Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Осушение земель лесного фонда

Петрозаводский государственный университет

Кафедра Лесного хозяйства

Курс: Гидротехнические

Мелиорации

Курсовой проект

Осушения земель лесного фонда

Выполнила: студентка группы

65301.

Руководитель: Харитонов А.Н

Петрозаводск 2010

СОДЕРЖАНИЕ ПРОЕКТА

Введение

Исходные данные для проектирования

Паспорт объекта

1. Характеристика объекта осушения

1.1. Местоположение объекта осушения

1.2. Природные условия района

1.3. Причины избыточного увлажнения почв

1.4. Характеристика избыточно-увлажненных земель

гидролесомелиоративного фонда (ГЛМФ)

2. Элементы и основные принципы проектирования

гидролесомелиоративных систем (ГЛМС)

2.1. Элементы ГЛМС

2.2. Методы и способы осушения земель лесного фонда

3. Проектирование осушительной сети в плане

3.1. Правила размещения осушительной сети в горизонтальной плоскости

3.2. Определение среднего уклона поверхности

3.3. Определение расстояния между осушителями

4. Проектирование осушительной сети в вертикальной плоскости

4.1. Определение глубины каналов с учетом осадки торфа

4.2. Проектирование продольных профилей каналов

4.3. Проектирование поперечных профилей каналов

4.4. Автоматизированное проектирование каналов осушительной сети

5. Гидрологические и гидравлические расчеты

6. Дорожная сеть на осушаемых землях

7. Сооружения на осушительной системе

8. Противопожарные мероприятия на осушительной системе

9. Природоохранные мероприятия на осушительной системе

10. Организация строительства и объемы работ

10.1. Общие положения

10.2. Объемы трассоподготовительных работ

10.3. Объемы земляных работ

10.4. Степень канализации

11. Освоение осушаемых площадей

12. Эксплуатация осушительных систем

13. Эффективность гидролесомелиоративных мероприятий

Заключение

Список использованной литературы

Исходные данные для проектирования

Республика Карелия. Сегежа.
Топографический план в горизонтали в М 1:10000
Цель осушения: Повышение производительности древостоя
Тип леса: сосняк осоко-сфагновый
Почвогрунты:

Глубина торфа – 0.8 м

Степень разложения торфа – 45 %

Зольность торфа – 7.5%

Ботанический состав торфа – осоковый

Плотность торфа – плотный

Подстилающий грунт – супесь
Таксационная характеристика насаждения

Состав: 8С2Е

Класс бонитета: V

Класс возраста: IV

Полнота: 0.8

Густота: 900 шт/га

Средний диаметр: 18 см.

Диаметр и кол-во пней

Пней нет

Глубина грунтовых вод: 0.2 м

10. Водосборная площадь магистрального канала или транспортирующего собирателя 700 га.

Паспорт объекта

Паспорт является краткой характеристикой объекта. В нем приводятся основные сведения об осушительной системе:

а) общая площадь объекта – 768.2 га;

б) площадь, занятая под трассами каналов, дорог и проездов – 78,9 га;

в) тип осушительной системы (по исполнению, способу отвода воды и характеру воздействия на водный режим):

- по исполнению – открытая,

- по способу отвода воды – самотечная,

- по характеру воздействия на водный режим – односторонняя;

г) протяженность осушительной сети ( в т.ч. проводящая), км:

- протяженность осушительной сети – 68694.4м,

- протяженность проводящей сети – 8850 м,

д) густота осушительной сети (в т.ч. по проводящей и по регулирующей сетям), м/га:

- густота осушительной сети –89.4 м/га,

- густота проводящей сети –11, 5 м/га,

е) объем выемки грунта: 1081656,5м³ _;

ж) применяемые механизмы на трассоподготовительных и на земляных работах:

кусторезы, корчеватели, трактора: Т-130Б и ДТ-75Б. экскаваторы: Э-352 и ТЭ-3М.

з) потребное количество механизмов на земляных работах, шт. – 4 шт.;

и) ежегодный лесоводственный эффект за первое, второе и третье десятилетия, м³:

- за первое – 1432.48м³;

- за второе – 2265.27м³;

- за третье – 1883.03м³;

В состав проекта входят следующие чертежи:

а) топографический план осушительной системы в горизонталях (рисунок 1);

б) продольные профили одного регулирующего и одного проводящего каналов (рисунок 2: рисунок 3);

в) поперечные профили двух детально запроектированных каналов на нулевых пикетах (рисунок 4: рисунок 5).

Введение

Задачи гидромелиорации:

1.Осущение избыточно-увлажненных земель (отрегулировать водный режим)

2. Вырастить высокопродуктивные леса.

3. С 60х до 75х годов перед мелиорацией стояла задача как можно больше осушить земель.

4. С 75 года ставилась задача реконструкции ранее построенных объектов.

5. С 90х годов подготовка кадров для работы над осушительными системами.

Цели:

1. Повысить производительность лесов на избыточно увлажненных землях.

2. вовлечение в лесохозяйственное использование ранее не используемых земель.

В настоящее время мелиорация приостановлена.

В Карелии более трети земельного фонда имеют избыточное увлажнение. Эти земли в перспективе необходимо использовать для выращивания древостоев. Поэтому и опущение лесов будет возобновлено.

Цель курсового проекта - научится проектировать и строить осушительные системы.

Глава 1

Объектами осушения в лесном хозяйстве являются земли гидролесомелиоративного фонда (ГЛМФ). Это переувлажненные земли лесного фонда, водно-воздушный режим которых выступает в качестве основного экологического фактора, ограничивающего рост древесной растительности, и поэтому нуждающийся в постоянном или временном регулировании водного режима с целью улучшения их использования, когда это хозяйственно целесообразно с учетом лесоводственно-мелиоративных, природоохранных, технико-экономических и других требований. Наш объект является избыточно переувлажненным.

ГЛМФ можно разделить на основной и временный. К основному относятся земли постоянного или периодического переувлажнения, нуждающиеся в постоянном регулирование водного режима; к временному - вырубки и гари, нуждающиеся в регулировании водного режима в период восстановления леса. Наш объект относится к территориям нуждающимся в постоянном регулировании водного режима.

ГЛМФ - величина непостоянная. Она может увеличиваться с интенсификацией лесного хозяйства и развитием мелиоративной науки.

Анализ ГЛМФ необходим для обоснованного принятия решения об осушении и об очередности строительства объектов.

Лесоводственная эффективность осушения оценивается по величине дополнительного текущего прироста древесины. Она зависит от плодородия осушаемых земель, поэтому группы эффективности осушения приурочены к определенным группам типов леса и условиями местопроизрастания.

Величина дополнительного текущего прироста после осушения зависит от географического положения объекта осушения. С продвижением на север она уменьшается. В Карелии такая тенденция установлена Г.Е.Пятецким. Если принять дополнительный текущий прирост после осушения в южной Карелии(между 60,5 и 63 градусами с.ш) за 100%, то в тех же типах леса в средней Карелии(63-64,5 градусах с.ш.) он составляет 80%, а в северной Карелии (между 64.5-67 градусами с.ш.) только 50-60%. Наш объект (шуйско-виданский лесхоз) относится к южной Карелии.

Эффективность гидромелиорации зависит от возраста осушаемых древостоев. Чем старше деревья, тем слабее они отзываются на мелиорацию. Деревья в раннем возрасте лучше отзываются на улучшение водного режима почв. С лесоводственной точки зрения в первую очередь следует осушать наиболее молодые насаждения. Однако в этом случае может увеличиться срок окупаемости объектов. У нашего объекта класс возраста VIII( это деревья с возрастом от 161 до 180 лет) которые могут плохо отзываться на гидролесомелиорацию, но решено произвести мероприятия именно здесь.

К первоочередным объектам гидролесомелиорации относят земли ГЛМФ первой и второй групп эффективности осушения .Там могут быть получены наилучшие результаты. Во-вторую очередь следует осушать сосняки сфагновые и верховые болота на неглубоких торфах. На нашем объекте осушения, произрастает сосняк осоково-сфагновый, он относится в группе типов леса травяно-сфагновые. Эти леса относятся ко 2 группе эффективности осушения, т.е является первоочередным объектом гидролесомелиорации.

Земли четвертой группы эффективности осушения в Карелии можно включать в ГЛМФ, если они расположены в лесопарковой зоне или вдоль автомобильных дорог для повышения устойчивости насаждений против выбросов газа.

При назначении объектов под осушение надо учитывать мощности строительных организаций и реальные возможности лесохозяйственных предприятий по освоению по освоению осушаемых площадей. Чтобы не получилось так, земли осушены, а древесные культуры не высаживаются или за ними не идет уход, то есть смысл в осушении отпадает. Планировать объёмы лесоосушительных работ следует с учетом возможности проведения всего комплекса гидролесомелиоративных мероприятий. То есть работ по осушения и их дальнейшему использованию.

Решение о проведении гидролесомелиоративных работ принимается с использованием таблице 1

Таблица 1

Группы типов лесов и условия местопроизростания	Группа эффективности осушения	Категория ГЛМФ	Основной метод и способ осушения
1	2	3	4
1.Леса болотно-травяные на торфянисто-, торфяно-перегнойных почвах низинного типа заболачивания и низинные болота: а) хвойные б) лиственные	1 2	основной	Коренное осушение постоянными каналами
2.Леса травяно- и долгомошно-сфагновые на торфянисто- подзолистых, торфянисто- и торфяно-глеевых и торфяных почвах переходного типа и переходные болота	2	То же	То же
3. Сосновые и сфагновые леса на верховых и верхово-переходных торфах и верховые болота с глубиной торфа: а) менее 1м б) более 1м при уклоне поверхности более 0.0025 менее 0.0025	3 4 5	Тоже Тоже Тоже	Тоже Тоже Тоже
4.Леса долгомошно-черничные влажные на слабооторфованных и грубогумусных минеральных гидроморфных почвах	4	тоже	Тоже
5.вырубки, гари и молодняки преимущественно на суглинистых почвах временного переувлажнения после удаления древостоя	-	временн ых	Поверхностное осушение временными каналами и бороздами

Исходя из этой таблицы наш тип леса (сосняк осоко-сфагновый) относится к группе типов леса травяно- и долгомошно-сфагновые. Исходя из этого мы можем сделать вывод, что группа эффективности осушения 2. Поэтому следует осушать этот участок.

Глава 2

Выбор методов и способов осушения, конструкции осушительной сети

Осушительная система должна воздействовать на водный режим переувлажненных почв. Вид такого воздействия называется методом осушения.

Способом осушения называется система технических приемов и лесохозяйственных мероприятий, направленных на регулировании водного режима.

Проектировать осушительные системы следует с учетом причин заболачивания. Источниками поступления воды на земли ГЛМФ могут быть:

а) атмосферные осадки;

б) поверхностные воды, притекающие с окружающего водосбора;

в) грунтовые воды, притекающие с окружающего бассейна;

г) грунтовые воды, выклинивающиеся под напором из подстилающих слоев грунта;

д) воды половодий и паводков рек, ручьев и озер.

Каждому методу соответствуют свои способы осушения. Ниже в таблице2 приведены методы и соотвутсвующие им способы осушения.

Таблица 2

Методы осушения	Способы осушения
1) Понижение уровня грунтовых вод	Строительство осушительных каналов
2) предохранение территории от затопления водами поверхностного стока	Строительство нагорных каналов (на границе болота и возвышенностей)
3)предохранение территории от затопления водами грунтового стока	Строительство ловчих каналов (до 2х метров) на границе болота
4) ускорение стока поверхностных вод	Бороздование (нарезка борозд). Этот способ рекомендуется на вырубках для предотвращения их заболачивания.
5) предотвращение территории от затопления водами разливов рек и ручьев	Спрямления русла
6) увеличение расхода влаги на испарение	Мероприятия по ускорению роста древостоев (мелиорация и лесхоз мероприятия)

Способы осушения определяют конструкцию осушительной сети. Лесные земли преимущественно осушают открытыми самотечными каналами и бороздами. В зоне избыточного увлажнения осушительная сеть обычно имеет обычно одностороннее воздействие на водный режим. Она включает в себя проводящую сеть (магистральные и собирательные каналы), регулирующую сеть (осушительные каналы и борозды) и ограждающую сеть (ловчие и нагорные каналы). Обычно на землях после осушения принимается решение о создание лесных культур, в нашем случае создание лесных культур не нужно, так как уже произрастает древостой на нашей территории. Осушение здесь проводится для увеличения продуктивности леса.

Глава 3

Определении расстояний между регулирующими каналами

Осушительная сеть должна обеспечить норму осушения, т.е. такое минимальное понижение уровня почвенно-грунтовых вод в наименее осушенной зоне между осушителями, которое обеспечит достижение оптимального (исходя из поставленных задач) водно-воздушного режима. Такое положение почвенно-грунтовых вод достигается при определенных параметрах осушительной сети.

В России лесные земли, как правило, осушают глубокими (около 1м) каналами, а основным нормативом при проектировании осушительной сети является расстояние между осушителями. В табл.3 приведен вариант, на основе которого рассчитывают расстояния между осушителями с учетом соответствующего поправочного коэффициента. Эти коэффициенты для всех районов нашей страны указаны в «Руководстве по осушению лесных земель». Для южной Карелии такой коэффициент равен 0,85; для средней – 0.80.

При глубоком залегании водоупора (более 3м), а также при дополнении регулирующей сети бороздами, расстояние между осушителями могут быть увеличены на 20%.

При грунтово-напорном водном питании расстояния между осушителями уменьшают на 20-30%.

Таблица для средней Карелии

Таблица 3

Тип леса	Расстояния между осушителями,м
Тип леса	Макс.продуктивность насождений	Макс. Рентабельность осушения
Ельник болотно-трявяной	75	150
Сосняк болотно-травяной	80	160
Ельник долгомошный	65	120
Ельник травяно-сфагновый	60	120
Сосняк травяно-сфагновый	70	120
Сосняк по переходному болоту	60	120
Сосняк долгомошный	80	120
Сосняк сфагновый	55	110
Сосняк по верховому болоту	40	60

При проектировании осушительной сети в плане расчетные расстояния между осушителями могут изменяться в пределах ±10 %.

Исходя из этой таблицы расстояния, в нашем сосняке осоко-сфагновым , следует брать 96 метров.

Т.к. у нас средняя карелия и коэффициент для нее равен- 0.8

Тип леса- сосняк травяно-сфагновый

R=0.8*120

R=96

Глава 4

Проектирование осушительной сети в горизонтальной плоскости

Расположение осушительной сети в плане зависит от целей мелиорации, типа и интенсивности водного питания, типа торфяной залежи и подстилающих грунтов, рельефа и конфигурации осушаемого участка, наличия на объекте коммуникаций, сооружений, квартальных просек, существующих каналов. Будучи составной частью осушительной системы, осушительная сеть должна быть, увязана с остальными её элементами.

Направления движения поверхностных вод обусловлено рельефом местности. В большинстве случаев и грунтовые воды движутся в том же направлении. Осушительная сеть должна перехватывать потоки поверхностных и грунтовых вод и сбрасывать их в водоприёмник.

Регулирующая сеть предназначена для сбора избыточных вод с осушаемого участка. Осушители должны быть параллельны между собой, длина их не должна превышать 1500м. Следует стремиться проектировать осушители так, чтобы они не пересекали квартальные просеки. Между верховьев осушителей и смежным проводящим каналом проектируются разрывы, которые используются в качестве проездов. Сопряжение каналов регулирующей сети с собирателями в плане проводятся под углом 60-90⁰, для предотвращения размывания их мест соединения.

Проводящие каналы должны удалять воду с осушаемых земель без затопления их в вегетационный период. Они располагаются по самым низким отметкам поверхности земли. На участках с плавным уклоном поверхности без выраженных тальвегов и лощин проводящую сеть следует проектировать в зависимости от удобства размещения в плане регулирующей сети. Проводящие каналы должны иметь возможно меньше пересечений с дорогами, линиями связи и электропередач, другими коммуникациями. Сопряжение магистрального канала с водоприемником проектируется под углом 45-60⁰, а собирателей с магистральными каналами под углом 60-80⁰. При больших углах проектируются закругления. Это нужно чтобы не происходило заиление дна каналов и водоприемника.

Ограждающая сет чаще всего состоит из нагорных и ловчих каналов. Нагорные каналы строят по границам осушаемых участков. В зависимости от условий поступления воды с водосбора на осушаемую площадь их проектируют сплошными или прерывистыми.

Для ограждения осушаемого участка от притока грунтовых или грунтово-напорных вод проектируют ловчие каналы. При заболачивании территории напорными водами каналы проектируют по линиям наиболее высоких напоров. Ловчие каналы приурочивают к зоне наиболее высокого стояния грунтовых вод.

Каналы осушительной сети целесообразно приурочивать к существующим просекам и дорогам. Около квартальных просек их следует располагать с нагорной стороны. Вдоль дороги лучше устраивать каналы с двух сторон для её защиты от притока воды и уменьшения числа мостов.

Встречающиеся на осушаемых участках небольшие водоемы следует сохранять в природоохранных целях. Для этого каналы проектируют в обход водоемов.

Начинать проектировать осушительную сеть следует с водоприёмника (в случае необходимости его регулирования), замет намечают проводящую сеть и в последнюю очередь – регулирующую.

Предварительное расположение каналов осушительной сети намечается прямо на топографических картах или аэрофотоснимках. В курсовом проекте - на топографическом плане в горизонталях.

При выносе трасс каналов в натуру местоположения каналов уточняется, и сведения об их плановом размещении заносят в трассировочные и пикетажные журналы. По данным этих журналов вычерчивается окончательный план осушительной сети.

Отношение общей длины каналов к осушаемой площади характеризует густоту осушительной сети (м/га). В проекте ее следует вычислить отдельно для проводящей и регулирующей сети и для всей осушительной сети в целом.

Глава 5

Проектирование каналов в вертикальных плоскостях

Сохранность и эффективность работы каналов осушительной сети во многом зависит от соблюдения норм проектирования. В первую очередь это относится к таким параметрам, как глубина канала, коэффициенты откосов и уклоны дна.

5.1. Глубина каналов

Принятая в нашей стране схема осушения лесных земель предполагает глубину осушителей после осадки торфа около одного метра. Для компенсации осадки торфа проектную глубину каналов надо увеличить: в плотных торфах на 10-15%, в торфах средней рыхлости на 20-25%, в рыхлых торфах 25-40%. Меньшие величины принимаются в евтрофных условиях, большие в олиготрофных.

Если мощность торфа меньше глубины канала, тогда надо рассчитать осадку органического грунта и прибавить к этой величине один метр.

Осушение земель лесного фонда 📙 Курсовая → 🆔 169257