Государственное лесохозяйственное учреждение «Климовичский лесхоз» Могилевского государственного производственного объединения (ГЛХУ «Климовичский лесхоз»

1. Физико-географическая характеристика ГЛХУ «Климовичский лесхоз» Могилевского ГПЛХО Государственное лесохозяйственное учреждение «Климовичский лесхоз» Могилевского государственного производственного объединения (далее по тексту лесхоз и ГПЛХО) расположено в юго-восточной части Могилевской области на территории Климовичского (78,3%), Кричевского (21,0%), Хотимского (0,4%), Чериковского (0,2%) и Костюковичского (0,1%) районов. Протяженность территории лесхоза с севера на юг 51 км, с запада на восток — 73 км.

1.1 Лесорастительные условия Районирование лесов дает возможность вести лесное хозяйство с учетом конкретных лесорастительных условий в целях их наиболее рационального использования. По геоботаническому районированию (И.Д.Юркевич, В.С.Гельтман) леса лесхоза относятся к северной подзоне широколиственно-еловых лесов, к Оршанско-Могилевскому лесорастительному району, к Сожско-Беседскому комплексам лесных массивов. Комплекс лесных массивов определяет специфику ведения лесного хозяйства, особенно лесокультурных работ. Основными лесообразующими породами являются сосна, ель, дуб, береза.

1.1.1 Климат Существенное влияние, как на видовой состав растительности, так и на производительность насаждений, оказывают климатические условия. Территория лесхоза находится в зоне умеренно-теплого климата с выраженной континентальностью. Среднегодовая температура воздуха составляет + 5,2 градуса. Лето достаточно теплое, зима не холодная, с частыми оттепелями. Средняя дата первых осенних заморозков 4−15 сентября, последних весенних заморозков — 4−5 июня. Почва промерзает в данном районе до глубины 45−60 см. Средняя дата замерзания рек 3 декабря. Количество осадков в среднем за год составляет 600 мм, мощность снежного покрова — 28 см, время его появления приходится в среднем на 5−8 декабря, схода в лесу 5−15 апреля. Направление и скорость преобладающих ветров по сезонам: зимой и весной преобладают ветра западного направления, средняя скорость 3−5 м/сек., летом — северо-западные ветра, осенью — юго-западные, средняя скорость 3−4 м/сек. Относительная влажность воздуха составляет 69%. Вегетационный период длится в среднем с 12−14 апреля по 16−19 октября, то есть равен 186−188 дням. Продолжительность периода активной вегетации (с температурой более 10 градусов) составляет 146−149 дней.

Из приведенного обзора климатических факторов видно, что климат района расположения лесхоза характеризуется как умеренно-теплый, с достаточным количеством выпадающих осадков, продолжительным вегетационным периодом. Однако при этом следует отметить, что наряду с положительными климатическими факторами имеется и целый ряд отрицательных моментов. Это поздние весенние и ранние осенние заморозки, которые повреждают цветы, молодые побеги, а также всходы, малое количество выпадающих осадков в весенний период, сильный солнцепеки июля и августа, сухие северо-восточные ветры весной.

В целом, природно-климатические условия района расположения лесхоза вполне благоприятны для произрастания основных древесных пород, о чем свидетельствует высокая продуктивность насаждений и сложившийся породный состав лесов.

1.1.2 Почвы В тесной зависимости от геологического строения территории, рельефа местности, гидрологических процессов находится почва — один из элементов окружающей среды, определяющий продуктивность насаждений. Поэтому разработка основных направлений ведения лесного хозяйства по рациональному размещению древесных пород позволяет наиболее эффективно использовать особенности типов условий местопроизрастания и плодородия почв.

Современный рельеф территории лесхоза формировался на протяжении длительного периода времени под совокупным воздействием различных геологических процессов, важнейшим из которых была деятельность ледников и их вод. В соответствии с геоморфологическим районированием Республики Беларусь территория лесхоза входит в Беседский комплекс лесных массивов, где лесорастительные условия позволяют выращивать сосновые, еловые, дубовые и ясеневые насаждения высшей продуктивности.

На территории лесхоза в соответствии с особенностями рельефа, климатических условий, почвообразующих пород, растительности, антропогенного влияния имеют место следующие процессы почвообразования: дерновый, подзолистый, дерново-подзолистый, болотный и пойменный, в результате протекания которых сформировалось 13 типов почв:

— дерново-карбонатные автоморфные — получили незначительное распространение — 10 га. Данный тип почв обладает самым высоким плодородием.

— дерново-подзолистые автоморфные почвы получили распространение на площади 7215 га (8,0%). Приурочены к повышенным, хорошо дренированным участкам с достаточно глубоким залеганием грунтовых вод. В зависимости от механического состава почвообразующих пород (от супеси связной до песка рыхлого), наличия и глубины залегания подстилающих пород на данных почвах произрастают мшистые, вересковые, брусничные сосняки I-III бонитета.

— антропогенно-преобразованные автоморфные почвы занимают 46 га и формируются на площадях выработанных карьеров минеральных грунтов.

— дерново-карбонатные полугидроморфные почвы распространены на площади 53 га и представлены небольшими участками на пониженных элементах рельефа при близком от поверхности залегании грунтовых вод.

— дерновые полугидроморфные почвы занимают 12,8% и встречаются отдельными контурами на всей территории. Формируются на слабодренированных равнинах и пониженных элементах рельефа при близком от поверхности залегании грунтовых вод. Располагаются, как правило, на окраине массивов низинных болот.

— дерново-подзолистые полугидроморфные преобладают на территории лесхоза и распространены на площади 60 028 га (66,4%). Этот тип почв приурочен к нижним частям склонов и пониженным элемента рельефа, и встречаются повсеместно.

— подзолистые полугидроморфные почвы занимают 0,4% территории и характеризуются низким плодородием.

— пойменные дерновые полугидроморфные почвы распространены на площади 1883 га (2,1%). Содержат малое количество гумуса. Распространены в поймах рек.

— торфяно-болотные почвы низинного типа болот занимают 5,8% территории и встречаются повсеместно. Приурочены к проточным и полузамкнутым понижениям с близким залеганием жестких грунтовых вод. Низинные торфяные почвы отличаются от переходных и верховых более высоким содержанием гумусовых веществ, а в их составе — гуминовых кислот. В пределах типа выделены типичные, мелиорированные и мелиорированные выработанные почвы. В отличие от типичных низинных торфяно-болотных почв мелиорация ускоряет разложение и минерализацию почв. Мелиорированные выработанные торфяно-болотные почвы приурочены к бывшим торфоразработкам.

— торфяно-болотные почвы переходного типа болот занимают 3,9% площади и приурочены к полузамкнутым или замкнутым понижениям и окраинам верховых болот. Здесь получили распространение долгомошные сосново-березовые древостои II-III бонитетов или сосняки багульниковые IV-V бонитетов.

— торфяно-болотные почвы верхового типа болот распространены незначительно (1,2%). Развиваясь в условиях замкнуто-котловинного рельефа, почвы данного типа болот находятся под влиянием постоянного увлажнения. Все верховые болота характеризуются слабым разложением торфа, малой зольностью. На них произрастают низкобонитетные сосновые насаждения. В пределах типа выделены типичные мелиорированные и мелиорированные выработанные торфяно-болотные почвы.

— пойменные торфяно-болотные почвы распространены в поймах рек и занимают 1,1% территории. Эти почвы имеют более высокую зольность торфа и богаче азотом, фосфором, калием и кальцием, чем торфяно-болотные почвы низинного типа болот и водоразделов. В пределах типа выделены типичные, типичные старичных русел и озер и мелиорированные торфяно-болотные почвы. Типичные торфяно-болотные почвы обычно приурочены к притеррасной зоне поймы.

Итогом почвенно-типологического обследования явилось образование почвенно-типологических групп (ПТГ), которые объединяют почвенные разновидности с родственной генетической, морфологической и агротехнической характеристиками почв и режимом их увлажнения, обладающие однородным лесорастительным эффектом и требующие проведения одинаковой системы хозяйственных мероприятий. Для каждой ПТГ были определены целевые породы с учетом экологических, экономических и хозяйственных критериев.

1.1.3 Гидрография и гидрологические условия Территория лесхоза относится к Черноморскому бассейну и характеризуется развитой сетью рек и ручьев водосборной реки Сож. Реки протекают в заболоченных и часто заторфованных долинах. В наиболее крупных из них (долины Остер, Ипуть, Лобжанка, Сосновка, Соболевка и др.), кроме повсеместно встречающейся поймы выражена узкая, до 0,2−0,3 км надпойменная терраса. Реки, как правило, наследуют древние долины стока талых ледниковых вод. Большинство мелких рек в настоящее время спрямлены и превращены в каналы, водосборы их дренированы. По характеру питания и водному режиму все реки относятся к типу равнинных рек, с резким колебанием годового уровня воды. Крупных озер на территории лесхоза не имеется. Небольшие озера располагаются по долинам рек и представляют собой старицы бывших русел рек.

Уровень грунтовых вод колеблется в пределах 0,5−2,0 м, а на на повышенных элементах рельефа он понижается до 5−6 метров. В пониженных местах грунтовые воды часто выходят на поверхность и являются источником питания низинных болот. Уровень грунтовых вод во многом определяет формирование почв различной степени увлажнения и создает различные условия роста древесной растительности.

На повышенных элементах рельефа присутствие в почвенном профиле водоупора улучшает водный режим почв, на более пониженных — создает условия для переувлажнения. Мелиорация, проведенная на землях сельхозпользования, оказывает двоякое влияние на водный режим лесных почв, улучшает водно-воздушный режим переувлажненных почв и снижает уровень грунтовых почв, которые были переувлажнены.

1.2 Экономические условия В зоне деятельности лесхоза лесосырьевые ресурсы представлены на землях лесного фонда (97%) и древесно-кустарниковой растительностью на землях, не относящихся к лесному фонду (3%). В экономике районов доля лесного сектора незначительна и составляет 4%. Занятость в этом секторе составляет 254 человека или 1,2% трудоспособного населения. Лесистость Климовичского района составляет 40,5%, Кричевского — 24,7%.

1.2.1 Транспортные условия и доступность лесосырьевых ресурсов Особенностями лесного фонда, влияющими на размеры лесопользования и лесного дохода являются: радиоактивное загрязнение, заболоченность и труднодоступность (18%), невысокий удельный вес спелых насаждений (8%). В целом, возможные для эксплуатации насаждения составляют 92%, а спелые — 90%.

Одним из условий ведения интенсивного лесохозяйственного производства, осуществления лесовосстановительных мероприятий и охраны лесов, более полного использования рекреационных функций лесных насаждений является достаточная обеспеченность территории лесохозяйственного предприятия путями транспорта.

Район расположения лесхоза характеризуется достаточно развитой сетью дорог общего пользования. По территории лесхоза проходят различные транспортные пути, обслуживающие потребности пассажирских и грузовых перевозок.

Важнейшими транспортными путями общего пользования являются республиканские автомобильные дороги: граница Российской Федерации — Кричев — Бобруйск — Ивацевичи (Р-43), Могилев — Чериков — Костюковичи — (Р-122), Хотимск — Родня (Р-139), Климовичи (от автомобильной дороги Р-43) — Костюковичи (Р-75).

Сельские населенные пункты между собой и районным центром связывает сеть автодорог местного значения. Все вышеперечисленные пути транспорта используются для перевозки лесных грузов. Помимо дорог общего пользования имеется сеть грунтовых естественных лесных дорог, обслуживающая производственно-технологические перевозки и соединяющая лесные участки с дорогами общего пользования.

Состояние дорог общего пользования хорошее, и они используются для целей лесного хозяйства в течение круглого года. Естественные лесные дороги, как правило, грунтовые неулучшенные, с относительно невысоким грузооборотом, используются лесхозом круглый год, за исключением весенне-осенней распутицы. Подавляющее большинство лесных дорог нуждаются в периодическом ремонте.

Дорожная сеть района расположения лесхоза достаточно развита и составляет 1,031 км на 100 га общей площади лесного фонда.

Автомобильные дороги с твердым покрытием составляют 85 км (9%), грунтовые — 812 км (87%). Последние функционируют при благоприятных погодных условиях.

С учетом неравномерной плотности дорог на территории лесхоза, зачастую их затруднительной эксплуатацией, а весенне-осенний период, вопрос транспортной доступности части лесных массивов по-прежнему остается актуальным. В условиях лесхоза для разрешения доступности необходимо строительство лесохозяйственных дорог, реконструкция и улучшение существующих.

Сплав древесины по рекам расположения лесхоза, как и по всем река РБ, без судовой тяги запрещен. Судоходной рекой, протекающей в районе расположения лесхоза, является река Сож.

1.2.2 Заготовка и потребление древесины и других ресурсов леса Заготовку древесины на территории лесхоза осуществляет сам лесхоз, лесозаготовительные организации «Беллесбумпром» и другие. Основным заготовителем является сам лесхоз (63%). Ввиду отсутствия цеха переработки вся древесина реализуется в готовом виде, в том числе на экспорт (23,9 тыс. м³).

Для заготовки древесины на территории лесного фонда лесхоза передано в аренду ОАО «Борисовский Док» участки эксплуатационного фонда в Милославичском и Савиничском лесничествах общей площадью 18 194 га на основании решения Могилевского облисполкома от 22.12.2011. Срок аренды 4 года, с ежегодной заготовкой ликвидной древесины в объеме 10,4 м³ по хвойному хозяйству.

2. Основные элементы открытой осушительной сети Прежде чем приступить к проектированию открытой осушительной сети следует установить тип болота, причины заболачивания, характер подстилающих пород, а также травянистую растительность, изучить уклон осушаемого участка, водоприемник, куда будет собираться вода.

Осушение лесных земель проводится преимущественно сетью открытых каналов.

Развитая открытая осушительная сеть состоит из следующих элементов:

а) регулирующей сети (осушитель — Ос, тальвеговые каналы — Т, борозды), которые принимают поверхностные и грунтовые воды и отводят их в транспортирующие собиратели, откуда вода поступает в магистральный канал и дальше в водоприемник;

б) проводящей сети (транспортирующие собиратели — ТС, магистральные каналы — МК), которые транспортируют воду по собирателям и магистральным каналам в водоприемник;

в) оградительной сети (нагорные каналы — Н, ловчие — Л, защитные или пограничные (ЗК), которые служат для ограничения разрастания болота в стороны суходольных лесов;

г) водоприемников (реки, большие ручьи, озера и т. д.), которые принимают и отводят всю воду, которая отводится осушительной сетью;

д) гидротехнических сооружений на регулирующей, проводящей сети (мосты, трубчатые переезды, шлюзы-регуляторы, закрепление откосов, перепады, быстротоки и т. д.);

е) дорожной сети с транспортными сооружениями, которые обеспечивают беспрепятственный выезд и въезд транспорта на осушенные земли; противопожарных и природоохранных мероприятий, служащих для предотвращения возникновения пожаров и охраны окружающей среды;

з) осушенных земель.

2.1 Регулирующая сеть Регулирующая сеть служит для регулирования водного режима территории. В зависимости от типа водного питания регулирующая сеть может быть представлена осушителями при грунтовом или грунтово-напорном питании или собирателями при атмосферном типе питания. Она может быть открытой или закрытой (дренаж).

При проектировании открытых осушителей на лесных землях в плане необходимо руководствоваться следующими основными положениями:

1) необходимо трассы осушителей проводить под острым углом к горизонталям или гидроизогипсам, что позволяет более полно перехватывать водные потоки, при этом, чем больше уклон поверхности, тем под более острым углом проектируются осушители, соблюдая необходимый продольный уклон для канала и избегая резкого уменьшения его к устью;

2) на участках со слабоводопроницаемыми грунтами при уклонах поверхности 0,0005 и менее допускается располагать осушители вдоль склона с ограждением верховьев заболоченных площадей нагорными каналами или предусматривать искусственное увеличение уклонов их дна (при длине осушителей не более 500 м) путем увеличения глубины к устью, а также дополнением регулирующей сети водоотводными бороздами, кротовым или щелевым дренажом;

3) при осушении пойм, затапливаемых паводками, осушители следует располагать параллельно потоку паводковых вод, а собиратели — под углом к водоприемнику;

4) трассы осушителей обычно проводятся параллельно одна другой и просекам; мелиоративные каналы по возможности прокладывают вдоль просек и дорог с нагорной стороны, что защищает последние от притока воды и позволяет использовать вынутый при рытье грунт под полотно дороги, а также уменьшить количество мостов, труб, переездов;

5) осушители проводятся прямолинейными (при значительных уклонах, а также с учетом просек и дорог допускаются их изломы до 90⁰ и по местам с возможным увеличением глубины торфа к их устью);

6) между верховьем осушителей и смежным проводящим каналом проектируется разрыв не менее половины расстояния между осушителями, в связи с тем, что осушители не должны препятствовать заезду на межканальные полосы;

7) на оторфованных площадях стремятся прокладывать каналы в местах с равномерной глубиной торфа, чтобы избежать неравномерной просадки торфа на дне канала;

8) осушители вводятся в собиратели как с одной стороны, так и (предпочтительнее)с двух сторон, сопрягаясь при этом в плане под углом 60−90⁰;

9) чтобы избежать пересечения квартальных просек, необходимо стремиться проектировать осушители в границах лесного квартала, длина их, как правило, от 500 до 1500 м, в зависимости от рельефа, расстояния между собирателями;

10) на открытых или малолесных территориях (гари, пустыри, вырубки и редины), где не требуются трассоподготовительные работы, целесообразно при лесокультурных работах между осушителями проводить по уклону на расстоянии от 3−4 до 10−15 м проточные борозды глубиной 30−60см;

11) тальвеговые каналы проводятся по самым низким местам — низинам, лощинам.

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

Нагорные каналы проводят по границам осушаемых участков (нулевой залежи торфа) перпендикулярно к потоку стекающей с поверхности воды с вводом в ближайший водопроводный канал или водоприемник; при однородном рельефе водосбора, когда на осушаемую площадь вода поступает сплошным потоком, нагорный канал проектируют сплошным; при поступлении воды из водосбора на осушаемую площадь отдельными потоками нагорные каналы устраивают прерывистыми, V-образного расположения в плане чтобы каждый из них перехватывал отдельный поток, и вводится в ближайший водопроводный канал; нагорные каналы проектируются в местах с устойчивым грунтом и имеют плавный, без резких переломов продольный уклон (не менее 0,0005). Нагорные каналы проектируются в тех случаях, если расход воды, который прибывает 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 применяются в тех случаях, если коэффициент фильтрации верхнего метрового слоя почвы будет равным или более 0,5 м/сут. Трассы ловчих каналов должны проходить в устойчивых грунтах и иметь плавный продольный уклон. Различают совершенные ловчие каналы, когда канал прорезает всю толщу водоносного слоя, и несовершенные (висячие), когда дно канала не достигает водоупора.

В отдельных случаях осушение участка может достигаться строительством только ловчих или нагорных каналов или их системой (нагорно-ловчие каналы). Последние практикуются при малых водосборах, когда грунтовые воды подходят близко к поверхности и представляют собой совмещение нагорных и ловчих каналов. Они одновременно перехватывают поверхностные и грунтовые воды. При переувлажнении территории напорными водами нагорно-ловчие каналы проектируются по линии максимальных напоров. Они бывают сплошные и прерывистые. Оградительные каналы могут служить как противопожарные.

2.3 Проводящая сеть Проводящая сеть служит для своевременного и по кратчайшему пути отвода избыточных вод с осушаемых участков без затопления их в вегетационный период и пропуска расчетных расходов воды на 0,4 м ниже бровки берега. Однако при определенных гидрологических условиях она может выполнять функции и регулирующей сети. Приводим основные требования, которыми необходимо руководствоваться при ее проектировании:

Проводящая сеть должна отводить воду самотеком и не мешать расположению осушительной сети.

Трасса проводящих каналов должна приближаться к прямой линии и иметь минимальную длину, особенно в холостой части, обеспечивая выведение воды с территории участка по кратчайшему пути.

Каналы необходимо проектировать на землях одного лесхоза с незначительным числом поворотов, пересечений с существующими и проектируемыми дорогами, просеками и другими объектами; внутренний угол поворота должен быть не менее 120⁰, при более крутых поворотах проектируется закругление радиусом не менее 10-кратной ширины канала по верху в размываемых и 5-кратной — в минеральных тяжело размываемых грунтах.

Проводящие каналы проектируются по наиболее пониженным местам рельефа (лощинам, тальвегам) перпендикулярно к горизонталям поверхности. Проводящую сеть на болотах необходимо размещать на участках с максимальной глубиной торфа, которая должна возрастать к устью канала, где наблюдается наибольшая осадка торфа.

При трассировании проводящей сети следует стремиться к сокращению количества проводящих каналов, что достигается двусторонним впадением собирателей в магистральный канал и каналов старших порядков.

Пересечение проводящих каналов с дорогами, трубопроводами необходимо проектировать по возможности под прямым или близким к нему углом, трассы проводящих каналов целесообразно проводить в обход водоемов, используя последние в противопожарных целях или для обратного регулирования водного режима территорий путем шлюзования или орошения.

Сопряжение магистрального канала с водоприемником в плане проектируют под углом 45−60⁰ к оси потока на выпуклом участке водоприемника; берега в местах впадения МК должны быть устойчивыми, без прослоек плывуна и торфа. Не допускается ввод магистрали на узких местах водоприемника и непосредственно выше мостов и других сооружений, создающих подпор; водоприемник не должен подпирать горизонты воды в магистральном канале.

Ввод транспортирующих собирателей в магистральный канал в плане проводят под углом 60−80⁰, при вводе под углом 90⁰ необходимо проектировать закругление радиусом 10 В, где В — ширина канала поверху.

2.4 Нумерация каналов на осушительной сети При нанесении на план осушительной сети необходимо пользоваться сокращенными обозначениями каналов. Нумерация каналов начинается с устья принимающего канала (водоприемника). При этом все каналы младшего порядка, впадающие в принимающий канал (канал старшего порядка) справа по течению нумеруются четными, а слева — нечетными цифрами.

3. Проектирование осушительной сети

3.1 Определение среднего уклона поверхности осушаемого участка Для определения среднего уклона поверхности осушаемого участка на плане необходимо определить на глаз не менее трех участков с разными уклонами, это значит с разными расстояниями между горизонталями, и на каждом участке провести перпендикулярно горизонталям линии. По каждой линии определяют уклон:

(1)

где h — превышение (разность отметок у концов линии), м;

lдлина линии, перпендикулярной горизонталям, м.

Расчёты уклонов для трёх разных участков:

Средний уклон рассчитывается как среднеарифметическая величина всех уклонов:

i_ср. = (i₁ + i₂ + i₃)/ 3 = (0,0030 + 0,0032 + 0,0029)/ 3 = 0,0030.

3.2 Проектирование глубины каналов Глубина каналов зависит от многих факторов. Важнейшие из них: назначение канала, норма осушения, почвенно-грунтовые и гидрологические условия, типы машин и механизмов, используемые для устройства канала, и другие.

Различают глубины установленные (рабочие) и проектные. Проектные глубины на болотах обычно больше установленных на величину усадки торфа.

При проектировании глубины осушителей учитывается осадка торфа. Вычисление проектной (Н_пр) глубины производится по формуле с учетом коэффициента осадки (К_ос) рабочей или установленной глубины (Н_раб):

Н_пр. = Н_{р. ·} К_ос (2)

Коэффициент осадки (К_ос) зависит от плотности торфа и типа болот.

Согласно заданию глубина верхового торфа больше глубины канала и равна 2,5 м, установленная или рабочая глубина (Н_р) составляет 1,2 м, торф рыхлый, соответственно коэффициент осадки равен 1,65.

Проектная глубина осушителей равна:

Н_пр. = 1,2· 1,65=1,98

Глубина транспортирующих собирателей обычно принимается на 0,1−0,2 м больше, чем глубина впадающих осушителей. Отсюда рабочая и проектная глубина транспортного собирателя будет равна:

Н_р=1,2+0,1=1,3 м Н_пр = 1,3 1,65 = 2,15 м Глубина магистрального канала на 0,2−0,3 м больше, чем глубина транспортирующих собирателей. Рабочая и проектная глубины для магистрального канала равны:

Н_р=1,3+0,2=1,5 м Н_пр=1,5· 1,65=2,48 м

3.3 Определение расстояния между осушителями Эффективность мелиорации лесных земель в значительной степени зависит от расстояния между каналами. Выбор расстояния между осушителями зависит от многих факторов: цели осушения, причин заболачивания, характера климата, почвогрунтов, насаждений, уклона поверхности, типа водного питания, толщины торфа, характера подстилающего грунта и т. д.

При определении расстояния между каналами целесообразно руководствоваться практическими данными, полученными на основе закладки пробных площадей и выявления действия мелиоративной сети на рост леса и окружающую среду. Руководством по осушению лесных земель расстояние между осушителями определяется с учетом почвенно-грунтовых лесорастительных и гидрологических условий с введением соответствующих поправочных коэффициентов.

Поскольку согласно заданию тип леса осушаемого верхового болота мощностью более 1,0 м с подстилающим грунтом песок рыхлый — сосняк сфагновый, то расстояние между осушителями должно находиться в пределах от 55 до 110 м.

При установлении расстояния между осушителями применяем поправочные коэффициенты:

1) Зональный коэффициент в зависимости от района: для Могилевской области установлен 1,07;

2) Поправочный коэффициент на расстояния между осушителями с учетом почвогрунтов и установленной глубины (в моем случае коэфициент равен 1,11);

3) Коэффициент с учетом среднего уклона местности (для уклона 0,0030 составляет — 1,02).

Базовые расстояния, поправочные коэффициенты и другие расчетные величины заносим в таблицу 1:

Таблица 1 — Вычисление оптимального расстояния между осушителями

3.4 Длина каналов и степень канализации Длина канала зависит от их назначения, условий рельефа, расстояния между осушителями, хозяйственно-эксплуатационных условий. Осушители целесообразно проектировать в пределах квартала (500−1000 м), чтобы они не пересекали просек. В сложных условиях рельефа и на территориях без уклона, длина допускается в пределах 200−500 м, а на площадях с достаточным уклоном до 1500 м.

Длина проводящей сети зависит от размеров и рельефа осушаемой территории, а также длины регулирующей сети и местонахождения водоприемника. Собиратели проектируются длиной 1−2 км, а магистральные каналы в зависимости от отдаленности водоприемника от осушаемого участка. Длина борозд, дополняющих осушительную сеть, проектируются в зависимости от уклона и расстояний между осушителями в пределах 100−200 м.

На плане каналы номеруются в соответствии с номенклатурой. Затем подсчитывают длину всей осушительной сети, а также площадь осушаемого участка. На основании этих подсчетов высчитывается степень канализации.

На моем участке находится:

— четырнадцать осушителей, каждый длиной 940 метров, четырнадцать осушителей, каждый 860 метров, общая длина осушителей составляет 25 200 метров.

— четыре транспортирующих собирателя, общая длина которых составляет 3860 метров (два по 1100 метров и два по 830 метров)

— магистральный канал составляет 2200 метров.

Полученные данные заносятся в таблицу 2

Таблица 2 — Степень канализации осушительной сети

Общая длина всей осушительной сети составляет 31 200 метров, степень канализации 0,078 км/га.

3.5. Поперечный профиль каналов Открытый лесомелиоративный канал обычно имеет трапецеидальную форму (рисунок 1) и характеризуется следующими исходными величинами: проектной глубиной Н_пр., шириной канала по дну b, коэффициентом откоса m.

Рисунок 1 — Мелиоративный канал трапецеидальной формы Ширину канала по верху находим по формуле:

В=b+2тН (3)

где В? ширина канала по верху, м;

b? ширина канала по дну, м;

т? коэффициент откоса;

Н — проектная глубина канала, м.

По этой формуле находим ширину каналов-осушителей и транспортных собирателей. Ширину магистрального канала находим после его гидравлического расчета.

Для каналов осушителей проектная глубина составляет 1,98 метра, ширина по дну канала — 0,40 м, коэффициент откосов принимаем равным 1,0. Исходя из этого находим ширину каналов по верху:

В=0,40 + 2•1,0•1,98=4,36 м.

Для транспортирующих собирателей проектная глубина составляет 2,15 м, ширина по дну канала — 0,40 м, коэффициент откосов берем из таблицы и принимаем равным 1,0. Исходя из этого находим ширину каналов по верху:

В=0,40 + 2•1,0•2,15=4,70 м.

Расчёт ширины магистрального канала будет приведен в гидравлическом расчёте.

Вынутый при строительстве грунт разравнивают слоем до 15−20 см (в лесах лесопарковой зоны, на лесокультурных площадях), или отсыпают постоянные кавальеры — дамбы, либо разравнивают под дорожные насыпи. Земляную насыпь под дорогу строят по типовым проектам. Расстояние между бровкой канала и подошвой кавальера (насыпи) называется бермой. Ширина бермы — 1,5 м, но не меньше глубины канала. Для пропуска поверхностных вод в отвалах выпускного канала грунта устраиваются открытые или закрытые водосточные воронки.

Сточные воронки устраиваются обычно в натуральных понижениях, или выровненных территориях через 30−50 м, воронки прорезают отвал, врезаются в целинный грунт на 0,2−0,4 м. Ширина сточных воронок по дну 0,3−0,4 м, заложение откоса — по грунту. Когда вынутый грунт разбрасывают по поверхности, то воронки не устраивают.

Отвалы грунта для дорог, как правило, располагаются на более низком боку каналов. В отвалах, которые используются под полотно дороги, устраивают сточные воронки закрытого типа (бетонные, керамические и т. д.).

лесосырьевой древесина осушительный транспортный

3.6 Откосы каналов и их укрепление Открытый мелиоративный канал в зависимости от характера грунтов и величин пропускаемого расхода воды чаще всего проектируется трапециидальной поперечной формы. Крупные каналы с площадью водосбора более чем 150 км² в неустойчивых грунтах имеют трапециидально-параболическую или параболическую форму поперечного сечения.

При проектировании каналов трапециидальной формы сечения учитывают устойчивость грунтов и наличие механизмов, с помощью которых строят каналы. Обычно каналы в поперечном сечении имеют форму равнобокой трапеции. Боковые стенки или откосы трапеций делают наклоненными. Отношение проекции L/Н называется крутизной или заложением откоса и выражаются коэффициентом m.

Коэффициент устойчивых откосов, который рекомендуется управлением по осушению лесных земель, зависит от вида грунта, категории каналов и их глубины. В нашем случае для древесно-сфагнового, рыхлого, слаборазложившегося торфа мощностью 2,5 м коэффициент устойчивых откосов каналов составляет для:

— осушителей — 1,0;

— транспортирующего собирателя — 1,0;

— магистрального канала — 1,25;

В малоустойчивых грунтах в зависимости от технико-экономических условий можно проектировать или более пологие откосы (лучше всего), или укрепление дна и откосов. Укрепление откосов целесообразно проектировать в местах впадения Тс в МК и МК в водоприемник. Укрепление откосов предусматривается также в малоустойчивых грунтах, когда в целях экономии земляных работ проектируется более крутой откос, чем это принято для данного грунта, или когда на участке наблюдаются размывающие скорости. Учитывая слабую механизацию и дороговизну, работ по устройству укрепления откосов следует избегать. Для укрепления откосов используют разные материалы: жерди, доски, дерн, камни, железобетонные плиты и т. д. Высота укрепления принимается равной глубине наполнения при расчетном расходе плюс запас 0,2 — 0,3 м.

В данном проекте приняты коэффициенты устойчивости откосов такие, при которых не будет происходить размывание каналов. В связи с этим укрепление откосов не проектируем.

3.7 Продольный профиль каналов Основой для построения продольных профилей служит план участка в горизонталях. Проектирование начинается с осушителей, затем составляется профиль собирателя, на котором отмечаются места впадения осушителей и положение их дна, и заканчивается проектированием профиля магистрального канала.

Для построения продольных профилей необходимо знать проектную глубину, допустимые уклоны, отметки поверхности и глубину торфа по линии оси канала, план трассы канала с указанием ситуации и закругления, данные по характеристике грунта и т. д.

Построение профилей начинается после того, как в плане уже запроектирована осушительная сеть.

Сначала строят продольный профиль поверхности по оси канала. Затем, приняв во внимание проектную глубину канала и допустимые уклоны, приступают к проектированию линии дна канала. Нужно избегать уменьшения уклонов вниз по течению. Для рассчитываемого магистрального канала уклоны должны быть в пределах допустимых. Линия дна проектируемого канала должна соответствовать условиям сопряжения младших каналов со старшими.

При вычерчивании продольного профиля каналов проектируемые величины заполняют и вычерчивают красным цветом, воду — синим, а остальное — черным.

Таблица 3 — Попикетное вычисление отметок

3.8 Уклоны каналов При проектировании осушительной сети всегда учитывается, что канал должен иметь такой продольный профиль, чтобы не было ни размыва дна и откосов канала, ни отложения на дне наносов. Уклоны регулирующих каналов должны иметь и быть близкими к уклону поверхности, но не менее 0,0003.

Максимально допустимый уклон устанавливается так, чтобы скорость течения воды при пропуске расходов весеннего половодья и летне-осенних паводков расчетной обеспеченности не вызвала размыва русла.

При незначительных площадях водосбора максимальный уклон можно повышать до 0,01.

Для проводящих каналов уклоны дна следует выбирать так, чтобы они были плавными по всей длине, чтобы обеспечить равномерную скорость течения воды по длине канала или небольшое ее возрастание по направлению к устью. Место вогнутого перелома уклона желательно делать в местах впадения в канал ближайшего крупного притока. Если такое совмещение невозможно или если уменьшается скорость водного течения на 15−20% и более, то необходимо проектировать отстойники.

В проводящих каналах уклон поверхности воды при прохождении максимального расчетного расхода принимают равным или близким к уклону местности, но он не должен превышать максимально допустимого (imax), который вычисляется по формуле:

(4)

где:

Vg — допустимая неразмывающая скорость, м/с;

C — коэффициент Шези;

R — гидравлический радиус сечения канала при его полном наполнении.

В нашем случае гидравлический радиус сечения канала при его полном наполнении равен 0,47, коэффициент Шези — 26,0, допустимая неразмывающая скорость равна (по таблице) — 0,9. Имея исходные данные находим максимально допустимый уклон поверхности воды для гидравлически рассчитанного магистрального канала:

imax=0,35² /(27,1²•0,47)=0,35

Принимаем уклон каналов равным 0,35

3.9 Гидрологический расчет осушительных каналов Главной задачей гидрологического расчета является определение расчетного и проверочного модулей или расходов воды. Выбор расчетного модуля стока зависит от гидрологических условий и характера использования осушаемой территории. По расчетным расходам определяются размеры поперечных сечений каналов и сооружений. По поверочным расходам воды определяют устойчивость русел против размыва и заиливания, затопления территории и т. д.

Руководством по осушению лесных земель при проектировании лесоосушительных систем гидрологические расчеты проводятся по данным фактических наблюдений или наблюдений на реках-аналогах, в крайнем случае, по эмпирическим формулам. Расчет проводится на следующие периоды стока:

— весеннего паводка;

— летне-осенних паводков;

— промежуточного периода.

Каналы в лесах хозяйственного значения и при осушении лугов с сохранением естественного травостоя рассчитываются на пропуск летне-осенних паводков 25% обеспеченности.

Каналы в зеленых зонах городов, а также дренажные системы на окультуренных сенокосах проектируются с учетом летне-осенних паводков 10-процентной обеспеченности.

Проверка всех нерассчитываемых каналов на устойчивость русел на размыв проводится на весенних паводках 25% обеспеченности; каналы лесоосушительной сети на сельскохозяйственных землях рассчитывают по нормам сельскохозяйственных земель.

Условия не подтопления устьев каналов, а также высота укрепления русел в неустойчивых грунтах и минимальные скорости для проверки каналов на заиливание определяют меженным расходам 25% обеспеченности (для сельскохозяйственных угодий и лесопарков) и 50% обеспеченности. Расчетные меженные модули стока при отсутствии фактических данных принимают в размере от 0,01 до 0,05 л/сек с 1 га.

Определив вид расчетного и поверочного модуля стока и процент его обеспеченности в соответствии с указаниями по определению расчетных гидрологических характеристик, вычисляют расчетные (М_р или q_р) и проверочные модули стока. В учебных целях эти модули стока могут быть даны в исходном задании. На основе расчетного модуля стока (q_р) и водосборной площади (исходное задание) находят расчетный расход (Q_р)

Q_p= q_p F, (5)

где:

q_p — расчетный модуль стока, л/с•га;

F — водосборная площадь канала, га.

В нашем случае расчетный модуль стока составляет 0,38 л/с•га, а водосборная площадь магистрального канала — 2650га Применяя эти данные, находим расчетный расход:

Q_p = 0,38•2650=1007 л/сек или 1,01 м³/сек.

3.10 Гидравлический расчет магистрального канала После определения расчетного расхода с учетом уклонов и допустимой скорости течения проводится гидравлический расчет, суть которого заключается в определении размеров поперечного сечения каналов и его пропускной способности или расхода (Q_n) воды в канале. Пропускная способность через канал не должна превышать расчетных расходов (Q_p) более чем на 5% или быть меньше его на 2%. Гидравлический расчет для магистрального канала ведется для его устья. При этом находятся следующие значения:

1. Расстояние (или глубину понижения) расчетного горизонта воды от бровки канала (h₁).

2. Ширину канала по дну (b), зависящую от глубины канала, уклона дна, коэффициента откоса (т) и коэффициента шероховатости (n).

При расчете на пропуск летне-осенних паводков расчетный горизонт воды (h₁) в лесах лесохозяйственного назначения принимается ниже бровки канала на 0,4−0,5 м.

Гидравлический расчет магистрального канала, в соответствии с расчетным расходом воды, начинают с определения путем подбора ширины его по дну (b). При этом выбирают такое значение (b), при котором пропускная способность канала (Q_n) равна или приблизительно равна расчетному расходу воды (Q_p).

Выполним гидравлический расчет магистрального канала:

Глубина канала установленная (рабочая) — 1,5 м; уклон дна канала i =0,001; коэффициент откоса т = 1,00; коэффициент шероховатости п = 0,030. Расчетный модуль стока летне-паводковых вод 0,38 л/с•га, площадь водосбора F = 2650га. В этом случае гидравлический расход воды с водосборной площади равен:

Q_p = 0,38•2650=1007 л/сек или 1,01 м³/сек.

Учитывая, что разбежка величин Q_p и Q_n допускается в пределах 5−2%, то в нашем случае необходимо подобрать такое сечение, чтобы его пропускная способность была в пределах 0,96 -1,06 м³/с.

Рабочая глубина МК рассчитывается по формуле:

h_p=H-h₁, (6)

где:

H — установленная глубина канала (1,5), м;

h₁ — расчетное расстояние от зеркала воды до бровки канала (0,5м) Отсюда находим рабочую глубину МК:

h_p =1,5−0,5=1,0 м.

Ширину канала по дну (b) сначала берем минимальную- 0,4 м.

Площадь живого сечения (щ) определяется по формуле:

щ =(b + m•h_p)· h_p (7)

при т=1,0, b=0,4 м, h_p=1,0м:

щ=(0,4 + 1,0•1,0)•1,0 =1,40 м².

Смоченный периметр (х) рассчитывается по формуле:

х = b + 2h_p v (1+m²) (8)

при т = 1,00, b=0,4 м, h_p=1,1м:

x= 0,4+ 2•1,0•v (1+1,0²) = 3,23 м.

Гидравлический радиус:

R = щ /х = 1,4/3,23 = 0,43 (9)

Скоростной коэффициент С и модуль скорости CvR определяются по таблице и берутся в зависимости от величины гидравлического радиуса и коэффициента шероховатости. В нашем случае гидравлический радиус — 0,43, а коэффициент шероховатости п, который берется из таблицы в зависимости от гидравлического расхода воды (в нашем случае расход в пределах от 25 до 1 м³/сек), будет равен 0,030. Устанавливаем, что С = 26,42 и СvR = 17,31

Расходная характеристика К_о представляет собой отношение расчетного расхода Q_p к корню квадратному уклона дна.

К₀ = Q_P/vi = 1,01/0,032= 31,56

К = щ? CvR = 1,4 •17,31 =24,23

Q_n = К•vi = 24,23v0,001= 0,77 м³/с Пропускная способность канала не достаточна. Ширину его по дну необходимо увеличить. Дальнейшие расчеты сведены в таблицу 4.

Таблица 4 — Расчет ширины магистрального канала по дну

Таким образом, ширину магистрального канала по дну принимаем равной 0,7 м. Ширина магистрального канала по верху:

м.

Таким образом, гидравлический расчет магистрального канала закончен.

3.11 Объем земляных работ на каналах Объем земляных работ (w) на рытье каналов находится по формуле:

где W_n, w _n-1 — площадь поперечных сечений каналов на двух соседних пикетах;

l — расстояние между пикетами.

Площадь поперечного сечения на каждом пикете подсчитывается по формуле:

w = (В+b)Н/2 (10)

где В — ширина канала по верху (В = b+2тН) b — ширина по низу Нпроектная глубина канала.

После вычисления объема выемки грунта между парой смежных пикетов определяется объем выемки по каналу.

Таблица 5 — Ведомость объема земляных работ на осушительном канале

Таблица 6 — Ведомость объема земляных работ по транспортирующему собирателю

Таблица 7 — Ведомость объема земляных работ по каналу (МК)

Таблица 8 — Сводная ведомость объема земельных работ по осушительной сети

4. Организация и проведение гидролесомелиоративных работ Строительство мелиоративных систем проводится с учетом местных условий, комплексной механизации и наличия рабочей силы. Перед началом строительства устраивают подъездные пути к объекту. К лесоосушительным работам относятся трассоподготовительные работы, устройство проводящих, регулирующих, и ограждающих каналов, строительство дорог и сооружений.

В зависимости от местных почвенных условий необходимо произвести подбор машин и механизмов с учетом их проходимости и выборку затрат работы, механизмов и материалов к одной из объектных смет.

Строительство каналов эксковаторами проводится от устья к верховью. Сначала регулируются и расчищаются русла водоприемников, затем сооружаются проводящие и оградительные каналы. При строительстве осушительной сети обычно грунты укладывают на низовую сторону канала, оставляя при этом разрывы в пониженных местах для стока поверхностных вод. Отвалы разравниваются бульдозерами. Перед сдачей МК и крупных собирателей необходимо проводить подчистку их откосов в объеме 5% от общего объема выемки грунта этих каналов.

Выбор машин зависит также от ранга канала, глубины, ширины канала по дну, глубины торфа. При строительстве регулирующей сети необходимо применять каналокопатели.

В нашем случае осушаемый участок относится к III категории лесов: сильно заболоченные леса и болото верхового типа, мощность торфа более 40 см (2,5 м), допустимое удельное давление на грунт составляет 15−30 кПа, условия проходимости тяжелые.

Рекомендуют применять следующие тракторы: Т-130Б, Т-100МБГС, ДТ-75Б, экскаваторы: Э-304 В, Э2513, ТЭ-3М, каналокапатели: ПКЛИ-500А, ЛКИ-600, КФН-1200А, МК-1,8 Г, корчеватели? ДП-25, Д-695А, ДП-8, кусторезы? МТП-43Х, КБ-4А.

4.1 Трассоподготовительные работы Строительство осушительной сети начинается с трассоподготовительных работ, которые включают разрубку трассы, трелевку древесины, корчевку пней на трассах. Трассоподготовительным работам предшествует разбивка и закрепление трассы на местности с относом пикетов на край трассы.

Ширина прорубки трассы (В_тр) в лесах хозяйственного значения зависит от землеройной техники, схемы разработки грунта (продольная, поперечная), ширины канала по верху, ширины дорожного полотна При продольной разработке выемок малогабаритными экскаваторами и разравнивании стволов на тракторе ДТ-75 В ширину прорубки трасс можно определить по формуле:

В_тр=В₁+В₂+В_к+В (11)

где B₁ — ширина бермы с верховой стороны канала равна, 1−2 м;

В₂ — ширина бермы между каналами и дорогой, равна 1−4 м;

В_к — ширина канала по верху, м;

В — ширина полосы полотна дороги или отвала, не менее чем 5 м.

Для осушителя ширина прорубки трассы равняется:

В_тр=2+2+4,36+5=13,36 м.

Для транспортирующего собирателя ширина прорубки трассы равняется:

В_тр=2+3+4,70+5=14,70 м.

Для магистрального канала ширина прорубки равняется:

В_тр=2+4+5,66+5=16,66 м.

Ширина прорубки трасс будущих каналов в зависимости от типа машин и их маневренности при работе экскаватора не менее 9 м, при работе канала копателя? 6 м и более.

Для осушителей ширина трассы — 10−14 м, для собирателей — 14−18 м, для магистральных каналов 18−22 м. Ширина трассы для прохода экскаватора — 5 м, со срезкой пней вровень с поверхностью земли.

Площадь корчевки под каналы определяют путем умножения длины каналов на среднюю ширину каналов и берм. При проведении земляных работ канала копателем раскорчевывают полосу в 3−4 м.

На трассоподготовительные работы составляется сводная ведомость (таблица 8).

Таблица 9? Ведомость трассоподготовительных работ

Для корчевания пней диаметром до 50 см в средних условиях проходимости используют корчевательные машины Д-695А, ДП-25(Д-313А) с тракторами Т-100МБГС, Т-130Г.

В тяжелых условиях проходимости пни диаметром менее 24 см. корчуют эксковаторами, на полосе отвала спиливают заподлицо.

При устройстве каналов прорубку трасс проводят с низинной стороны, а канал прокладывают вдоль стены леса по старой просеке, чтобы не проводить корчевание пней.

4.2 Сооружения на открытой осушительной сети При лесоосушении в целях эффективного использования земель необходимо предусматривать гидротехнические и дорожные сооружения, которые делятся на сооружения для переезда (мосты и трубы-переезды, мосты-переходы, скотопрогоны и т. д.); регулирующие сооружения (шлюзы и трубы-регуляторы); водопроводящие и сопрягающие сооружения (крепление дна, и откосов, перепады, быстротоки, илоулавливатели и др.). Кроме того, на мелиоративной сети могут быть сооружения специального назначения (противопожарные водоемы, пруды, водохранилища, беседки, места для курения и др.).

4.3 Сооружения на каналах В местах обитания дичи устраиваются водопойные расширения русел каналов. Перепады и быстротоки проектируют только в тех случаях, когда имеют место резкие изменения уклонов местности и по расчету ожидаются размывающие скорости течения воды. На торфах устраивают деревянные перепады, на минеральных грунтах — железобетонные. Высота перепада 0,5−1,0 м. Быстротоки — закрепленные участки каналов длиной около 10 м. Они имеют уклон 0,10−0,15 и крепятся камнем, фашинами, плитами.

Мосты и трубопереезды устраивают в местах пересечения дорожного полотна с осушительными каналами, а пешеходные мостики — на пересечениях просек с каналами. Мосты проектируют на всех крупных каналах с максимальным расчетным расходом более 2,5 м³, а трубы-переезды — с расходом до 2,5 м³. Трубчатые переезды устраивают под земляным полотном внутрихозяйственных дорог на собирателях и осушителях. Длина их колеблется от 6 до 16,1 м, диаметр = от 0,4 до 2,0 м. Пешеходные мостики строятся на пересечениях просек и троп с каналами, а также в устьях каналов, на участках каналов с глубоким и торфами и на проводящих каналах не далее чем через 1 км .

Отстойники проектируются в устьевых частях каналов, которые впадают в водоприемники, имеющие рыбохозяйственное значение.

В местах возможного перегона животных и прохода гусеничной техники на песчаных грунтах предусматриваются скотопрогонные ложбины и броды-переезды, а в глинистых, торфяных грунтах дно и откосы укрепляются камнем, деревянным настилом, плитами.

4.4 Дорожная сеть Внутрихозяйственная дорожная сеть улучшает условия эксплуатации и ухода за осушительной сетью, а также освоение мелиорированных территорий. На осушенных землях могут проектироваться два вида дорог: самостоятельные, когда направление полотна дороги не связано с прокладкой каналов, и совмещенные, когда дорога проходит вдоль каналов с его низовой стороны. В этом случае грунт от разработки каналов отсыпают в кавальеры, которые используют после строительства сети под земляное полотно лесохозяйственной дороги. В лесах лесопарковой зоны кроме дорог, проектируют пешеходные дорожки, устраиваемые разравниванием кавальеров и прикатыванием грунта. Во всех случаях внутрихозяйственная дорожная сеть должна иметь выход до существующих автомобильных дорог. При проектировании дорог количество пересечений с водотоками и каналами должно быть минимальным. При равнинном рельефе дороги прокладывают по квартальным просекам. Обычно при ширине дороги 4,5 м на дорогах устраивают разъезды шириной 8 м и длиной 30 м.

4.5 Противопожарные мероприятия Для борьбы с пожарами и предупреждения их на мелиорированных площадях необходимо предусматривать следующие мероприятия: проведение в качестве противопожарных трасс уширенных просек вдоль каналов, при помощи которых участки леса изолируются один от другого; сооружение на крупных каналах шлюзов, труб-регуляторов, регулирующих в засушливый период водный режим; устройство специальных водоподводных (противопожарных) каналов и водоемов (рисунок 2).

Осушительные каналы предупреждают распространение огня, используются в качестве противопожарных разрывов, создают условия для тушения возникших пожаров.

Подпорные шлюзы создаются на крупных каналах с малым уклоном и постоянным стоком воды. Одновременно шлюзы регулируют водный режим осушенной территории в засушливый период. Шлюзы целесообразно совмещать с мостовым переходом или трубчатым переездом. Ширина отверстия шлюза определяется гидравлическим расчетом на пропуск максимальных весенних паводков. Шлюз-регулятор создается по типовым конструкциям (по типовым проектам).

Рисунок 2 — Противопожарный водоем Специальные противопожарные каналы проектируются в виде:

— каналов, увеличивающих межканальное расстояние;

— пограничных (оградительных) каналов, которые прорезают торф до грунтовых вод, и проложенных по границе торфяной залежи, совмещенных с осушителями;

— каналов, разделяющих торфяное болото на отдельные изолированные участки шириной 500−600 м. Эти каналы врезают в минеральный грунт и устраивают на 0,5−0,6 м глубже осушителей при ширине по дну 0,6 м. Для задержания воды в каналах через каждые 100 м углубленного канала устраивают перемычки высотой 0,5−0,6 м и шириной 3−5 м.

Противопожарные водоемы проектируют в местах наибольшей пожарной опасности на расстоянии 1 км один от другого вблизи дорог и просек в местных понижениях. Наполнение водоемов осуществляется за счет вод осушительных каналов, грунтовых вод из артезианских скважин. При наполнении из осушительных каналов водоемы устраивают как в русле канала (при строительстве отстойников им придают функции противопожарных водоемов), так и в стороне от него. При наполнении из артезианских скважин водоемы проектируют в местах с наибольшим притоком грунтовых вод. В случае наполнения из артезианских скважин водоемы проектируют в местах неглубокого залегания водоносного слоя мощностью не менее 1,5 м.

При размещении водоема в стороне от осушительного канала — от него прорывают соединительную траншею к водоему глубиной 0,4−0,5 м и шириной по дну 0,4−0,5 м.

Водоемы проектируют глубиной 2,0−3,7 м, ширина по дну 4−5 м, длина по дну 4,7−10,3 м и более. Заложение откосов проектируется соответственно грунту, а в случае использования водоема для водопоя животных — более покатым (1:4 — 1:5). Полезная емкость водоема не менее 280−300 м³, расчетный уровень воды ниже поверхности не менее 0,5 м. К водоему устраивают хорошие подъезды, а в местах водозаборов площадки (12×12 м) для разворота техники. На строительство противопожарных водоемов рассчитывается себестоимость.

При проектировании противопожарных мероприятий необходимо:

— определить источник водообеспечения;

— подобрать типовые проекты сооружений и устройств, обеспечивающих водозабор и подачу воды в места тушения пожаров;

— определить потребное количество противопожарной техники (пожарные автомобили, мотопомпы, ведра, лопаты, топоры, грабли и т. д.)

5. Охрана окружающей природной среды при гидролесомелиорации Мероприятия по охране окружающей среды при гидролесомелиорации является составной частью проектной и предпроектной документации.

Организационные мероприятия включают все согласования с заинтересованными организациями и ведомствами (райисполкомами, лесхозами, санэпидемстанциями, обществами по охране окружающей среды и др.). При этом выявляются на объектах поиска участки болотных ягодников, места сбора лекарственных и технических трав и кустарников, места обитания ценных видов охотничьей фауны, гнездования. Токовищ и участков с ценными видами рыб и т. д. В районной санэпидемстанции получают разрешение на сброс воды из осушаемого объекта в отмеченные участки водоприемника. При проектировании необходимо предупредить возможность исчезновения ягодников, ценных дикорастущих лекарственных, технических, а также редких растений, занесенных в Красную книгу, исключают перерождение натуральных сенокосов. Места с наличием животных, занесенных в Красную книгу, гидролеосомелиорации не подлежат.

При разработке в проектах раздела охраны окружающей среды необходимо показывать влияние мелиорации на прилегающие территории и на продуктивность леса на болотах и суходолах, улучшение продуктивности сенокосов и лугов, возможную трансформацию ягодников, условий обитания лесной фауны (хозяйственно ценных видов, изменения гидрологических, транспортных и противопожарных условий.

Проектируя осушительную и дорожную сеть. Предусматривают переходы для животных с учетом путей их перемещения. Разрубку мелиоративных трасс, корчевание пней, строительство каналов и сооружений не проводят в местах обитания ценных видов зверей и птиц в период гнездования и выкармливания потомства. Химический уход за лесом и внесение удобрений в местах обитания этих животных не разрешается.

6. Техника безопасности Техника безопасности разрабатывается для всех стадий и этапов строительных работ. При выполнении гидролесомелиоративных работ обязательно выполнение установленных правил техники безопасности. Производитель работ составляет рабочие инструкции по технике безопасности на выполнение5 работ с учетом особенностей объектов гидролеосомелиорации, проектных решений, применяемых машин и погодных условий. На производителя возлагается систематический надзор за исправным состоянием машин, оборудования, ограждений, а также за безопасной организацией работ на объекте; обеспечение работников необходимой спецодеждой, обувью, средствами защиты, аптечкой первой помощи; ведение журнала инструктажей, контроль за наличием прав на ведение работ у людей опасных профессий.

К работе на машинах и механизмах допускаются рабочие, прошедшие инструктаж и знакомые с их устройством, регулировками, правилами осмотра и техники безопасности. Работать разрешается на механизмах технически исправных, отрегулированных, полностью укомплектованных приборами, ограждениями, инструментами и приспособлениями.

Техническое обслуживание, осмотры, регулировку, очистку машин и оборудования необходимо проводить во время остановок и перерывов в работе при выключенном двигателе. Ремонт экскаваторов, корчевателей, бульдозеров и других машин допускается только при опущенных на землю рабочих органах.

7. Ориентировочное определение эффективности лесоосушения При правильно подобранных лесоосушительных объектах, квалифицированном проектировании и сооружении гидролесомелиоративной сети в результате регулирования водного режима улучшаются почвенно-грунтовые условия и увеличиваются качественные и количественные показатели произрастания леса, сокращаются сроки выращивания древесины, условия заготовки, трелевки и вывозки леса, улучшаются качества древесины.

Хозяйственный эффект от осушительной мелиорации, в основном, зависит от лесорастительных условий и обусловливается повышением бонитета, увеличением прироста леса и его таксовой стоимостью за расчетный период. Для хвойных пород, этот период равен 20 годам, для мягколиственных — 10.

В учебных целях расчет эффективности лесоосушения можно сделать приблизительно на основании учета стоимости дополнительного прироста леса под влиянием гидролесомелиорации. Для определения этого прироста необходимо по бонитету насаждения до осушения (в соответствии с исходным заданием V класс бонитета) найти в лесотаксационном справочнике соответствующую древесной породе таблицу хода роста и определить текущий прирост за первое и второе десятилетие. Затем найти ожидаемый после осушения бонитет и, используя определенные таблицы хода роста (учитывая бонитет после осушения), за этот же период найти годовой прирост. Разность между приростами дает приблизительную величину дополнительного прироста.

Для определения стоимости дополнительного прироста древесины необходимо показатель добавочного прироста умножить на таксовую стоимость леса в районе осушения. Срок восстановления затрат на лесоосушение определяется путем деления затрат на мелиорацию на стоимость дополнительного прироста древесины. Вложенные в лесоосушения денежные средства окупаются не только за счет доходов от дополнительного прироста, но и за счет улучшения условий заготовки, трелевки и вывоза древесины, а также за счет прибыли от осушения сенокосов и условий вывозки сена.

Таблица 10 — Ведомость подсчета дополнительного прироста.

Для определения стоимости дополнительного прироста древесины необходимо показатель дополнительного прироста умножить на таксовую стоимость леса в районе осушения.

Суммарная стоимость дополнительного прироста:

руб.

Срок восстановления затрат на лесоосушение определяется путем деления затрат на мелиорацию на стоимость дополнительного прироста древесины.

Вложенные в лесоосушения денежные средства окупаются не только за счет доходов от дополнительного прироста, но и за счет улучшения условий заготовки, трелевки и вывоза древесины, а также за счет прибыли от осушения сенокосов и условий вывозки сена.

Период окупаемости затрат на лесоосушение составляет:

Т = А / В (12)

где Т — период окупаемости затрат на лесоосушение, лет;

А — затраты на мелиорацию, руб.;

В — стоимость дополнительного прироста древесины, руб.

Т = 86 982/97020= 0,89 двадцатилетия или 17,8 лет Через 6,5 лет полностью окупим затраты на осушение участка площадью 400 га, составом 10С, возрастом 40 лет, растущим по V классу бонитета. На участке после осушения будет II класс бонитета.

8. Составление сметы При помощи сметы определяют стоимость мелиоративных работ. Различают сметы на отдельные виды работ (объектные сметы), которые могут разрабатываться по заданию руководителя на некоторые виды работ (строительство противопожарного водоема, устройство сточных воронок, сооружение железобетонной трубы-переезда, трассоподготовительные работы и т. д.). Кроме объектных смет составляется сводный сметно-финансовый расчет (СФР), в соответствии с существующими инструкциями в зависимости от района работы, применяемых механизмов и группы грунтов с использованием сборников единых районных расценок, а также зональных прейскурантов сметных цен на объекты мелиоративного строительства.

При составлении сметы обязательно требуется указывать использованные действующие нормативы. В стоимость работ необходимо включать накладные расходы (в среднем 16%) и плановые отчисления (8%). Кроме того, предусматриваются дополнительные затраты, связанные с местными условиями (подвоз материалов, работы зимой, строительство временных сооружений (1,7%), передвижной характер работы, содержание авторского и технического надзора (0,6%), а также непредвиденные расходы (3,5%).

При составлении сводного сметно-финансового расчета в учебных целях рекомендуется использовать укрупненные показатели. Стоимость разработки мокрого грунта увеличивается до 25% в сравнении со стоимостью разработки натуральной влажности.

Определив стоимость всех видов работ, подсчитывают общую стоимость всех затрат на мелиорированном участке и стоимость 1 га лесомелиоративных работ.

8.1 Составление объектных смет Таблица 11 — Смета на строительство противопожарного водоема ПВ-1,3 Н_в 3 (полезной емкостью 160 м³, площадь разрубки 0,1 га, корчевки 0,04 га, объем выемки 569 м³, планировка откосов 420 м²)

Таблица 12 — Смета на строительство трубы-регулятора ТР-2,0 D-1,5 м длиной 9 м на магистральном канале

Таблица 13 — Смета на укрепление откосов канала плетневой стенкой

Таблица 14 — Смета на строительство проездных кавальеров

Таблица 14 — Сводный сметно-финансовый расчет

9. Эксплуатация гидромелиоративной сети Гидролесомелиоративная сеть будет хорошо выполнять свое функции только в том случае, когда будет организован надлежащий уход. Иначе под влиянием натуральных и искусственных причин через несколько лет в случае деформации она разрушается и полностью выходит из строя. Но осушительные системы рассчитаны для работы на десятки лет. Повреждения, которые наиболее часто встречаются, и меры по их устранению приведены в таблице 15

Таблица 15? Повреждения, которые наиболее часто встречаются, и меры по их устранению.

Для нормальной работы мелиоративной сети необходимо ее правильная эксплуатация, которая начинается сразу после сооружения осушительной сети.

Осушительная сеть после построения должна быть по акту принята Государственной комиссией для эксплуатации. На принятый в эксплуатацию объект составляется кадастр, который включает паспорт осушительной системы и основные характеристики сети и сооружений. В мелиоративный кадастр ежегодно на 1 января вносят все изменения, которые проводят на сети, а также планируемые мероприятия по использованию осушенных площадей.

Охрана и надзор за состоянием лесомелиоративных систем ведутся работниками лесного хозяйства, которые следят за работой мелиоративной сети и соблюдением правил ее эксплуатации, в том числе и противопожарных.

Для поддержания лесоосушительной сети в исправном состоянии необходимо проводить не только уход (удаление из сети случайно попавших предметов, ликвидация завалов, оползней, мусора, искусственных запруд, водной растительности), но и ее ремонт. Ремонт подразделяется на текущий, капитальный и аварийный. Оценка состояния, виды ухода и ремонта каналов в зависимости от их состояния приводится в таблице 12.

Таблица 16? Организация технической эксплуатации

Текущий ремонт увеличивает прирост насаждений, продолжает термин работы осушительной сети, сокращая объем капитальных (до 30%) работ и реконструкций.

Наибольший амортизационный термин работы мелиоративной системы около 50 лет. При отсутствии текущих ремонтов за это время проводят не менее чем два капитальных ремонта. Обычно капитально ремонтируют сеть через 15−30 лет.

Таблица 17? Придержки для оценки лесоводственного эффекта от осушения

Таблица 18? Состояние каналов и виды ухода и ремонта их

Уход. Большая часть текущего ремонта осуществляется вручную. Ремонт проводят сезонные рабочие-ремонтеры. На 1 ремонтера в Беларуси принимают следующие нормы выработки в сезон (6 месяцев): по проводящей сети — 7 км; по регулирующей сети — 10 км. Расчет содержания обслуживающего персонала по мелиоративной сети приводится в таблице 15.

Таблица 19? Требуемое количество рабочих-ремонтников

Таблица 20? Ежегодные затраты на рабочих-ремонтников

Общие затраты на эксплуатацию обычно состоят из затрат на текущий и капитальный ремонт. Затраты на капитальный ремонт определяют по действующим нормам амортизационных отсчетов и рассчитывают по таблице 21.

Таблица 21? Амортизационные отсчеты

10. Лесное хозяйство на осушенных землях Своевременный ремонт и уход за мелиоративной сетью — обязательное правило ее эксплуатации. Однако гидролесомелиорация может быть высокоэффективным средством увеличения плодородия почв и продуктивности заболоченных и болотных лесов. Этого можно достигнуть только при рациональном сочетании гидромелиоративных и ремонтных мероприятий с дальнейшим лесохозяйственным освоением мелиорируемых земель.

Лесохозяйственное освоение осушенных лесных земель можно осуществлять в зависимости от местных условий разными методами: улучшением лесоводственного состояния древостоев путем реконструкции малоценных насаждений, проведением рубок ухода, лесокультурным освоением осушенных земель, применением удобрений.

Заключение

В ходе курсового проектирования научилась проектировать гидротехнические открытые осушительные сети, закрепила и углубила знания, полученные при изучении курса «Гидротехнические мелиорации лесных земель».

Результатом разработки данного курсового проекта стала осушительная сеть на территории Климовичского лесхоза Могилевской области. Осушительная сеть включает в себя регулирующую сеть (28 осушителей) и проводящую (4 транспортирующих собирателей и магистральный канал).

Выполнены все необходимые расчеты по осушению переходного болота, в целях повышения продуктивности сосняка сфагнового возрастом 40 лет, и перевод этого насаждения с V до III класса бонитета. Запас древесины на данной нам площади в 400 га при этом увеличится на 18 000 м³.

Основная расчётная информация была дана в задании.

Проектировалась не только сама сеть, но и дорожно-технические объекты. Определен необходимый объем работ для осушительной сети и составлена общая финансово-расчетная смета их ценности. Также были составлены сметы для различных операций, решены кадровые вопросы, рассмотрена система ухода и, по мере надобности, реконструкции сети. Расход на выполнение заданного плана составил 90 264 рублей.

В ходе работы над этим курсовым проектом были изучены существующие на практике приемы, система работ на местности. В дальнейшем эти знания могут пригодиться нам при выполнении подобных работ.

Библиографический список

1 Бабиков, Б. В. Гидротехнические мелиорации: Учебник для вузов. 4-е изд., стер. / Б. В. Бабиков. — СПб.: «Лань», 2005. — 304 с.

2 Технические указания по осушению по осушению лесных площадей: — М.: Лесная промышленность, 1971. — 215 с.

3 Блинцов, И. К. Гидролесомелиорация / И. К. Блинцов, В. А. Ипатьев. — Мн.: Вышэйшая школа, 1980. — 256 с.

4 Ипатьев, В. А Ведение лесного хозяйства на осушенных землях / В. А. Ипатьев, Л. П. Смоляк, И. К. Блинцов. — М.; Лесная промышленность, 1984. — 144 с.

5 Митин, Н. В. Гидротехнические мелиорации: практическое руководство по выполнению курсового проекта по курсу «Гидротехнические мелиорации» для студентов специальности 1−75 01 01 «Лесное хозяйство» / Н. В. Митин. — Гомель: ГГУ им. Ф. Скорины, 2009. — 107 с.