Проектирование противоэрозионных гидротехнических сооружений

Противоэрозионные гидротехнические мероприятия проектиру­ются в случаях, когда применение агротехнических, агролесо-мелиоративных и других мероприятий недостаточно эффективно обес­печивает прекращение эрозионных процессов и предназначаются для быстрого и надежного закрепления интенсивно растущих овра­гов, разрушающих сельскохозяйственные угодья, или угрожающих строениям и другим объектам, а также отвода поверхностных вод с незадерненных эродированных склонов.

Для защиты почв от эрозии применяются следующие виды гидротехнических сооружений:

- водозадерживающие: валы-канавы, террасы, пруды;

- водонаправляющие: валы, нагорные канавы, валы-распыли­тели и канавы-распылители стока;

- водосборные (сопрягающие): перепады, консольные перепа­ды, быстротоки, трубчатые водосбросы, шахтные перепады;

- донные: запруды, донные перепады и пороги.

Выбор видов гидротехнических сооружений для каждого про­ектируемого объекта должен проводиться в комплексе с другими противоэрозионными мероприятиями, с учетом геологических и гидрологических условий, вида и стадии развития эрозионных процессов, особенностей рельефа местности, сельскохозяйствен­ного использования земель, а также с учетом использования за­регулированного стока для целей водоснабжения, орошения или других хозяйственных нужд.

На территории сельскохозяйственных организаций омской области проектируются водозадерживающие валы, т. к. они расположены в зоне с недостаточным увлажне­нием благоприятными инженерно-геологическими условиями и весенне-осенний сток не превышает общепринятого среднего уровня. Водозадерживающие валы относятся по капитальности к 5 классу и рассчитаны на задержание объема стока, не превышающего5-10%. Валы делаются высотой - от 0,8 до 1,5 м. шириной по гребню 2 м. по низу 6,5 м: крутизна откосов, согласно СНиП принимается в зависимости от грунта. Для расчета используется коэффициент заложения откоса вала, приведенный в приложении И.

Перелив и выплеск воды через гребень вала недопустимы. Через 60-100 м по его длине земляные перемычки. По концам вала под углом 110-140 град устанавливают шпоры, которые препятствуют оттоку воды вдоль вала и вместе с валом прилегающим к нему стокам образуют чашу прудка. Шпоры бывают глухие и водосливные (открытые). Каждый вал должен иметь водосливную шпору, чтобы был обеспечен организованный отток воды на безопасный в отношении размыва склон в случае переполнения прудка. Шпоры с валом сопрягаются плавно радиусом 15-20 м. Наиболее приемлемая длина вала 200-250 м. Это обусловлено глубиной прудка и занимаемой валом площадью. При увеличении протяженности вала и глубины прудка возможно длительное застаивание воды и заболачивание.

Для установления количества валов необходимо определить площадь водосбора и объем стока с этой площади.

, (4.1)

где Wp - объем весеннего стока, м3;

F - площадь водосбора, км2:

hp - расчетный слой весеннего стока, заданной обеспечен­ности, мм:

, (4.2)

где Кр % - модульные коэффициенты; характеризующие отклонение обеспеченных величин стока hp % от среднего много­летнего значения hср;

hср- норма слоя весеннего стока, мм (10 мм).

Значение модульного поправочного коэффициента приведено в приложении К.

Количество валов определяется исходя из объема воды, за­держиваемого одним погонным метром вала.

, (4.3)

где Lb - длина вала, м;

Wb - объем воды, задерживаемый одним погонным метром вала,м3.

Данные по параметрам водозадерживающего вала приведены в приложении Л.

, (4.4)

где Кв - количество валов, шт. ;

Lopt - оптимальная длина вала, м.(200-250 м).

4.4 Разработка агротехнических мероприятий при проявлении негативных антропогенных и природных процессов на пашне

К отрицательным антропогенным и физико-географическим процессам, проявляющимся на пашне в результате деятельности человека или в силу генезиса данной территории, относятся эро­зия, дефляция, заболачивание, засоление.