Осушение ельника травяно-болотного
Введение
Гидротехнические мероприятия
представляют собой систему мероприятий, обеспечивающих коренное улучшение
водного режима земель (заболоченных, избыточно увлажненных, засушливых,
эродированных, смытых и др.). В лесном хозяйстве гидротехнические мероприятия
направлены на повышение производительности земель - получение дополнительного
прироста древесины, улучшение качества посадочного материала, выращиваемого в
питомниках, рост урожайности плодовых и ягодных культур.
Повышение производительности лесов остаётся
главной задачей лесного хозяйства Российской Федерации. В достижении её важная
роль отводилась на протяжении длительного времени и, безусловно, будет
отводиться осушению переувлажнённых земель или гидромелиорации.
Благодаря гидромелиоративным мероприятиям
заметно возрастает прирост древесины, улучшается её товарная структура,
расширяется покрытая лесом площадь за счет облесения болот.
В настоящее время в силу
экономических и ряда других причин новое лесоосушение и реконструкция
гидромелиоративных систем в Российской Федерации практически не проводятся.
Многие лесоосушительные сети либо вышли из строя, либо находятся в
неудовлетворительном состоянии. Сведены к минимуму работы по капитальному
ремонту осушительных каналов. Растут площади вторичного заболачивания земель,
нуждающихся в неотложном проведении всех видов ухода и ремонте на каналах
осушительной сети. Площадь осушаемых земель сократилась, по данным
инвентаризации гидролесомелиоративных систем 1999 года, до 3-3.5 млн. га, из
которых только на 2 млн. га представляется экономически целесообразным
проводить работы по реконструкции с целью сохранения и увеличения достигнутого
от осушения лесоводственного эффекта.
В связи с этим, развитие
гидролесомелиорации требует значительного улучшения подготовки квалифицированных
специалистов лесохозяйственного производства
1. Определение среднего
уклона осушаемого участка
С этой целью на плане осушаемого
участка проводим три линии примерно перпендикулярно горизонталям и равномерно
расположенные по участку. По каждому из этих линий определяем уклон местности
по формуле.
, (м);
где: i - уклон местности;
h
- Превышение (разность отметок), м;
L
- Длина линий определения по плану с точностью до 0,1 мм и переведенная в
соответствии с масштабом в метры.
м
м
м
После того как вычислили
уклон трех линий, определяем средний уклон местности как средне арифметическую
величину из трех уклонов. На осушаемом участке средний уклон равен:
(м)
м
2. Определение глубины
каналов на осушительной сети
Глубина осушительных
каналов зависит от интенсивности осушения, характеристики торфа, его мощности,
плотности и подстилающей торф почвенной породы.
Сначала определяем
глубину осушаемых каналов. Глубина осушителей после осадка торфа принимается по
методическим указателям следующие:
Таблица 1
|
Глубина торфа, (м).
|
0,1 - 0,5
|
0,6 - 1,3
|
более 1,3
|
|
Глубина каналов, (м).
|
0,75 - 0,9
|
0,95 - 1,0
|
1,0 - 1,2
|
Согласно заданию на курсовой проект,
глубина торфа составляет 5,0 м, что более 1,3 м, торф плотный, хорошо
разложившийся, следовательно, глубина осушителей после осадка торфа в курсовом
проекте принимается равной 1,2 м. После осушения болот происходит осадка торфа
и, следовательно, проектная глубина каналов будет больше глубины каналов после
осадки торфа.
Проектируемая глубина каналов
определяется по формуле:
;
где: Тпр. -
проектная глубина каналов, м;
m
- Коэффициент зависящий от типа болот и плотности торфа;
Т0 - глубина
каналов после осадка торфа, м.
Коэффициент m определяется по таблице 6 методическим указанием. Согласно
задания курсового проекта тип болота - низинное, плотность торфа −
плотный, степень разложения − хорошая, зональность торфа 15%,
следовательно, коэффициент m
принимается равным 1,20. Тогда проектируемая глубина осушительных каналов будет
равна:
; (м)
м
Глубина собирательных
каналов принимается, как правило, 0,1 - 0,2 (м) больше глубины осушительных
каналов после осадки торфа, следовательно, глубина собирателей в курсовом
проекте равна:
; (м)
м
; (м)
м
Глубина магистральных
каналов принимается равной 0,2 - 0,3 (м) больше глубины собирательных каналов
после осадки торфа и принимается равной:
; (м)
м
Тогда проектная глубина
магистрального канала будет равна:
; (м)
м
Данные по глубине
каналов в целом по осушительной сети приведены в таблице 2.
Таблица 2. Глубина
каналов осушительной сети
|
Наименование канала
|
 ,
(м) ,
(м)
|
|
|
1. Осушители
|
1,2
|
1,44
|
|
2. Собиратели
|
1,4
|
1,68
|
|
3. Магистральный канал
|
1,7
|
2,9
|
3. Определение
расстояний между осушителями
Расстояние между осушителями в
большей степени определяют величину и скорость понижения почвенно-грунтовых вод
на осушаемую площадь. В природных условиях действие их зависит от типов водного
питания, величины осадков, глубины залегания водоупора на болотных почвах, и
характера подстилаемого торф грунта.
Для определения расстояния между
осушителями с учетом приведенных факторов приняты данные таблицы 8 методических
указаний, часть которых приведена в таблице 3.
Таблица 3. Расстояние между осушителями
в зависимости от торфа и глубины каналов
|
Группы типов леса
|
Почва
|
Мощность торфа, (м)
|
Глубина осушителя после осадки грунта, (м)
|
Расстояние между осушителями, (м)
|
|
Ельник травяно-болотный
|
Болотная низинная: на суглинке
|
более 1,0
|
1,0 - 1,2
|
250 - 270
|
Согласно заданию на курсовой проект
тип болота низинный, глубина торфа более 1,3 м глубина осушения после осадки
торфа 1,2 м. В выбранные из таблицы 3 значения расстояний, необходимо вводить
поправки таблица 4.
Таблица 4. Зональные поправочные
коэффициенты определения расстояний между осушителями
|
№ зоны
|
Республика, область
|
Поправочные коэффициенты
|
|
III
|
Пермский край
|
0,70-0,85
|
Следовательно, расстояние между
осушителями равно 0,85×250=212,5 м. Тогда на осушительной системе проектируется построить
21 осушитель.
4. Проектирование
осушительной системы на плане
Для сбора и отвода воды из
осушительных каналов в курсовом проекте предусмотрено строительство четырех
собирательных каналов. Поскольку осушаемый участок расположен в четырех
кварталах размером 1×1 км, следовательно, общая протяженность их составит 4000 м с целью
отвода воды в целом из осушительной системы. Проектируется построить один
магистральный канал протяженностью 1400 м с отводом воды в реку.
На осушительной сети проектируется
построить также гидротехнические устройства, которые состоят из мостов,
противопожарных водоемов, дорожной сети и трубопереездов.
В целях противопожарной безопасности
осушаемого участка в курсовом проекте предусматривается построить четыре
противопожарных водоема длиной 20 м шириной 20 м и глубиной 3 м вдоль
осушителей №3-4 и №2-3.
Для технического обслуживания,
аварийного и капитального ремонтов на осушительной сети предусмотрено
строительство дорог вдоль магистрального канала протяженностью 1400 м вдоль
собирательных каналов протяженностью 4000 м и противопожарных водоемов
протяженностью 1 км. Общая протяженность дорог в целом на осушительной системе
составляет 5500 м.
Для проезда автотракторного
автотранспорта предусматривается строительство двух мостов при пересечении
магистрального канала с собирательными. При пересечении собирателей с
квартальными просеками и дорог, к противопожарным водоемам проектируется
построить два трубопереезда.
5. Продольный профиль
собирателя
Продольный профиль в курсовом
проекте построим для собирателя №2, для определения отметок разбиваем
собиратель №2 на пикеты по 100 м, получаем 10 пикетов. По отметкам горизонтами
методом интрополяции, определяем отметки поверхности собирателя на каждом
пикете, с точностью до 0,01 м. После того как отметки поверхности найдены
проектируем дно канала. Отметки дна канала находим следующим образом. Вниз под
линией поверхности собирателя откладываем проектную глубину в устье и истоке
канала полученные точки соединяем и получаем дно канала по формуле:
где: iд - уклон дна
ПК10д -
отметка дна 10 - го пикета
ПК0д -
отметка дна 0 - го пикета
После того как найден
уклон дна, определяем отметки дна. Для этого уклон дна умножаем на расстояние
между пикетами, и полученные превышения прибавляем к отметке полученных
пикетов.
Зная отметки
поверхности, и дна канала на каждом пикете определяем его глубину, которая
равна разности отметок поверхности и дна.
По вычисленным отметкам
строим на миллиметровые продольный профиль собирателя, принимаем горизонтальный
масштаб 1:10000 вертикальный 1:100 вычисление отметки приведены таблице 5
отметки поверхности дна и глубины собирателя.
Таблица 5. Отметки
поверхности дна и глубины собирателя
|
№№ пикетов
|
Отметки, (м)
|
Глубина канала, (м)
|
|
поверхности
|
дно
|
|
|
 101,58100,181,40
|
|
|
|
|
 101,64100,231,41
|
|
|
|
|
 101,66100,281,38
|
|
|
|
|
 101,67100,331,34
|
|
|
|
|
 101,70100,381,32
|
|
|
|
|
 101,74100,431,31
|
|
|
|
|
 101,78100,481,30
|
|
|
|
|
 101,84100,531,31
|
|
|
|
|
 101,88100,581,30
|
|
|
|
|
 101,91100,631,28
|
|
|
|
|
 102,05100,651,40
|
|
|
|
. Коэффициент откосов.
Поперечный профиль осушителя
Откосы являются важным
элементом каналов, они зависят от почвогрунтовых, глубина каналов, степени
разложения торфа, поэтому устойчивость откосов уменьшается с уменьшением
глубины канала, следовательно, чем глубже канал, тем положе устраивают откосы.
Коэффициент откосов
вычисляют по формуле:
где: m - коэффициент откосов;
- заложение откосов, м;
- проект. глубина
каналов, м
В курсовом проекте
коэффициенты откосов приняты по таблице 11 методических указаний. Выписки, из
которых приведены в таблице 5.
Таблица 6. Коэффициенты
откосов
|
Вид грунта
|
Коэффициент заложения откосов
|
|
Осушители
|
Проводящих каналов глубиной, (м)
|
|
|
0,8-1,5
|
Более 1,5
|
|
Торф древесный хорошо разложившийся
|
1,0-1,25
|
1,25-1,5
|
1,5-1,75
|
|
|
|
|
|
Согласна заданию по курсовому
проекту тип болота низинный, торф древесный, степень разложения хорошая,
следовательно, согласно таблице 6 коэффициент откосов принимается следующее:
для осушителей - 1,0
для собирателей - 1,25
для магистрального канала - 1,5
Для расчетов ширины по дну
осушителей принимают, как правило, 0,3 м, а ширину собирателей 0,4 м.
Из формулы:
находим, что 
;
(м), тогда заложение откосов будет равна:
для осушителей - 1,0
× 1,4 = 1,4 м
для собирателей - 1,25 ×
1,7 = 2,13 м
для магистрального
канала - 1,5 × 2,9 = 4,35 м
Ширину канала по верху
определяем по формуле:
; (м)
где: В-ширина канала по
верху, м;
- заложение откосов, м;
в-ширина канала, м
Тогда ширина канала по
верху будет равна:
для осушителей - 2 ×
1,4 + 0,3 = 3,1 м
для собирателей - 2 ×
2,13 + 0,4 = 4,6 м
для магистрального
канала - 2 × 4,35 + 0,4 = 9,1 м
Параметры каналов
осушительной системы приведены в таблице 6.
Таблица 7. Коэффициенты
откосов, заложение откосов, ширина по верху и дну каналов на осушительной сети
|
Наименование канала
|
Коэффициент откосов
|
Заложение откосов, (м)
|
Ширина каналов, (м)
|
|
|
|
По верху
|
По дну
|
|
Осушители
|
1
|
1,4
|
3,1
|
0,3
|
|
Собиратели
|
1,2
|
2,1
|
4,6
|
0,4
|
|
Магистральный канал
|
1,5
|
4,4
|
9,1
|
0.4
|
На основании вычисленных данных
строим поперечный профиль осушителя. Масштабы принимаем следующие:
М гор. = 1: 50
М верт. = 1: 30
Что значит, что по горизонтали: в 1
см 0,5 м, по вертикали: в 1 см 0,3 м.
Приведенный профиль приведен в
приложение 3.
7. Гидрологический и
гидравлический расчеты
осушитель гидравлический откос
Гидрологический и
гидравлический расчет в курсовом проекте приведены упрощенным методом, они
проводятся с целью определения ширины по дну крупных проводящих каналов
(магистральные, собиратели). Непосредственно ширина по дну находится
гидравлическим расчетом. В этом расчете ширина по дну определяется методом
подбора и принимается такой, что в расчетный период канал отводил всю
поступающую с водосборной площади воду и уровень в канале не превышал бы
расчетного горизонта. Следовательно расход воды в водосборной площади (Qв) в этот период должен быть равен пропускной способности канала.
На осушенной площади расчетный период в корнеобитаемом слое почвы не должен
подтапливаться поскольку 
,
а 
,
должна проектироваться такая ширина канала по дну, чтобы в расчетный период
соблюдалось равенство:
где: 
-
расчетный модуль стока, 
;
F
- площадь водосбора, Га;
w
- живое сечение канала, 
;
- скорость течения воды
в канале, м/с
Гидрологический расчет
Решаются 3 вопроса:
1) На такие воды производить
расчет (т.к. в течение года и в отдельные годы меняется количество протекающей
в канал воды) т.е. определяет расчетный период, на такие воды проводить расчет
и расчетную обеспеченность.
2) Как определить расчетные
модули
) Каким принять положение
расчетного горизонта воды в канале.
Для создания на осушенных землях
оптимального для древесных растений водно-воздушного режима важнейшими
требованиями являются освобождение от гравитационной влаги корнеобитаемой зоны
почв к началу роста корней древостоя и предотвращения даже кратковременного
затопления этой зоны на протяжении всего периода вегетации. Чтобы выполнять
такие требования расчетный модуль стока должен быть больше высокого значения
его, возложенного в данный период. Поскольку же подтопление коржевых систем во
вне вегетационный период в том числе и в период весеннего половодья, не наносит
существенного вреда древесным растениям, и является на осушенных лесных землях,
допустимые расчетные модули стока целесообразно принимать меньше максимального.
Этим условиям отвечает последовательный модуль стока, в связи, с чем при
осушении лесных земель расчеты следует проводить на послепаводковые воды, а в
качестве расчетного периода принимать весну.
Расчетные модули стока при осушении
лесных земель принимаются с обеспеченностью 25%, при осушении лесопарков 10%.
При какой обеспеченности модули стока, равное расчетному или превышающие его,
будут наблюдаться в среднем соответственно 1 раз в 4 года и 1 раз в 10 лет. В
этих случаях каналы могут не справиться с припуском поступающей в них воды, и
на осушительных площадях возможно подтопление корнеобитаемого слоя почв.
В курсовом проекте для упрощения за
расчетный период принимаем лето, и расчет производим на средние высокие летние
воды расчетный модуль, который рассчитываем по формуле А.А. Дубаха:
; (
)
где: F - площадь водосбора, Га;
i
- уклон дна, принимаем в случае ср. - уклон осушительного участка;
К - коэффициент прихода
ухода влаги, принимаем по приложению 5 методических указаний; для республики
Марий-Эл он равен 1,1, следовательно, расчетный модуль стока будет равен:
Таким образом, расход
воды с водосборной площади будет равен:
Гидравлический расчет
В курсовом проекте за
расчетный горизонт уровня в канале принят ниже бровки канала (
)
на 0,3 м так как глубина магистрального канала после осадка торфа равна 1,5 м
расчетного горизонтального уровня воды 
подбор ширины
магистрального канала по дну (в) начинаем с минимального значения 0,4 м при
этой ширине по дну определяем следующие показатели:
. Площадь живого сечения
по формуле:
; 
где: 
- площадь живого
сечения, 
;
- коэффициент откоса;
- расчетная глубина
воды в канале, 
Следовательно, площадь
живого сечения равна:
. Слоченный периметр
определяем по формуле:
; (м)
где: χ
- смоченный периметр, м
. Гидравлический радиус
по формуле:
; (м)
. Скоростной коэффициент
С определяем по формуле Н.Н. Павловского:
где: n - коэффициент шероховатости в среднем принимается = 0,03.
- переменный показатель
степени при гидравлическом радиусе меньшем единицы определяется по формуле:
Следовательно,
скоростной коэффициент равен:
. Скорость течения воды
определяется по формуле равномерного движения воды в водоема (по формуле Шези):
где: -
скорость течения воды, м/с;
i - средний уклон местности
. Расход воды по каналу
рассчитывается по формуле:
, (м³/с);
м³/с
Полученный расход
сравниваем со значением притока воды с водосборной площади
,
полученное расхождение не должно превышать 
.
Вывод:
Поскольку пропускная способность канала больше притоку воды с водосборной
площади, следовательно, ширину канала по дну принимаем 0,4 .
Объем земляных работ
Объем выемки грунта
собирателя №2, на которой построен продольный профиль. Вычисляем между каждой
парой соседних пикетов по формуле:
, ();
где: V - объем грунта, ;
B
- ширина канала по верху, ;
в - ширина канала по
дну, ;
- проектируемая глубина
канала, м;
L
- длина, каналов, м
Площадь поперечных
сечений на каждом пикете вычисляем по формуле:
где: F - площадь поперечного сечения канала на данном пикете,
Ширину канала по верху
на каждом пике вычисляют по формуле:
где: m - коэффициент откоса.
Вычисленные данные по
собирателю №1 приведены в таблице 7.
Ведомость объёмов земельных работ по
устройству собирателя №2
|
№ пикетов
|
Глубина канала Т пр., (м)
|
Ширина канала, (м)
|
Площадь поперечного сечения, (м²)
|
Средняя площадь поперечного сечения, (м²)
|
Расстояние между пикетами, (м)
|
Объем выемки грунта, (м³)
|
Коэффициент откосов
|
|
|
|
По дну
|
По верху
|
|
|
|
|
|
|
0
|
1,68
|
0.4
|
4,6
|
4,2
|
|
|
|
1.25
|
|
|
|
|
|
4,22
|
100
|
422,31
|
|
|
1
|
1,69
|
|
4,63
|
4,25
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4,18
|
100
|
417,73
|
|
|
2
|
1,66
|
|
4,55
|
4,11
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4
|
100
|
399,63
|
|
|
3
|
1,61
|
|
4,43
|
3,88
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,82
|
100
|
381,83
|
|
|
4
|
1,58
|
|
4,35
|
3,75
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,73
|
100
|
373,08
|
|
|
5
|
1,57
|
|
4,33
|
3,71
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,69
|
100
|
368,76
|
|
|
6
|
1,56
|
|
4,3
|
3,67
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,69
|
100
|
368,76
|
|
|
7
|
1,57
|
|
4,33
|
3,71
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,69
|
100
|
368,76
|
|
|
8
|
1,56
|
|
4,3
|
3,67
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,62
|
100
|
362,33
|
|
|
9
|
1,54
|
|
4,25
|
3,58
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,89
|
100
|
389,03
|
|
|
10
|
1,68
|
|
4,6
|
4,2
|
|
|
|
|
|
Итого
|
|
|
|
|
|
|
3852,2
|
|
Общие объемы земляных работ по
устройству собирателей, осушителей и магистрального каналов, на которые не
построены поперечные профили вычисляем по ниже приведенной формуле:
, (м3)
где: В-ширина канала по
верху, м;
- проектируемая глубина
канала, м;
L
- длина канала, м
Объем земляных работ по
устройству противопожарных водоемов определяем по формуле:
, (м3)
где: а - ширина водоема,
м;
в - длина водоема, м;
с - глубина водоема, м
В курсовом проекте
запроектировано четыре противопожарных водоема, следовательно, объем земляных
работ будет равен:
(м³)
Общие данные по объемам
земляных работ в целом по осушительной системе приведены в таблице 8
Таблица 8. Сводная
ведомость объема земляных работ по всей осушительной сети
|
№ п.п
|
Наименование канала
|
Длина канала, (м)
|
Глубина канала, (м)
|
Ширина канала, (м)
|
Площадь поперечного сечения, (м²)
|
Объем выемки грунта, (м³)
|
Коэффициент откосов
|
|
|
|
|
По дну
|
По верху
|
|
|
|
|
1.
|
Магистральный канал
|
1410
|
2,9
|
0,4
|
9,1
|
13,78
|
19422,75
|
1,5
|
|
2.
|
Собиратели:
|
|
|
1
|
1600
|
1,68
|
0,4
|
4,6
|
4,2
|
6720
|
1,25
|
|
2
|
1000
|
|
|
|
|
3852,2
|
|
|
3
|
1600
|
|
|
|
|
6720
|
|
|
4
|
1000
|
|
|
|
|
4200
|
|
|
Итого по проводящей сети:
|
6610
|
40914,95
|
|
|
3.
|
Осушители:
|
|
|
кв.Ι
|
4960
|
1,44
|
0,3
|
3,1
|
2,45
|
12142,08
|
1
|
|
кв.ΙΙ
|
5000
|
|
|
|
|
12240
|
|
|
кв.ΙΙΙ
|
5630
|
|
|
|
|
13782,24
|
|
|
кв.ΙV
|
5000
|
|
|
|
|
12240
|
|
|
Итого по проводящей сети:
|
20590
|
50404,32
|
|
|
4.
|
Противопожарный водоемы
|
|
|
|
|
|
3600
|
|
|
Всего по проводящей и регулирующей сети:
|
27200
|
94919,27
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На основании данных таблицы 8,
вычисляем объем грунта на 1 Га осушаемой площади, раздельно по проводящим
(магистральному и собирательного) каналов, регулирующего (осушители) каналов и
противопожарного водоемов, путем деления объемов земляных работ по ним на общую
площадь (400 Га).
Следовательно, объем выемки грунта
на 1 Га будет равен:
по проводящим каналам:
, 
где: 
-
объем выемки грунта на 1 Га по проводящим каналам, ;
- объем выемки грунта
магистрального канала, м3;
- объем выемки грунта
собирательных каналов, м3;
- общая осушаемая
площадь, Га
=102,29 м³/Га
по регулирующим каналам:
,
где: 
-
объем выемки грунта на 1 Га по регулирующим каналам, ;
- объем выемки грунта
осушительных каналов, м3;
- общая осушаемая
площадь, Га
=126,01 м³/Га
по противопожарным
водоемам:
,
где: 
-
объем выемки грунта по противопожарных водоемов, ;
- объем выемки грунта
на 1 Га по противопожарных водоемов, м3;
- общая осушаемая
площадь, Га
=90 м³/Га
В целом объем выемки
грунта на 1 Га осушительной сети будет равен:
,
где: 
-
объем выемки грунта на 1 Га осушительной сети
- объем выемки грунта
по проводящей и регулирующей сети, м3;
- общая осушаемая
площадь, Га
=237,3 м³/Га.
8. Степень канализации.
Смета затрат на производство работ
Степень канализации
Степень канализации
осушаемой территории вычисляем раздельно для проводящей и регулирующей сети и
для всей осушительной сети путем деления протяженности всех каналов на
осушаемую площадь. Для проводящей сети степень канализации равна:
, (м / Га)
где: 
-
степень канализации проводящей сети, м / Га;
- общая длина
магистрального и собирательного каналов, м;
- общая осушаемая
площадь, Га
м / Га
Для регулирующей сети
степень канализации равна:
, (м / Га)
где: 
-
степень канализации регулирующей сети, м / Га;
- длина осушительных
каналов, м
, м / Га
Для всей осушительной
сети степень канализации равна:
, (м / Га)
где: 
-
степень канализации для всей осушительной сети, м / Га;
- общая длина
магистрального, собирательных и осушительных каналов, м
=68 м / Га
Трассоподготовительные
работы
Строительство
осушительной сети начинается с трас подготовительных работ, включающих:
разрубку трасс (валку леса), трелевку древесины и корчевку пней.
Ширину разрубки
трасс определяют по приложению 6 (методические указания) в зависимости от
глубины каналов и коэффициентов откоса, раздельно для магистральных,
собирательных и осушительных каналов. Разрубку, трелевку и корчёвку проводят в
том случае, когда средний диаметр древостоя больше 12 см, при меньших диаметрах
трас подготовительные работы проводят кусторезами.
Таблица 9.
Таксационная характеристика соснового насаждения
|
 ,
(лет) ,
(см) ,
(см)БонитетПолнота, (ед).W
на 1 Га, (м³)W
общ. при П = 0,6 (м³)Средний объем хлыста, (м³)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100
|
17,8
|
17,7
|
4
|
0,7
|
353
|
247,1
|
0,292
|
Разрубка трасс
(валка леса), начинается с определения ее площади, которая определяется как
произведение ширины трассы на длину каналов, раздельно для проводящей и
регулирующей сети:
По проводящей сети:
- для магистральных каналов
, (м2)
м2
для собирательных
каналов
, (м2)
м2
По регулирующей сети:
для осушительных каналов
, (м2)
м2
где: Вт - ширина трассы
(определяется по приложению 6 методических указаний).
Общая площадь разрубки
трасс определяется как сумма площадей проводящей и регулирующей сети, которая
переводится в гектары.
, (м2)
Затем определяется общий
вырубаемый запас на осушаемой площади по формуле:
, (м3)
м3
где: 
-
общий вырубаемый запас, м3;
- общая площадь
разрубки трасс, Га;
- средний запас на 1 Га
осушаемой площади, м3/Га
После определения общего
вырубаемого запаса на трассах каналов осушаемой территории вычисляют затраты,
денежные и трудовые, на выполнение работ по строительству осушительной сети
(валка и трелевка леса, корчевка пней), земляные работы (рытье каналов и
противопожарных водоемов), строительство дорог, строительство мостов и
строительство трубопереездов.
Подготовка трасс
кусторезом
В курсовом проекте валку
леса производим кусторезом «Секор», бригадой в составе четырёх человек.
Норма выработки на валку
леса на одного человека при среднем объеме хлыста 0,292 равна 6,3. Поскольку в
бригаде четыре человека, следовательно, комплексная выработка на бригаду
составит: (6,3 × 4) = 25,2 м3/смена. Следовательно, для вырубки общего
запаса на осушаемой территории потребуется: 
бр/смен. В курсовом
проекте предусматриваем валку леса проводить в течении 6 месяцев или 144
рабочих календарных дней, следовательно для валки леса потребуется: 
бригады.
Для работы трёх бригад необходимо приобрести три кустореза «Секор», стоимость
одного кустореза = 10000 рублей ×3=30000
руб.
Затраты на приобретение
бензина марки А-76 при норме расхода в смену 12 литров при стоимости одного
литра 26 рублей составит: 
рублей.
Затраты по фонду заработной платы на валку леса составит:
1. Вальщик
леса V разряда с дневной тарифной ставкой 187,93 руб. составит:
рублей.
. Помощник
вальщика леса IV разряда с дневной тарифной ставкой 168,8 руб. составит: 
рублей.
. Двух сучкорубов
ΙΙΙ разряда с дневной
тарифной ставкой 139,7 руб. составит: 
рублей.
Общие затраты по
заработной плате на валку леса составит: 
4293365,98 рублей.
Общие затраты на валку
леса
Таблица 10. Данные по
затратам на валку леса
|
Наименование техники
|
Кол-во единиц
|
Стоимость единицы, (руб.
|
Общая стоимость, руб.
|
Кол-во машиносмен
|
Общий фонд зарплаты, руб.
|
Стоимость 1 литра ГСМ, руб.
|
Общие затраты на ГСМ, руб.
|
Всего затрат, руб.
|
|
Кусторез «Секор»
|
3
|
10000
|
30000
|
392,25
|
4293365,9
|
26
|
367146
|
591871
|
Трелевка леса
Трелевку леса в курсовом
проекте предусмотрено производить трелевщиком ЛХТ-55. При среднем объеме хлыста
0,292 принимается норма выработки в день 50,4 м3. поэтому для
трелевки общего запаса потребуется: 
машиносмен. Трелевку
нужно производить в течении 3 месяцев или 72 рабочих календарных дней,
следовательно для трелевки леса потребуется: 
. В связи с небольшим
объемом работ на трелевку леса, экономически целесообразно трактор ЛТХ-55 общей
стоимостью 650000 рублей ×2=1300000 рублей.
Затраты на горюче -
смазочные материалы при норме расхода 120 литров за машиносмену и стоимостью 1
литра дизельного топлива 27 рублей составит: 
рублей.
Затраты по фонду
заработной платы по трелевке леса составит:
Тракторист 6 разряда
дневная тарифная ставка 207,2 рублей составит: 
рублей. Общий фонд
заработной платы по трелевке леса составляет: 40636,1 рублей.
Данные по затратам на
трелевку леса приведены в таблице 11.
Таблица 11. Общие затраты на
трелёвку леса
|
Наименование техники
|
Кол-во единиц
|
Стоимость еденицы, руб.
|
Общая стоимость, руб.
|
Кол-во машиносмен
|
Общий фонд зарплаты, руб.
|
Стоимость 1 литра ГСМ, руб.
|
Общие затраты на ГСМ, руб.
|
Всего затрат, руб.
|
|
Трактор-трелёвочник ЛХТ-55
|
2
|
650000
|
1300000
|
98,06
|
40636
|
27
|
635445,39
|
1976082,5
|
Корчевка пней
Корчевку пней производить
только на ширину каналов по верху. Общая площадь корчевки составит:
- по магистральному
каналу: 
по собирательным
каналам: 
по осушительным каналам:
Общая площадь корчевки
составит:
, м2
16920 + 57200 + 205900
=280020 м2 или 28 Га
Корчевку леса в курсовом
проекте предусмотрено проводить корчевателем Д695-А. Норма выработки
корчевателя 0,5 Га/смену. Поэтому для корчевки общего запаса потребуется: 
машиносмен.
Корчевку нужно производить в течении 2 месяца или 48 рабочих календарных дней,
следовательно для корчевки потребуется: 
.
В связи с небольшим
количеством работ по корчевке пней, экономически целесообразно корчеватель
Д695А общей стоимостью 800000 рублей, взять в аренду, на что в смете
предусмотрены затраты 10% от его стоимости или 80000 рублей.
Затраты на горюче -
смазочные материалы при норме расхода 120 литров за машиносмену и стоимостью 1
литра дизельного топлива 27 рублей составит: 
рублей.
Затраты по фонду
заработной платы по трелевке леса составит:
Тракторист 6 разряда
дневная тарифная ставка 207 рублей составит: 
рублей. Общий фонд
заработной платы по трелевке леса составляет: 11592 рублей.
Данные по затратам на
корчевку приведены в таблице 12
Таблица 12. Общие затраты на
корчёвку пней
|
Наименование техники
|
Кол-во единиц
|
Аренда техники, руб.
|
Общая стоимость, руб.
|
Кол-во машиносмен
|
Общий фонд зарплаты, руб.
|
Стоимость 1 литра ГСМ, руб.
|
Общие затраты на ГСМ, руб.
|
Всего затрат, руб.
|
|
Корчеватель Д695А
|
1
|
Аренда
|
80000
|
56,00
|
11592
|
27
|
181440
|
273032
|
Земляные работы
Земляные работы в
курсовом проекте предусмотрено производить экскаватором ТЭ-3М. Норма выработки
экскаватора 75 м3/ч или 0,6 Га/смену, значит для земляных работ
потребуется: 
машиносмен.
Земляные работы нужно
производить в течении 3 месяцев или 72 рабочих календарных дней, следовательно
для земляных работ потребуется: 
. Для выполнения
земельных работ, экономически целесообразно экскаватор ТЭ-3М общей стоимостью
1200000 рублей, взять в аренду, на что в смете предусмотрены затраты 10% от его
стоимости или 120000 рублей.
Затраты на горюче -
смазочные материалы при норме расхода 120 литров за машиносмену и стоимостью 1
литра дизельного топлива 27 рублей составит: 
рублей.
Затрата по фонду
заработной платы по земляным работам составит:
Тракторист 6 разряда
дневная тарифная ставка 207 рублей составит: 
рублей. Общий фонд
заработной платы по земляным работам составляет: 9660,69 рублей.
Данные по затратам на
земляные работы приведены в таблице 13
Таблица 13. Общие затраты на
земельные работы
|
Наименование техники
|
Кол-во единиц
|
Аренда техники, руб.
|
Общая стоимость, руб.
|
Кол-во машиносмен
|
Общий фонд зарплаты, руб.
|
Стоимость 1 литра ГСМ, руб.
|
Общие затраты на ГСМ, руб.
|
Всего затрат, руб.
|
|
Экскаватор ТЭ-3М
|
1
|
120000
|
120000
|
46,67
|
9660,69
|
27
|
98014
|
227674
|
Строительство дорог
Строительство дорог
в курсовом проекте предусмотрено производить бульдозером-кавальероразравнителем
на тракторе Т100МБГС (Т-130БТ). Так как производительность
бульдозера-кавальероразравнителя 100 м3/см. Так как дороги строятся
вдоль каналов по кавальерам, то количество грунта на строительство дороги
следует принимать 50% от рытья каналов. Тогда нам необходимо рассчитать объём
работ:
м3
м3
м3
м3
Таким образом, для
проведения дорожных работ потребуется: 
машиносмены.
Дорожные работы
производят в течение 4 месяцев или 96 рабочих календарных дней, следовательно,
для строительства дорог потребуется: 
машин.
Для строительства дорог,
приобретаем бульдозер-кавальероразравниватель Т-100МБГС общей стоимостью 800000
руб. × 5=3804970 рублей.
Затраты на горюче-смазочные
материалы при норме расхода 120 литров за машиносмену и стоимостью 1 литра
дизельного топлива 27 рублей составит: 
рублей.
Затраты по фонду
заработной платы по строительству дорог составит:
Тракторист 6 разряда с
дневной тарифной ставкой 207,2 рублей составит: 
рублей. Общий фонд
заработной платы по трелевке леса составляет: 449969,82 рублей.
Данные по затратам на
строительство дорог приведены в таблице 14
Таблица 14. Общие затраты на
строительство дорог.
|
Наименование техники
|
Кол-во единиц
|
Стоимость единицы, руб.
|
Общая стоимость, руб.
|
Кол-во машиносмен
|
Общий фонд зарплаты, руб.
|
Стоимость 1 литра ГСМ, руб.
|
Общие затраты на ГСМ, руб.
|
Всего затрат, руб.
|
|
бульдозером-кавальероразравнителем на тракторе Т100МБГС
(Т-130БТ)
|
5
|
800000
|
3804970
|
456,6
|
449969
|
27,0
|
58635
|
4313574
|
Строительство
мостов
При строительстве
мостов тип моста и его стоимость подбирается в курсовом проекте по приложению 7
методических указаний, исходя из ширины канала по верху, его глубины и ширины
пролета моста.
При ширине
магистрального канала 9,1 (м), подбираем однопролетный мост на свайных опорах
Г-7 с длиной 7 м и расчетным пролетом 6 м. Стоимость данного моста 12130
рублей. В курсовом проекте предусмотрено построить 2 моста, тогда стоимость
будет равна: 
рублей.
Строительство
трубопереездов
При подборе типа
трубопереездов в курсовом проекте необходимо учитывать максимальный расход воды
м3/с - 2,2 м3/с в безнапорном режиме, глубину канала
после осадки торфа 1,6 м, диаметр труб с учетом данных в курсовом проекте
принимаем ТП-120 с диаметром 120 см с максимальным расходом в безнапорном
режиме 2,2 м3/с. Стоимостью 3860 рублей. В курсовом проекте
предусмотрена установка 3 трубопереездов, тогда стоимость будет равна: 
рублей.
Таблица 14. Сводная смета затрат и
себестоимость лесомелиоративных работ на осушительной сети.
|
Статьи затрат
|
Разрубка трасс
|
Трелевка древостоя
|
Корчевка пней
|
Земляные работы
|
Строительство дорог
|
Строительство мостов
|
Строительство трубопереездов
|
Всего затрат
|
|
Тарифная заработная плата
|
194724,8
|
40637,12
|
11604,03
|
9670,024
|
473033,82
|
|
|
729669,78
|
|
Премиальные выплаты (33-35% от зарплаты)
|
64259,18
|
13410,251
|
3829,329
|
3191,1079
|
156101,1601
|
|
|
240791,03
|
|
Бригадирские (10% от зарплаты)
|
19472,48
|
4063,71
|
1160,40
|
967,00
|
47303,38
|
|
|
72966,98
|
|
Доплата по районному коэффициент
|
29208,72
|
6095,57
|
1740,60
|
70955,07
|
|
|
109450,47
|
|
Итого:
|
307665,2
|
64206,66
|
18334,37
|
15278,64
|
747393,4
|
|
|
1152878,26
|
|
Начисления на оплату
|
129527
|
27031,00
|
7718,77
|
6432,31
|
314652,64
|
|
|
485361,75
|
|
Затраты на приобретение техники
|
30000
|
1300000
|
80000
|
120000
|
4000000
|
|
|
5530000,00
|
|
Амортизационное исчисление
|
6600
|
286000
|
17600
|
26400
|
880000
|
|
|
1216600,00
|
|
Затраты на ГСМ
|
367146,2
|
635445,39
|
181452,9
|
151210,80
|
61640,51
|
|
|
1396895,88
|
|
Непредвиденные расходы
|
40374,62
|
222144,54
|
27905,29
|
29761,08
|
494164,05
|
|
|
814349,59
|
|
Полная себестоимость
|
881313
|
2534827,6
|
333011,4
|
349082,82
|
6497850,63
|
24260
|
13896
|
10634241,5
|
|
Рентабельность (10% от себестоимости)
|
88131,3
|
253482,76
|
33301,14
|
34908,28
|
649785,06
|
2426
|
1389,6
|
1063424,15
|
|
Итого:
|
969444,3
|
2788310,3
|
366312,5
|
383991,11
|
7147635,69
|
26686
|
15285,60
|
11697665,6
|
|
Себестоимость на 1 Га
|
|
|
|
|
|
|
|
29244,16
|
.
Экономическая эффективность осушения. Срок окупаемости проекта
Экономическая эффективность осушения
определяется в основном повышением продуктивности леса за счет улучшения
почвенно-гидрологических условий места произрастания древостоя.
Повышение производительности леса
(лесоводственная эффективность) в результате осушения определяется через
увеличение текущего прироста насаждений, который можно определить по таблицам
хода роста или по таблицам справочника гидролесомелиоратора Е.Д. Сабо.
Лесоводственная эффективность
осушения приведена в Таблице 15.
Таблица 15. Лесоводственная
эффективность осушения
|
Периоды
|
Прирост, м3/га
|
|
После осушения
|
До осушения
|
Дополнительный за год
|
Общий дополнительный на 1 га
|
На всем осушаемом участке
|
|
I
|
4,3
|
0,7
|
3,6
|
36
|
13391,928
|
|
II
|
8
|
0,7
|
7,3
|
73
|
27155,854
|
Примечание: из общей площади осушаемого участка исключается общая площадь под
разрубку трасс.
- 28 = 372 Га.
Срок окупаемости проекта
определяется путем деления общих затрат (Таблица 15) на прибыль, полученную от
реализации дополнительного прироста древостоя за 1 год, (расчет производим только
за первый период).
За 1 десятилетие планируется
получить дополнительный прирост в объёме 13391,928 м3, что в
денежном выражении, при стоимости дровяной древесины хвойных пород 250 рублей
за кубометр, составляет - 334800 рубль.
Следовательно, прибыль, полученная
от реализации дополнительного прироста древостоя, за 1 год составит 334800
рублей.
∙36∙ 250 = 334800 руб.
Срок окупаемости капитальных
вложений, разработанных в курсовом проекте, будет равен общим затратам деленных
на прибыль, полученную от реализации дополнительного прироста древостоя за 1
год и составляет 7 лет.
11697665,6/ 334800 = 34 года.
Из приведенных расчетов следует, что
все капитальные затраты на строительство осушительной сети окупятся через 34
года и через этот период, в результате осушения, участок начнет приносить
чистую прибыль.
При таком сроке окупаемости
мероприятия являются малоэффективными, поэтому следует произвести расчеты для
второго периода.
За 2 десятилетие планируется
получить дополнительный прирост в объёме 27155,85 м3, что в денежном
выражении, при стоимости дровяной древесины хвойных пород 250 рублей за
кубометр, составляет - 6788962,5 рубль.
Следовательно, прибыль, полученная
от реализации дополнительного прироста древостоя, за 1 год составит 6788962,5
рублей.
∙36∙ 250 = 6788962,5
руб.
Срок окупаемости капитальных
вложений, разработанных в курсовом проекте, будет равен общим затратам деленных
на прибыль, полученную от реализации дополнительного прироста древостоя за 1
год и составляет 2 года.
11697665,6/ 6788962,5 = 2 года.
Из приведенных расчетов следует, что
все капитальные затраты на строительство осушительной сети окупятся через 2
года и через этот период, в результате осушения, участок начнет приносить
чистую прибыль.
Вывод: из приведенных в курсовом проекте расчетов можно сделать
заключение, что гидролесомелиорация на участке низинных болот, а также на
других территориях с подобными почвенно-климатическими условиями является
рентабельной и экономически эффективной, при сроке окупаемости во второй период
и подлежат реализации во вторую очередь.
Литература
осушитель гидравлический откос
1. Анучин Н.П. Сортиментные и товарные таблицы. М. Лесная
промышленность, 1968 - 478 с.
.Б.В. Бабиков Гидротехнические мелиорации 2002 г.
. Б.В. Бабиков Гидротехнические мелиорации лесных земель.
. Гидротехнические мелиорации. Учебное пособие. НГСХА 2006 г.
. Гидротехнические мелиорации. Указания по курсовому проекту.
Учебное издание НГСХА 2003 г.
. Норма выработки и расценки на лесохозяйственные и
лесозаготовительные работы, 1998 г.
.Х.А. Писарьков, А.Ф. Тимофеев Гидротехнические мелиорации лесных
земель.
.Е.Д. Сабо Справочник гидромелиоратора.
. Справочник таксатора