах обитания ценных видов зверей и птиц в период гнездования и выкармливания потомства. Химический уход за лесом и внесение удобрений в местах обитания этих животных не разрешается [3].

3.7 Техника безопасности

Техника безопасности разрабатывается для всех стадий и этапов строительных работ. При выполнении гидролесомелиоративных работ обязательно выполнение установленных правил техники безопасности. Производитель работ составляет рабочие инструкции по технике безопасности на выполнение работ с учетом особенностей объектов гидролеосомелиорации, проектных решений , применяемых машин и погодных условий. На производителя возлагается систематический надзор за исправным состоянием машин, оборудования, ограждений, а также за безопасной организацией работ на объекте; обеспечение работников необходимой спецодеждой, обувью, средствами защиты, аптечкой первой помощи; ведение журнала инструктажей, контроль за наличием прав на ведение работ у людей опасных профессий.

К работе на машинах и механизмах допускаются рабочие, прошедшие инструктаж и знакомые с их устройством, регулировками, правилами осмотра и техники безопасности. Работать разрешается на механизмах технически исправных, отрегулированных, полностью укомплектованных приборами, ограждениями, инструментами и приспособлениями.

Техническое обслуживание, осмотры, регулировку, очистку машин и оборудования необходимо проводить во время остановок и перерывов в работе при выключенном двигателе. Ремонт экскаваторов, корчевателей, бульдозеров и других машин допускается только при опущенных на землю рабочих органах [3].

3.8 Ориентировочное определение эффективности лесоосушения

При правильно подобранных лесоосушаемых объектах, квалифицированном проектировании и хорошо построенной гидролесомелиоративной сети в результате регулирования водного режима улучшаются почвенно-грунтовые условия, увеличиваются качественные и количественные показатели выращивания леса, сокращается время выращивания древесины, улучшаются качество древесины, условия заготовки, трелевки и вывозки леса, а также санитарно-гигиенические условия окружающей территории.

Хозяйственный эффект от осушительной мелиорации в основном зависит от лесорастительных условий и обосновывается повышением бонитета, увеличением прироста леса и его таксовой себестоимостью за расчетный период. Для хвойных пород этот период составляет 20 лет, для мягколиственных - 10.

При проведении осушительных работ насаждение сосняка сфагнового с начальным V бонитетом перейдёт во II бонитет, следовательно, намного увеличится прирост древесины [3]. Подробный расчет увеличения выхода древесины на нашем участке размещён в таблице 9.

Таблица 9 - Ведомость подсчета дополнительного прироста

Затем, с помощью данных из предыдущей таблицы и суммы расходов из сметы, определим время, за которое наши затраты окупятся:

Для сосны прирост находим через процентный состав: (11600 + 16800) = 100 %, 90 % = 25560 м3/га; для березы прирост: 10 % = 2840 м3/га.

Т = 105631,43 × 9,7/(25560 × 5,39) + (2840 × 2,92) = 7,02 лет.

4. СОСТАВЛЕНИЕ СМЕТ

4.1 Составление объектных смет

При помощи сметы определяют стоимость мелиоративных работ. Различают сметы:

·  на отдельные виды работ (объектные сметы), которые могут разрабатываться на некоторые виды работ (строительство противопожарного водоема, устройство сточных воронок, сооружение железобетонной трубы-переезда, трассоподготовительные работы и т.д.);

·        сводный сметно-финансовый расчет (СФР),создаваемый в соответствии с существующими инструкциями в зависимости от района работы, применяемых механизмов и группы грунтов с использованием сборников единых районных расценок, а также зональных прейскурантов сметных цен на объекты мелиоративного строительства [3].

Расчёты на строительство противопожарного водоёма приведены в таблице 10.

Таблица 10

Смета на строительство противопожарного водоема ПВ-1,3

Данные по расчёту затратности при укреплении откосов канала плетнёвой стенкой находятся в таблице 11.

Таблица 11 - Смета на укрепление откосов канала плетневой стенкой

Количество средств, потраченных на создание трубы-переезда располагаются в таблице 12. Устройство дорог и кавальеров - таблица 13.

Таблица 12 - Смета на строительство трубы-переезда ТР-2,0 D-1,5 м длиной 9 м на магистральном канале

Таблица 13 - Смета на строительство проездных кавальеров вдоль каналов

Таблица 14 - Сводный сметно-финансовый расчет

5. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГИДРОМЕЛИОРАТИВНОЙ СЕТИ

Гидромелиоративная сеть будет хорошо выполнять свои функции только в том случае, если будет организован надежный уход. Иначе под влиянием естественных и антропогенных причин через несколько лет в результате деформации она разрушается и полностью выходит из строя. Но осушительные системы рассчитаны для работы на десятки лет. Повреждения, которые наиболее часто встречаются, и меры по их устранению приводятся в таблице 15.

Таблица 15 - Основные виды часто встречающихся разрушений каналов и меры по их устранению

Для нормальной работы мелиоративной сети необходима ее правильная эксплуатации, которая начинается сразу после строительства осушительной сети.

Осушительная сеть после строительства должна быть по акту принята Государственной комиссией для эксплуатации. На принятый в эксплуатацию объект составляется кадастр, который включает паспорт осушительной системы и основные характеристики сети и сооружений. В мелиоративный кадастр ежегодно на 1 января вносят все изменения, которые проводят на сети, а также планируемые мероприятия по использованию осушенных площадей.

Охрана и надзор за состоянием лесомелиоративных систем ведутся работниками лесного хозяйства, которые следят за работой мелиоративной сети и соблюдением правил ее эксплуатации, в том числе и противопожарных.

Для поддержания лесоосушительной сети в исправном состоянии необходимо проводить не только уход (удаление из сети случайно попавших предметов, ликвидация завалов, оползней, мусора, искусственных запруд, водной растительности), но и ее ремонт. Ремонт подразделяется на текущий, капитальный и аварийный (таблица 16) [3].

Оценка состояния, виды ухода и ремонта каналов в зависимости от их состояния приводится в таблице 17.

Таблица 16 - Организация технической эксплуатации

Текущий ремонт увеличивает прирост насаждений, увеличивает сроки работы осушительной сети, сокращает объем капитальных (до 30 %) работ и реконструкции. Наибольший расчетный амортизационный срок работы мелиоративной системы около 50 лет. При отсутствии текущих ремонтов за это время проводят не менее двух капитальных ремонтов. Обычно капитально ремонтируют сеть через 15-30 лет.

Таблица 17 - Состояние каналов и виды ухода и ремонта их

Большая часть текущего ремонта осуществляется вручную. Ремонт проводят сезонные рабочие-ремонтеры. На 1 ремонтера в Беларуси принимают следующие нормы выработки в сезон (6 месяцев): по проводящей сети - 7 км; по регулирующей сети - 10 км. Расчет содержания обслуживающего персонала по мелиоративной сети приводится в таблице 18.

Таблица 18 - Потребное количество рабочих ремонтеров

Стоимость содержания рабочих на протяжении шести месяцев определяют по таблице 19.

Стоимость текущего ремонта гидромелиоративной сети зависит от объемов работ, вида и способа его выполнения. Средняя стоимость текущего ремонта (расширение трасс, каналов, вырубка леса, вырубка кустарника на системах и сооружениях, а также мелколесья, трассирование дороги переездов, ремонт пешеходных мостиков и т.д.) одного километра гидролесомелиоративной сети составляет 100 - 150 руб.

Таблица 19 - Ежегодные затраты на рабочих ремонтеров

Общие затраты на эксплуатацию обычно складываются из затрат на текущий и капитальный ремонт. Затраты на капитальный ремонт определяют по действующим нормам амортизационных отчислений и рассчитывают по таблице 20.

Таблица 20 - Амортизационные отчисления

5.1 Лесное хозяйство на осушенных землях

Своевременный ремонт и уход за мелиоративной сетью - обязательное правило ее эксплуатации. Однако гидролесомелиорация может быть высокоэффективным средством увеличения плодородия почв и продуктивности заболоченных и болотных лесов. Этого можно достигнуть только при рациональном сочетании гидромелиоративных и ремонтных мероприятий с дальнейшим лесохозяйственным освоением мелиорируемых земель.

Лесохозяйственное освоение осушенных лесных земель можно осуществлять в зависимости от местных условий разными методами: улучшением лесоводственного состояния древостоев путем реконструкции малоценных насаждений, проведением рубок ухода, лесокультурным освоением осушенных земель, применением удобрений [3].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результатом разработки данного курсового проекта стала осушительная сеть на территории Телеханского лесхоза Брестской области. Так как осушаемая местность имеет равнинный характер, не требующий дополнительных планировок, осушительная сеть включает в себя только регулирующую сеть (24 осушителя) и проводящую (4 транспортирующих собирателей и магистральный канал).

Нам предстояло выполнить: все необходимые расчеты по осушению переходного болота, в целях повышения продуктивности сосняка сфагнового возрастом 40 лет, и перевод этого насаждения с V до II бонитета. Запас древесины на данной нам площади в 400 га при этом увеличится на 16800 м³/га.

Основная расчётная информация была дана в задании.

Проектировалась не только сама сеть, но и дорожно-технические объекты. Определен необходимый объем работ для осушительной сети и составлена общая финансово-расчетная смета их ценности. Также были составлены сметы для различных операций, решены кадровые вопросы, рассмотрена система ухода и, по мере надобности, реконструкции сети. Расход на выполнение заданного плана составил 350854,07 рублей.

В ходе работы над этим курсовым проектом были изучены существующие на практике приемы, система работ на местности. В дальнейшем эти знания могут пригодиться нам при выполнении подобных работ.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Воробьев, Г.И. Лесная энциклопедия: в 2-х т./Гл.ред. Г.И. Воробьев; Ред.кол.: Н.А. Анучин, В.Г. Атрохин, В.Н. Виноградов и др.; М.: Сов. энциклопедия, 1985. - 563 с.

2.  Митин, Н.В. Гидротехнические мелиорации: Практическое руководство по выполнению курсового проекта по курсу «Гидротехнические мелиорации» для студентов специальности 1-75 01 01 «Лесное хозяйство» / Н. В. Митин; М-во образ. РБ, Гомельский государственный университет им. Ф. Скорины. - Гомель: ГГУ им. Ф. Скорины, 2009. - 107 с.

. Технические указания по осушению по осушению лесных площадей; М.: Лесная промышленность, 1971. - 215 с.