Проект осушения лесных земель

Министерство  образования республики Беларусь

 

 

 

Учреждение  образования

«Гомельский государственный  университет

имени Франциска  Скорины»

 

 

Заочный факультет

 

Кафедра лесохозяйственных  дисциплин

 

 

 

 

 

Курсовой проект

 

Проект осушения лесных земель

 

 

 

 

 

 

 

Исполнитель:

Студент группы ЛХ-41

 

 

 

 

 

 

Преподаватель:

к.б.н, доцент

Митин Н.В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гомель 2009

Содержание.

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Слово «мелиорация» происходит от латинского слова melioratio, что означает улучшение. Это улучшение может быть достигнуто различными методами, в связи с этим и мелиорации подразделяются на: лесные, культурнотехнические и гидротехнические. Лесные мелиорации улучшают неблагоприятные почвенные и климатические условия биологическим методом — созданием особых лесонасаждений специальных форм и конструкций и соответствующим образом расположенных по территории. Культурнотехнические мелиорации улучшают поверхность почвы (корчевка пней, расчистка земель от кустарников, уборка камней, выравнивание поверхности, вспашка целины, специальные приемы использования болот под сельскохозяйственные культуры и др.).

Гидротехнические мелиорации (осушение, обводнение и водоснабжение, орошение) улучшают почвы на продолжительное время. Они улучшают водный, воздушный, а частично и питательный режим почв и поэтому являются одним из эффективных средств повышения плодородия почвы. Гидротехнические мелиорации осуществляются для различных целей, особенно большое развитие они получили на сельскохозяйственных и лесных землях.

Гидротехнические мелиорации лесных земель, проводимые в комплексе с лесоводственными, лесокультурными и другими мероприятиями - эффективное средство повышения производительности лесов, освоения неудобных земель и подъема лесного хозяйства в целом.

Гидротехнические мелиорации являются действенным средством подъема урожайности сельскохозяйственных культур и повышения продуктивности лесов.

 

 

1 ХАРАКТЕРИСТИКА ЛЕСОРАСТИТЕЛЬНЫХ  УСЛОВИЙ Гомельского ЛЕСХОЗА

 

В данном проекте излагается проведение гидромелиорационных работ на территории Гомельского лесхоза.

Климат является одним  из более важных факторов произрастания  растительных сообществ, а вместе с этим и важнейшим фактором почвообразования.

Географические условия  климатические факторы, геологическое  строение, состав и строение почвообразующих пород, гидрография и геоморфология обусловили особенности лесорастительных условий республики, а также черты ее зонального расчленения.

В климатическом отношении РБ является переходной полосой от теплого и влажного приморского климата к континентальному. Территория Республики Беларусь относится к зоне влажного климата с теплым летом и умеренно мягкой зимой.

На основании анализа  природных условий РБ и растительности, как ведущего фактора районирования  Н.Д. Юркевич и В.С. Гельтман разработали лесорастительное районирование республики. Выделены  и описаны три геобатанические подзоны, семь лесорастительных районов и 25 комплексов лесных массивов.

Подзоны: северная подзона широколиственно-еловых лесов, ценральная подзона елово-грабовых дубрав, южная подзона грабовых дубрав.

Климат теплый, умеренно-влажный, характерны более продолжительный вегетационный период и большая континентальность климата, которая увеличивается с запада на восток. Весенний и летний сезоны начинаются раньше чем в северной подзоне, что удлиняет вегетационный период до 185-200 дней. Годовые суммы осадков постепенно уменьшаются  к восточной части, составляют  550-700мм, средний дефицит влажности воздуха за май-июль 5,7-7,1 мбар. Период с температурой  выше  0 гр.С   продолжается 230-250 дней, выше 10гр.С - 140-160 дней. Сумма более 10гр.С равна 2200-2450гр.С.

Здесь преобладает формация сосновых лесов (58,5%), еловых (8,1%), дубовых (3,4%). Более чем в два раза больше черноольшанников (11,5%). Почти равные площади заняты березами повислой (7,7%) и пушистой (7,6%).

Почвы. Преобладающими являются бедные дерново-подзолистые песчаные и супесчаные почвы, развивающиеся на глубоких флювиогляциальных и древнеаллювиальных песках. Там, где на равнине сохранились выступы донной морены, эти почвы более плодородны, так как на небольшой глубине подстилаются моренным суглинком. Плоская поверхность равнины, обширные мелкие понижения рельефа, незначительные уклоны водоразделов, близкое залегание водоупорной морены способствуют заболачиванию территории. Преобладают низинные болота. Широко распространены заболоченные дерново-подзолистые и торфяно-глеевые почвы.

В нашем случае объектом мелиорации является насаждение: состава 9С1Б, возрастом 60 лет, IV класса бонитета, имеющую среднюю высоту 12,0 м, диаметр 12,9 см. Полнота насаждения 0,6, количество деревьев 1200 шт/га.

Данное насаждение произрастает в условиях переходного болота с атмосферно-грунтовым типом водного питания на торфе древесно-багульниковом, рыхлом, мощностью 0,9м, степенью разложения 30%, зольность 5%, подстилаемый супесью связной. Площадь осушаемого участка равна 475га. Модуль летне-осенних паводков 25% обеспеченности 0,52 л/с га.

Для осуществления задачи проектирования предложен способ открытой осушительной сети.

Целью  осушения  является  ликвидация переувлажнения  объекта и создания условий для выращивания высокопродуктивного леса на данном участке. Тип леса сосняк багульниковый.

 

2 ЭЛЕМЕНТЫ ОТКРЫТОЙ ОСУШИТЕЛЬНОЙ  СЕТИ

 

Прежде чем преступить к проектированию открытой осушительной сети следует установить:

-тип болота, причины  заболачивания, характер подстилающих  пород. Также нужно изучить  произрастающие там насаждения, травянистую растительность изучить уклон осушаемого участка, водоприемник, куда будит собираться вода.

Осушение лесных земель проводится преимущественно сетью открытых каналов. Развитая открытая осушительная сеть состоит из следующих элементов:

а) регулирующая сеть (осушители - Ос, тальвеговые каналы - Т, борозды), которые принимают поверхностные и грунтовые воды и отводят их в транспортирующие собиратели, откуда вода поступает в магистральный канал и далее в водоприемник;

б) проводящая сеть (транспортирующие собиратели - Тс, магистральный -канал - МК), которая транспортирует воду по собирателям и магистральным каналам в водоприемник;

в) ограждающая сеть (нагорные каналы -Н, ловчие -Л, защитные -3), которая служит для защиты осушенных земель от поверхностных вод и болота, что разрастается;

г) водоприемники (реки, крупные  ручьи, озера и т.д.), которые принимают и отводят всю воду, которая сбрасывается осушительной сетью;

д) гидротехнические сооружения на регулирующей, проводящей и ограждающей  сетях (мосты, трубчатые переезды, шлюзы-регуляторы, закрепления откосов, перепады и т.д.);

е) дорожная сеть с транспортными  сооружениями, обеспечивающая беспрепятственный въезд и выезд транспорта на осушаемые земли;

ж) противопожарные и  природоохранные устройства, служащие для предотвращения возникновения  пожаров и охраны окружающей среды;

з) осушаемые земли.

 

2.1 Каналы регулирующей сети и основные требования при их проектировании

 

Регулирующая сеть служит для регулирования водного режима территории. Расположение регулирующей сети должно обеспечивать поступление в каналы избыточных вод в максимальном количестве и по кратчайшему пути. Каналы регулирующей сети нужно:

1. Проводить под острым  углом к горизонталям поверхности,  что позволяет более полно перехватывать водные потоки, при этом необходимо сохранять необходимый продольный уклон дна каналов; на участках со слабопроницаемыми грунтами при уклонах поверхности 0,005 и менее допускается искусственное увеличение глубины русла к устью.

2. Допускается располагать  осушительную сеть вдоль склона:

а) на участках со слабопроницаемыми  грунтами с уклоном поверхности 0,0005 и менее при условии ограждения заболоченных площадей нагорными каналами;

б) при дополнении постоянной регулирующей сети водоотводными бороздами;

в) на участках с легко  водопроницаемыми грунтами при уклонах  поверхности до 0,0005

г) на глубоких торфяниках, где происходит неравномерная и большая осадка торфа на межканальной полосе.

3. Трассы осушителей  обычно проводятся параллельно  друг другу и просекам; мелиоративные каналы, по возможности прокладываются вдоль просек и дорог с нагорной стороны, что защищает последние от притока воды и позволяет использовать грунт под полотно дороги, а также уменьшает число мостов, труб, переходов.

4. Трассы осушителей  проводятся прямолинейными и  по местам с возможным увеличением глубины торфа к их устью.

5. На оторфованых площадях  стремятся прокладывать каналы по местам с равномерной глубиной торфа.

6. Осушители вводятся  в собиратели как с одной,  так и с двух сторон, сопрягаясь  при этом в плане под углом  60-90°.

7. Во избежание пересечения  квартальных просек необходимо  стремиться проектировать в пределах лесного квартала, длина их, как правило, от 500 до 1500 м, в зависимости от рельефа, расстояний между собирателями и хозяйственно-эксплуатационных условий.

8. При осушении заболоченных  пойм осушители располагаются параллельно    потоку   паводковых   вод,    а   собиратели   -   под   углом    к водоприемнику.

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

10. Для заезда на  межканальные полосы между верховьям  осушительных каналов и смежным проводящим собирателем проектировать разрыв, равный половине расстояний между осушителями.

11. Тальвеговые каналы  располагаются по самым низким местам –низинам.

 

2.2 Каналы проводящей сети и  основные требования при их  проектировании

 

Проводящая сеть служит для своевременного и по кратчайшему пути отвода без затопления их в вегетационный период и пропуска расчетных расходов воды на 0,4 м и ниже бровок берега. При проектировании проводящих каналов необходимо руководствоваться некоторыми основными требованиями:

1. Проводящая сеть  должна отводить воду самостоятельным потоком и на участках с плавным уклоном без выраженных тальвегов и лощин, не мешать расположению регулирующей сети.

2. Трасса проводящих  каналов должна приближаться  к прямой линии, иметь минимальную  длину, т.е. обеспечивать удаление  воды с территории участка  в кратчайшие сроки.

3. Угол поворота канала должен быть не менее 120°. При более острых углах нужно проектировать закругления, при этом радиус закругления не менее 10-кратной ширины  канала поверху (торфяные), 5-кратной в минеральных грунтах.

4. Проводящие каналы  проектируются по более низким  местам рельефа (лощинам, тальвегам) и проводятся желательно перпендикулярно горизонталям.

5. Трасса проводящих  каналов, если торф разной мощности, то должны проводить там, где  торф наиболее мощный.

6. Пересечение проводящих каналов с дорогами, трубопроводами проектируется под прямым или близким ему углом.

7. Магистральный канал сопрягается с водоприемником под углом 45-60°.

8. Сопряжение собирателей с магистральным каналом следует проводить под углом 60-80°. При сопряжении собирателей под углом 90°, следует проектировать закругление 10*В, где В - ширина по верху.

 

2.3 Каналы ограждающей сети и  основные требования при их проектировании

 

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

Нагорные каналы проводят по границам осушаемых участков перпендикулярно потоку стекающей с поверхности воды с вводом в ближайший проводящий канал или водоприемник; при однородном рельефе водосбора, когда на осушаемую площадь вода поступает сплошным потоком, нагорный канал проектируется сплошным по границе участка; при поступлении воды из водосбора на осушаемую площадь отдельными потоками нагорные каналы устраивают прерывистыми, чтобы каждый из них перехватывал отдельный поток и входил в ближайший транспортирующий канал. Кроме того, возможно разнообразное расположение нагорного канала; нагорные каналы проектируются по местам с устойчивым грунтом и имеют плавный, без резких переломов продольный уклон (не менее 0,0005). Нагорные каналы проектируются, когда расход воды, протекающий 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 применяют, если коэффициент фильтрации верхнего метрового слоя равен, или превышает 0,5 см/сут.

Трассы ловчих каналов  должны проходить в устойчивых грунтах  и иметь плавный уклон. Различают  совершенные ловчие каналы, когда  канал прорезает всю толщину водоносного слоя, и несовершенный (висячий), когда дно канала не достигает водоупора.