24.Противоэрозионный комплекс противоэрозионных мероприятий в зоне гидрографической сети. Проектирование приовражных и прибалочных лесополос

Зона гидрографической сети включает в себя саму гидрографическую сеть и прилегающие территории с уклонами от 8о и более.

Под гидрографической сетью понимают систему естественных понижений на поверхности земли, по которой стекают воды поверхностного стока с прилегающих склонов. Гидрографическая сеть состоит из пяти основных звеньев: ложбина, лощина, суходол, балка, долина.

Ложбина представляет собой небольшое понижение с неявно выраженными берегами.

Лощина более глубокий элемент с более выраженными берегами.

У суходола берег не только ярко выражен, но и резко ассиметричен по внешней стороне.

Балка имеет менее ассиметричные берега и более широкое дно. На дно балки наблюдается выход грунтовых вод в виде постоянного или временного ручья. Балка впадает в речную долину.

Долина принимает сток от всех вышеперечисленных звеньев гидрографической сети.

При значительной концентрации вод поверхностного стока возникает размыв почв, результатом которого является образование оврагов.

Под оврагами следует понимать современное эрозионное образование в виде промоины, возникающее в результате размыва и выноса почвы потоками талых и ливневых вод. Овраг со всем его ответвлениями называется овражной системой. Бывают донные и береговые овраги. Донные овраги возникают на дне древней гидрографической сети. Береговые – в результате размыва берегов древней гидрографической сети.

Для зоны гидрографической сети характерны процессы линейной эрозии – почвы и подстилающие их породы разрушаются в вертикальном направлении. Потоки сосредоточены в узком русле. Проектируемые в этой зоне мелиоративные мероприятия должны быть, прежде всего, направлены на борьбу с линейной эрозией (более страшной чем плоскостной).

Основной вид противоэрозионных мероприятий – устройство приовражных и прибалочных лесополос, создание зон сплошного облесения и залужения, строительство капитальных гидротехнических сооружений (ГТС).

Для прекращения роста оврагов и их закрепления на склонах проектируют лесозащитный комплекс, состоящий из приовражных лп и прибалочных лп.

Осн назначение-создание естественной гидравлического перехода с целью уменьшения или замедления стока. Расположение ОЛП зависит от конфигурации оврага,так при вершинном типе оврага практикуют ЛП вдоль оврага виде ломанной прямой .или прямолинейных отрезков, повторяющих основной контур.

Расстояния от бровик оврага до ЛП зависит от состояния грунтов.при неустойчивом положении расстояние=2,3H. Прибалочные и ОЛП предназначены для предупреждения разрыва оврагов и балок. ЗЛП располагают на балках не ближе 3 м. Форма БЛП и ОЛП-древесно-кустарниковая, плотная конструкция .Ширина 20-30 м.кол-во рядов 6-8. Подбор пород имеет гл.значение,где необходимо учитывать смыстость почв,наруш.плодородие. В состав ЛП входят корнеотпрысковые породы (дял закреплен оврагов) Древеснокустарниковые породы с сильнйо корневой системой.

25.Принципы расчета простых гидротехнических сооружений.

1. Определяем объем стока весеннего снеготаяния:

м3/м

Где: 10-3─ коэффициент размерности;

F ─ площадь водосбора;

─ слой стока 10% вероятности превышения, мм;

м2

Где: Вруб. ─ расстояние между соседними противоэрозионными

рубежами, м;

Расстояние Вруб. во многом зависит от точности установления расчетного значения слоя стока, который может определяться по формуле:

мм

Где: ─ норма стока весеннего снеготаяния, т.е. среднемноголетнее

значение слоя стока, мм (определяют по гидрологическим

картам);

─ модульный коэффициент (определяют по спец. таблицам);

─ коэффициент, учитывающий эрозионную податливость почв на

водосборе (определяют по таблице 5);

─ коэффициент, учитывающий форму склона.

Расчет:

=75*1,65*1*1*0,7=86,62 мм

= 10-3*86,62мм*В руб

2. Определяем водозадерживающую способность вала (с использованием расчетной схемы на рис. 10):

м3/м

Где: Sпр. ─ поперечное сечение прудка, м2;

м2

м2

м2

м2

м3/м

Где: ─ глубина прудка перед валом, м;

─ коэффициент заложения верхового откоса вала;

─ уклон поверхности земли перед валом (определяется по плану).

*Примечание: м; где ─ ширина, стокорегулирующей

лесополосы;

m=1,25 или 1,5

Расчет:

1/2*1,25*0,017424=0,01089м2

hпр= i*Всрлп =0,011*12=0,132

Нв= 0,132+0,3=0,45

½*(0,017424/0,011)=0,792 м2

Sпр=0,01089+0,792=0,80289 м2

0,80289*1=0,80289 м3/м

3. Определяем водопоглощающую способность траншеи ( м3/м)

м3/м

Где: ─ коэффициент фильтрации грунтов, м/сутки;

─ продолжительность весеннего снегостояния, сутки;

─ ширина прямоугольной траншеи, м;

─ глубина траншеи, м.

К расчетам можно принять:

=1,5...3 м/сут., =10 сут., =0,5...0,8 м, =1,2...1,5 м;

Расчет:

Wтр.=1,5*10*(0,5*1,2)*1=9 м3/м

4. Определяем суммарную водозадерживающую способность вала и траншеи:

м3/м

м3/м

Расчет:

Wруб.=0,80289+9=9,80289 м3/м

5. Предполагая равенство объемов стока, выходим на уравнение:

м3/м

Подставляем в уравнение расчетные характеристики и получаем:

Из этого уравнения определяем расстояние между противоэрозионными рубежами ( м):

м

Расчет:

Вруб.=(9+0,80289)/(10-3*86,62)=113,17 м = 113 м.

РИС. 7. Поперечный профиль гребневых валов-террас (разрез I-I, см. рис. 12):

1 – гребневый вал; i – уклон склона; H – высота вала;

h – глубина воды в прудке; Вт – ширина гребневой террасы.

К расчетам гребневых террас можно принять:

─ высоту гребневого вала h=0,5 м;

─ глубина воды перед валом hв=0,5 м;

─ заложение откосов вала m1=1:1,5; m2=1:1;

─ уклон террасы – определяется на плане.

Методика расчетов.

1. Определить расчетный объем стока. Рассматриваем сток весеннего снеготаяния для года 10% вероятности превышения ( ).

м3

Где: 10-3─ коэффициент размерности;

─ слой стока весеннего снегостояния для года 10% вероятности

превышения, мм;

F ─ площадь водосбора расчитываемого гребневого вала, м2;

Расчет:

10-3*86,62 мм*В т*1 м3

2. Определить водозадерживающую способность гребневого вала ( ):

м3/м

Где: ─площадь живого сечения прудка перед валом (см. рис. 11).

Расчет:

=1/2*0,52*1=0,125 м2 =1/2*(0,52/0,011)=11,36 м2

=11,48 м2

=11,50 м3/м

3. Расчеты величин и осуществляем для одного погонного метра вала.

Из уравнения написанного в раскрытом виде, определить расчетную ширину гребневых террас.

РИС. 8. Плановое расположение гребневых валов-террас:

1 – гребневый вал; 2 – гребневая терраса; Вт – ширина гребневой террасы.

.

м.

Вт=500*(0,25*(1/0,011+1)/86,62)=132,63 м = 133 м.