Министерство образования Республики Беларусь БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра «Горные работы» Ф.Г. ХАЛЯВКИН ГИДРОТЕХНИКА Учебно-методическое пособие М и н с к Б Н Т У 2 0 1 0 Министерство образования Республики Беларусь БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра «Горные работы» Ф.Г. ХАЛЯВКИН ГИДРОТЕХНИКА Учебно-методическое пособие для студентов специальности 1-51 02 01 «Разработка месторождений полезных ископаемых» направления 1-51 02 01-01 «Открытые горные работы» по специализации 1-51 02 01-01 02 «Разработка торфяных месторождений» Рекомендовано учебно-методическим объединением высших учебных заведений Республики Беларусь по образованию в области горно-добывающей промышленности М и н с к Б Н Т У 2 0 1 0 УДК 662.331: [622.224 + 622.58] (075.8) ББК 33.35я7 Х 17 Р е ц е н з е н т ы : начальник отдела изысканий и проектирования открытых горных разработок РУП «БелНИИтоппроект» В.А. Тумашков; заведующий кафедрой «Горные машины», доктор технических наук, профессор Н.И. Березовский Х 17 Халявкин, Ф.Г. Гидротехника: учебно-методическое пособие для студентов спе- циальности 1-51 02 01 «Разработка месторождений полезных иско- паемых» направления 1-51 02 01-01 «Открытые горные работы» по специализации 1-51 02 01-01 02 «Разработка торфяных месторожде- ний» / Ф.Г. Халявкин. – Минск: БНТУ, 2010. – 39 с. ISBN 978-985-525-365-6. В пособии изложены методические указания по практическому изучению таких вопросов гидротехники, как выбор способа и схемы осушения, составление профилей каналов, определение расчетных расходов воды, гидравлический расчет каналов, подсчет объема зем- ляных работ, проектирование и расчет противопожарного водоснаб- жения торфоучастков, проектирование и строительство осушитель- ных систем и гидротехнических сооружений при подготовке торфя- ных месторождений к добыче торфа, оценка воздействия осушитель- ных мероприятий на окружающую среду. УДК 662.331: [622.224 + 622.58] (075.8) ББК 33.35я7 ISBN 978-985-525-365-6 © Халявкин Ф.Г., 2010 © БНТУ, 2010 3 ВВЕДЕНИЕ Республика Беларусь располагает значительными запасами тор- фа, из которых возможные к разработке запасы составляют 465 млн. тонн. Добыче торфа всегда предшествуют болотно-подготовительные работы, основной из которых является осушение торфяной залежи. Особое значение приобретает этот вид работ при добыче торфа фрезерным способом, производство которого в настоящее время составляет свыше 90 % общего количества торфа, добываемого в Республике Беларусь. В естественном состоянии торфяная залежь содержит 85–95 % воды и только 5–15 % сухого вещества. Влажность же готовой про- дукции не должна превышать 50–60 %. Следовательно проведением осушительных мероприятий из залежи торфа удаляется 30–45 % воды. Достаточно большое расхождение в количестве удаляемой из залежи воды при осушении объясняется большим разнообразием гидрологических, геоморфологических и стратиграфических усло- вий образования и залегания торфяных месторождений. При про- ектировании и строительстве осушительных систем необходимо учитывать это разнообразие всех природных условий. Осушение торфяных месторождений не только удаляет воду из залежи, но и оказывает другие положительные эффекты. Так, в ре- зультате удаления из залежи воды происходит ее уплотнение, а сле- довательно и увеличение ее несущей способности. Добываемый торф на хорошо осушенной залежи быстрее сохнет на поверхности, меньше намокает от осадков, имеет меньшую конечную влажность. 4 1. ВЫБОР СПОСОБА И СХЕМЫ ОСУШЕНИЯ ТОРФЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ При выборе способа осушения учитывается вид, назначение и способ добычи торфяной продукции, физико-механические свой- ства залежи торфа и подстилающих ее грунтов, географическое расположение объекта, его рельеф и рельеф водосборной площади, расположение водоприемника по отношению к осушаемому место- рождению торфа, а также затраты на строительство и эксплуатацию осушительной системы. В настоящее время все месторождения торфа осушают в основ- ном открытыми каналами с самотечным сбросом воды в водопри- емник. Однако в определенных условиях открытый способ осуше- ния может применяться в сочетании с механическим водоподъемом и щелевым дренажем. Механический водоподъем применяют в следующих случаях: а) при осушении припойменных месторождений торфа; б) если вблизи осушаемого объекта находится крупный водоприемник, который вызывает подпор грунтовой воды на торфяном месторождении; в) осушаемый массив расположен в понижении и уровень грунтовой воды находится ниже расчетного уровня воды в водоприемнике, а регулирование последнего является неэкономичным; г) если в про- цессе добычи торфа невозможно достичь требуемой нормы осуше- ния из-за возникших трудностей отвода воды в водоприемник. Осушение открытыми каналами в сочетании с дренажем приме- няют на объектах, где после строительства открытой осушительной системы не достигнута требуемая норма осушения. Большое разнообразие топографических, морфологических, гид- рологических и технологических условий залегания торфа и спосо- бов его добычи обусловливает применение различных схем осуше- ния. Поэтому основной задачей проекта является правильный вы- бор схемы осушения на основании детального изучения объекта. При фрезерном и мелкокусковом способах добычи торфа могут применяться две схемы осушения: 1) с магистральным каналом (рис. 1.1); 2) без магистрального канала (рис. 1.2). 5 Рис. 1.1 Схема осушения при фрезерном способе добычи торфа с магистральным каналом: 1 – водоприемник; 2 – магистральный канал; 3 – валовые каналы; 4 – кар- товые каналы; 5 – нагорный канал; 6 – противопожарная зона; 7 – горизонтали поверхности; 8 – граница промзалежи; 9 – граница нулевой залежи Рис. 1.2 Схема осушения при фрезерном способе без магистрального канала: 1 – водоприемник; 3 – валовые каналы; 4 – картовые каналы; 5 – нагорный ка- нал; 6 – противопожарная зона; 7 – горизонтали поверхности; 8 – граница пром- залежи; 9 – граница нулевой залежи 6 Первая схема применяется на объектах, размер которых не поз- воляет осушить валовыми и картовыми каналами, а водоприемник находится на некотором удалении от объекта. Вторая схема приме- няется на объектах, имеющих вытянутую форму вдоль водоприем- ника, а их ширина менее допустимой длины валовых каналов, т.е. менее 4000 м. При экскаваторном способе добычи торфа на небольших объек- тах вытянутой формы применяется схема осушения с осевым рас- положением карьерного канала (рис. 1.3) , на более крупных объек- тах – с параллельным расположением карьерных каналов (рис. 1.4). Рис. 1.3 Схема осушения при экскаваторном способе добычи торфа (осевое расположение карьера): 1 – водоприемник; 2 – магистральный канал; 3 – карьерный канал; 4 – картовые каналы; 5 – нагорный канал; 6 – поля стилки последнего года работы; 7 – граница промзалежи; 8 – граница нулевой залежи Проектирование осушительной системы выполняется в плане и вертикальной плоскости. Проектирование схемы осушения на плане торфяного месторождения начинают с нанесения трассы маги- стрального, а при экскаваторном способе добычи торфа – карьер- ного 7 канала. Магистральный канал прокладывают, как правило, прямо- линейно по наикратчайшему расстоянию к водоприемнику, по наибольшему уклону поверхности залежи торфа, по наиболее низ- ким отметкам поверхности и минерального дна месторождения и ближе к геометрической оси объекта. Рис. 1.4 Схема осушения при экскаваторном способе при параллельном расположении карьеров: 1 – водоприемник; 2 – магистральный канал; 3 – карьерные каналы; 4 – картовые каналы; 5 – нагорный канал; 6 – поля стилки на последний год работы; 7 – граница промзалежи; 8 – граница нулевой залежи Сопряжение магистрального канала с водоприемником осу- ществляется под углом 45–60о к направлению течения воды в водо- преемнике при расходе воды в канале дождевых паводков более 1 м3/с и под углом 60–90о – при расходе до 1 м3/с. Желательным требованием технологии добычи торфа является перпендикулярное расположение валовых каналов с магистраль- 8 ным, а картовых и дрен с валовыми. Поэтому трасса магистрально- го канала должна быть по возможности прямолинейной с мини- мальным количеством поворотов. Следует отметить, что перпендикулярное расположение элемен- тов осушительной системы не всегда обеспечивает эффективный перехват поверхностного и грунтового стоков. Поэтому при распо- ложении осушительной сети в плане необходимо стремиться к то- му, чтобы картовые каналы и дрены запроектировать параллельно или под острым углом к горизонталям поверхности. Это позволит достичь большего осушающего эффекта за счет лучшего перехвата поверхностных и грунтовых вод. Наметив на плане трассу магистрального канала, производят разбивку пикетажа через 100 м, начиная от устья канала. При этом каждый пятый пикет нумеруют. Проектирование валовых каналов начинают со стороны нулевого пикета. Первые валовые каналы намечают вдоль границы промышленной залежи торфа. При необ- ходимости поворот их трассы осуществляют под прямым углом. К магистральному каналу валовые примыкают, как правило, с двух сторон. Все валовые каналы нумеруют. Картовые каналы на плане торфяного месторождения не нумеруются. Следующим этапом в проектировании является выделение на плане окрайков. Их выделяют у границы промышленной залежи торфа в тех местах, где длина карт составляет менее 200 м. Затем проектируют нагорные, а при необходимости и ловчие ка- налы, намечают противопожарную зону. Нагорные каналы прокладывают вдоль границы промышленной залежи торфа по противопожарной зоне и окрайкам. Количество поворотов канала неограничено, однако следует стремиться проек- тировать более длинные участки канала, а угол его поворота в лю- бом случае должен превышать 90о. В большинстве случаев нагор- ные каналы используют также в противопожарных целях для пода- чи воды к месту возможного возникновения пожара. Ловчие каналы проектируют по границе торфяного месторожде- ния в местах интенсивного грунтового питания с прилегающей к массиву территории. 9 При проектировании осушительной системы экскаваторного способа добычи торфа на плане показывают также поля стилки торфа. Выбрав способ и запроектировав схему осушения, приводят их полное описание в пояснительной записке. При этом указывают способ осушения, составные элементы осушительной системы, принятое расстояние между осушительными и между валовыми ка- налами, их проектную и строительную глубину. Дается характери- стика магистрального и нагорных каналов, их длина и размеры. Указывают водоприемник, его состояние и удаление от объекта, возможность сброса воды в него с осушаемого торфяного место- рождения. 2. СОСТАВЛЕНИЕ ПРОДОЛЬНЫХ ПРОФИЛЕЙ И СОПРЯЖЕНИЕ КАНАЛОВ В ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПЛОСКОСТИ При разработке проекта осушения торфяных месторождений продольные профили составляют по всем каналам за исключением картовых. Их составление необходимо для определения глубин и уклонов дна канала, сопряжения каналов в вертикальной плоскости на различных этапах осушения и определения объема земляных работ. Вычерчивают профили на миллиметровой бумаге с падением уклона поверхности справа налево. Горизонтальный масштаб при- нимают 1 : 10000, а вертикальный – 1 : 100. В учебном проекте можно ограничиться составлением продоль- ного профиля магистрального, двух валовых и одного нагорного каналов. Их составляют по горизонталям поверхности и эпюрам глубин торфа, имеющимся на плане торфяного месторождения. От- метки определяют на каждом пикете, расположенном через 100 м. При несовпадении пикетов с горизонталями поверхности и эпюрам глубин торфа проводят интерполирование отметок пикетов или двух соседних точек, отметки или глубины которых известны. На профиле магистрального канала показывают дно водоприем- ника, валовых и карьерных каналов, принятый условный горизонт, указывают подстилающий минеральный грунт, вычерчивают план- схему трассы канала, на которой отмечают условными знаками ме- 10 ста строительства гидротехнических сооружений и дают их крат- кую характеристику. В створах гидравлического расчета канала вы- носят следующие данные основного и поверочных расчетов: расхо- ды воды Q, глубины воды h, скорости течения воды V. Расчетные глубины воды дождевого паводка 25 %-й обеспеченности соединя- ют линией и указывают соответствуют ли эти глубины расчетным условиям (устья валовых каналов не должны подтапливаться более чем на 0,4 м). Вначале строят профили валовых каналов, при этом учитывают величину осадки торфа после понижения уровня грунтовых вод и глубину сработки залежи. Величину осадки торфа учитывают путем вычисления строительной глубины валовых каналов при предвари- тельном и эксплуатационном осушении. Для этого эксплуатационную глубину валовых каналов, равную 2,5 м, делят на коэффициент осадки залежи, который вычисляют по формуле [1, стр. 52]. Определив строи- тельную глубину валовых каналов и руководствуясь табл. 2.1, проек- тируют линию дна при предварительном и эксплуатационном осу- шении с уклоном, близким к оптимальному. Таблица 1 Уклоны дна каналов Наименование каналов Уклоны дна канала мини- мальные опти- мальные макси- маль- ные Магистральные и водоприемники Валовые, коллекторные и карьерные Нагорные и ловчие Картовые 0,0002 0,0003 0,0002 0,0003 0,0004 0,0005 0,0004 - 0,001 0,002 0,002 - Толщина оставляемого защитного слоя в осушенном состоянии принимается равной: 11 – при передаче выработанного месторождения в ведение сель- ского хозяйства – 0,5 м, лесного хозяйства – 0,3 м, прудово-рыбного хозяйства – 0,15 м; – при наличии под слоем торфа сапропелевых отложений мощ- ностью до 0,5 м – (0,4–0,5 м) и более 0,5 м – (0,8–0,9 м). Полученные отметки дна устьев всех валовых каналов предвари- тельного и донного осушения наносят на продольный профиль ма- гистрального канала. Проектное дно предварительного и донного осушения магистрального канала проводится с учетом того, что расчетные горизонты воды дождевых паводков 25%-ной обеспе- ченности (повторяемость 1 раз в 4 года) подтапливают устья вало- вых каналов на величину не более 0,4 м. Дно канала необходимо запроектировать с таким уклоном, чтобы скорость течения воды в построенном канале была выше заилива- ющей (более 0,2 м/с) и ниже допустимой неразмывающей для дан- ного вида грунта: глина – до 1,13 м/с, суглинок – до 0,8 м/с, пески: крупный – до 0,7 м/с, средний – до 0,53 м/с, мелкий – до 0,42 м/с. Предельный максимальный уклон дна канала Imax можно опреде- лить по формуле Imax = ,R V 2 2 д С где дV – допустимая на размыв скорость течения воды для данного грунта, м/с; С – скоростной коэффициент; R – гидравлический радиус, м. Как правило, дно валового канала проектируют с уклоном, рав- ным или близким к уклону поверхности залежи при предваритель- ном осушении и близким к уклону минерального дна при донном осушении. На объектах с переменным рельефом поверхности и минераль- ного дна не всегда удается запроектировать дно канала с одинако- вым уклоном на всем протяжении. В таком случае проектируют дно с изменением уклона на отдельных участках. При недопустимых на размыв скоростях течения воды предусматривают строительство 12 перепадов и быстротоков или закрепляют дно и откосы канала пу- тем подсыпки слоя крупнозернистого песка или гравия толщиной 12–15 см. Образец продольного профиля показан на рис. 2.1. Рис. 2.1 Продольный профиль магистрального канала 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОДОСБОРНОЙ ПЛОЩАДИ И РАСЧЕТНЫХ РАСХОДОВ ВОДЫ 13 Водосборную площадь А определяют по топографической кар- те масштаба 1 : 25000 или 1 : 50000, на которой располагается осу- шаемый объект. Вначале на карте по наивысшим точкам прилега- ющей к торфяному месторождению местности (вершинам холмов, седловинам, между истоками рек, текущих в разные стороны) про- водится линия водораздела. Затем с помощью планиметра опреде- ляют площадь, ограниченную водораздельной линией, т.е. водо- сборную площадь. В гидрогеологических расчетах, выполняемых при составлении проекта осушения торфяных месторождений, определяют расчет- ный максимальный сток весеннего половодья 5 %-й обеспеченно- сти, максимальный расход воды дождевых паводков в летне- осенний период 25 %-й обеспеченности и расчетный расход воды среднемеженного стока 25–50%-й обеспеченности. Расчетный максимальный сток весеннего половодья (м3/с) опре- деляют по формуле: , )1( 2,0 21 A A hk Q pop ⋅+ ⋅⋅⋅⋅⋅ = δδδµ (3.1) где ko – параметр, характеризующий дружность весеннего половодья; hp – расчетный слой стока, мм; µ – коэффициент, учитывающий неравенство статистических параметров слоя стока и максимальных расходов воды; δ – коэффициент, учитывающий влияние водохранилищ, пру- дов, озер; 1δ – коэффициент, учитывающий влияние залесенности водо- сборной площади; 2δ – коэффициент, учитывающий влияние заболоченности во- досборной площади; А – водосборная площадь, км2. Для определения параметра ok необходимо знать категорию ре- льефа α , которую можно определить с учетом величины водо- сборной площади А. Aα 0016,0= . 14 При 1>α – категория 1–я, при =α (1,0–0,5) – категория 2–я, при 5,0<α – категория 3–я. В зависимости от категории рельефа параметр ok = 0,01 для 1-й категории; ok = 0,08 – для 2-й категории и ok = 0,06 – для 3-й ка- тегории. Расчетный слой стока hp определяем по формуле: 1%pp hλ=h ⋅ , где pλ – поправочный коэффициент для перехода к слою стока дру- гой обеспеченности; h1% – величина слоя стока весеннего половодья обеспеченно- стью 1 % определяется по карте [ 2 ]. При разработке торфяных месторождений осушительная сеть рассчитывается на максимальный расход воды весеннего половодья 5 % обеспеченности (переходной коэффициент pλ = 0,75), макси- мальный расход воды дождевых паводков и минимальный (быто- вой) расход воды 25–50 % обеспеченности (переходной коэффици- ент pλ = 0,48). Коэффициент неравенства слоя стока и максимального расхода воды µ при расчете параметров осушительной сети для 5 %-й обеспеченности – 0,9, для 25 %-й – 0,75, для 50 %-й – 0,65. Коэффициент δ , учитывающий снижение максимального рас- хода воды из-за озерности водосбора: , A1 1 δ оз⋅+ = c где с – коэффициент, принимаемый в зависимости от среднего многолетнего слоя стока ho ; при hо ≥ 100 мм, с – 0,2; при ho = 50 мм, с – 0,3; при ho = 50 – 100 мм величину с определяют интерполя- цией. 15 ho – средний многолетний слой весеннего стока определяют по карте [ 2 ]; Аоз – средневзвешенная озерность водосбора , %. Если озера расположены на водосборе вне осушительной сети, значение δ следует принимать 0,8 независимо от степени озерности. Коэффициент δ 1, учитывающий снижение максимальных рас- ходов воды от залесенности водосбора: , )1A( 22,0 1 1 + = л α δ где Ал – залесенность водосбора, %; 1α – параметр, учитывающий расположение леса на водосбо- ре (табл. 3.1). Таблица 3.1 Значение параметра 1α Расположение леса на водосборе Параметр α при Ал, в % 3 – 9 10 – 19 20 – 30 Равномерное 1,0 1,0 1,0 В верхней части водосбора 0,85 0,80 0,75 В нижней части водосбора 1,20 1,25 1,30 Коэффициент δ 2 учитывающий снижение максимального рас- хода воды за счет заболоченности водосбора: )1A1,0lg( 1δ б2 +⋅β−= , 16 где Аб – заболоченность водосбора, %; β – коэффициент, учитывающий тип болота и механический состав грунтов водосбора: – для низинных болот (грунты супесчаные и легкосуглинистые) β = 0,8; – для болот разных типов на водосборе β = 0,7; – для верховых болот, грунты супесчаные и легкосуглинистые β = 0,5; – для верховых болот, грунты среднесуглинистые и глинистые β = 0,3. Максимальный расход воды дождевых паводков для расчета осушительных систем и сооружений на них при площади водосбора А < 50 км определяют по формуле: ,pk q A=pQ ⋅⋅⋅ 0,001 м 3/с, (3.2) где А – площадь водосбора, км2; qд.п. – средний многолетний модуль стока дождевых паводков, л/с км2; kр – модульный коэффициент расчетной ежегодной вероятности превышения обеспеченности. Средний многолетний модуль стока дождевых паводков qд.п. определяется по формуле: , )A02,01()A02,01( )A2,01(1)(А B лбоз 0,25 0,143 в 0,25 ср д.п. ⋅+⋅⋅+⋅⋅+⋅+ ⋅⋅ = ia q где а – физико-географический параметр [ 2 ]; 17 Вср – средняя ширина водосбора, км; iв – средний уклон водосбора, ‰ ; Модульный коэффициент kр определяем по табл. 3.2 в зависи- мости от коэффициента вариации Сv при обеспеченности Р = 25% , )1q( )10A( C 1,0 д.п. 05,0 1 v +⋅+ = a где а1 – физико-географический параметр [ 2 ]. Расчетный расход среднемеженного стока Qср м определяют по формуле: ,A q 0,001=Q межср.м. ⋅⋅ м 3/с, (3.3) где q меж – средний многолетний модуль среднемеженного стока, л/с км2 [ 2 ]; А – площадь водосбора, км2. 19 Таблица 3.2 Значения модульных коэффициентов kp Обеспечен- ность Р, % Значения модульных коэффициентов kp при величинах СV 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 25 CS = 2CV0,9 1,06 1,13 1,18 1,23 1,28 1,31 1,34 1,37 1,38 1,39 25 CS = 3CV 1,07 1,12 1,17 1,21 1,24 1,26 1,28 1,28 1,29 1,29 25 CS = 4CV 1,07 1,12 1,16 1,19 1,21 1,23 1,24 1,24 1,24 1,24 Продолжение табл. 3.2 Обеспечен- ность Р, % Значения модульных коэффициентов kp при величинах СV 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 25 CS = 2CV 1,39 1,35 1,33 1,31 1,28 1,26 1,24 1,22 1,20 1,18 25 CS = 3CV 1,28 1,27 1,25 1,23 1,20 1,18 1,15 1,12 1,08 1,05 25 CS = 4CV 1,23 1,22 1,21 1,19 1,17 1,15 1,13 1,10 1,08 1,05 Примечание: Отношение коэффициента асимметрии СS к коэффициенту вариации модулей стока дождевых паводков СV принимается: – СS = 2СV – для бассейна р. Западная Двина; – СS = 3СV – для бассейна р. Неман и левобережных притоков р. Припять; – СS = 4СV – для бассейнов р. Днепр, р. Сож, р. Березина, правобережья р. Припять. 18 19 4. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ МАГИСТРАЛЬНОГО КАНАЛА Целью гидравлического расчета является определение размеров поперечного сечения каналов и их пропускной способности. Его выполняют для всех каналов с расходом воды более 0,15 м3/с. Гидравлический расчет производят в устье канала на нулевом пикете в местах изменения продольного уклона для обоих уклонов и на последнем пикете, если на его сечение приходится расход воды более 0,15 м3/с с обеспеченностью 25 % на период дождевого па- водка. Расчет выполняют для трех характерных периодов: дождевых паводков в летне-осенний период (основной), весеннего половодья и среднемеженного стока (поверочный). Основной расчет производят на пропуск расхода летне-осенних паводков 25 %-й обеспеченности и устанавливают при этом пара- метры поперечных сечений каналов и допустимую на размыв ско- рость течения воды в канале. Поверочный расчет выполняют на пропуск весеннего половодья 5 %-й обеспеченности расхода воды с целью выявления возможного затопления торфяного месторожде- ния водой в этот период. В расчете на среднемеженный сток при- нимается 25–50 %-я обеспеченность расхода воды. Его цель – уста- новить минимальную незаиливающую скорость течения воды в ка- нале, которая должна превышать 0,2 м/с. В основе гидравлического расчета лежит сравнение расчетного (Qp) и заданного (Qз) расходов. Расхождение между Qp и Qз не должно превышать ±3 %, т.е. %.3%100 Q Q - Q p зp ±⋅ ≤ Расчетные расходы вычисляют по формулам (3.1), (3.2), (3.3), а заданные расходы по формуле Шези: RIз cQ ω= , (4.1) 20 где ω – площадь живого сечения, м2; с – скоростной коэффициент; R – гидравлический радиус, м; I – уклон дна канала. Все параметры формулы (4.1) вычисляют по соответствующим формулам и таблицам, приведенным в учебном пособии [1] . Ширина канала по дну задается исходя из размеров землеройно- го оборудования. При рытье канала экскаватором, оборудованным ковшом «драглайн», она должна быть не менее 1,0 м. Основным критерием при определении ширины канала по дну является то, что расчетные летне-осенние паводки 25 %-й обеспеченности должны проходить по магистральному каналу, подтапливая устья валовых каналов не более 0,4 м. Перепад между дном магистрального и ва- ловых каналов составляет 0,3 м, следовательно, максимальная глу- бина воды в магистральном канале в этот расчетный период должна быть не более 0,7 м. Приступая к основному гидравлическому расчету, принимают вначале максимальное значение глубины воды в магистральном ка- нале – 0,7 м, уклон дна определяют по продольному профилю, а ко- эффициент заложения откосов по табл. 2.2 [1]. Гидравлический рас- чет выполняют графо-аналитическим методом, при котором зада- ются рядом значений ширины канала по дну b1 = 0,5; b2 = 1,0; b3 = 2,0; b4 = 3,0 м и вычисляют соответствующие ему расходы воды в канале Q1, Q2, Q3, Q4 . По заданным и вычисленным значениям строят график функции Q = f(b), по которому, зная величину рас- четного расхода Qр, находят искомое значение ширины канала по дну b. Если в результате расчета ширина канала по дну составит менее 1,0 м, то приняв минимально допустимое значение b = 1,0 м, находят соответствующую глубину воды в магистральном канале. Поверочные расчеты на бытовой период и весенний паводок вы- полняют аналогично основному расчету. Однако решение задачи здесь сводится к определению глубины наполнения канала и скоро- стей течения воды в канале в эти периоды при известной ширине канала по дну. Применяя в этих расчетах графо-аналитический ме- тод, строят график зависимости Q = f(h), где h – глубина наполне- ния канала в определенный расчетный период, м. 21 Таблица 4.1 Результаты гидравлического расчета В од от ок П ик ет Ра сч ет на я гл уб ин а на по лн ен ия , h, м Ш ир ин а ка на ла п о дн у b, м К оэ ф ф иц ие нт о тк ос а, m П ло щ ад ь ж ив ог о се че ни яω , м 2 С м оч ен ны й пе ри м ет р χ , м Г ид ра вл ич ес ки й ра ди ус R , м У кл он д на к ан ал а, I С ко ро ст но й ко эф ф иц ие нт С С ре дн яя с ко ро ст ь те че ни я во ды V, м /с Q p , м 3 / с Q з , м 3 / с П ро це нт р ас хо ж де ни я G Весеннее половодье Летне-осенний период Среднемеженный сток 5. ПОДСЧЕТ ОБЪЕМА ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ Объем земляных работ вычисляют по всем каналам первооче- редного участка отдельно для торфяного и минерального грунта. По нагорным , картовым и валовым каналам расчет может быть произ- веден по среднему сечению и общей длине каналов. Для этого сле- дует подсчитать объем работ по одному валовому каналу или его участку, вывести средний объем, приходящийся на 1 м длины кана- ла и распространить на длину всех валовых каналов первоочередно- го участка. Размеры нагорного канала при отсутствии продольного профиля и гидравлического расчета принимают следующие: глуби- ну1,0 – 2,0 м, ширину по дну – 1,0 м, коэффициент заложения отко- сов – в зависимости от грунта. При подсчете объема земляных работ по магистральному каналу пользуются продольным профилем и результатами гидравлического расчета канала. Расчет ведут попикетно по глубине предваритель- ного осушения (табл. 5.1). 22 Таблица 5.1 Ведомость вычисления объема работ по магистральному каналу № пике- тов Глубина, м Ширина , м Площадь сечения, м2 Расстоя- ние меж- ду пике- тами, м Объем выемки, м3 по дну по верху Расчет объема выемки грунта в м3 из канала ведут по формуле ,HL mH)+(b=Vr ⋅ где b – ширина канала по дну, м; m – коэффициент откоса; Н – глубина канала, м; L – длина канала или его отдельного участка, м. Результаты подсчетов объема земляных работ по всем каналам сводят в табл. 5.2. Таблица 5.2 Сводная ведомость объемов земляных работ Грунт Каналы Всего магистраль- ные валовые картовые нагорные Минераль- ный Торфяной Всего 23 6. ПРОТИВОПОЖАРНОЕ ВОДОСНАБЖЕНИЕ 6.1. Выбор схемы противопожарного водоснабжения и ее проектирование Водоснабжение полей добычи торфа может осуществляться пу- тем подачи из водоисточника по открытым нагорным и валовым каналам или закрытым пожарным трубопроводам, системой водо- заборных скважин или смешанными системами (напорные трубо- проводы и открытые каналы, скважины и открытые каналы, водое- мы и т.д.). Строительство системы водоснабжения требует значительных материальных и трудовых затрат и поэтому, выбирая при разработ- ке проекта тот или иной вариант подачи воды к месту возможного возникновения пожара, необходимо тщательно изучить гидрологи- ческие, топографические и геологические условия торфяного ме- сторождения и прилегающих к нему земель, учесть экономическую целесообразность строительства. При этом особое внимание необ- ходимо обратить на наличие источника воды на самом месторожде- нии или вблизи его, а при выборе схемы водоснабжения предпочте- ние следует отдавать самотечной подаче воды, не требующей стро- ительства насосной станции и напорного трубопровода. Самотечная схема применяется когда бытовой уровень воды в водоисточнике выше дна водоподводящих каналов и включает следующие элемен- ты: водоисточник, водоподводящие, нагорные и валовые каналы, трубы-регуляторы (ТР) на нагорных каналах, трубы регуляторы с переездами (ТРП) или регуляторы водоподачи: (РТК) – регулятор трубчатый, (ПТ) – переезд трубчатый, (РВ) – регулятор водоподачи в истоках валовых каналов, трубы-переезды с затворами (ТПЗ) – на валовых и магистральных каналах и трубы-переезды (ТП) – на картовых каналах (рис. 6.1). 24 Рис. 6.1 Самотечная схема противопожарного водоснабжения: а – при фрезерном способе добычи торфа; б – при экскаваторном способе добычи торфа; 1 – водоисточник; 2 – противопожарный канал; 3 – противо- пожарная зона; 4 – валовые каналы; 5 – переезд с затвором; 6 – труба- регулятор; 7– труба-регулятор с переездом; 8 – водоприемник; 9 – граница про- мышленной залежи торфа; 10 – граница нулевой залежи торфа; 11 – противопо- жарные водоемы; 12 – поля сушки торфа; 13 – магистральный канал 25 Напорно-самотечная схема противопожарного водоснабжения применяется в том случае, когда бытовой уровень воды в водо- источнике расположен ниже дна водоподводящих каналов и самотеч- ную подачу воды осуществить невозможно. Эта схема предусматри- вает механическую подачу воды из водоисточника на самую высо- кую отметку нагорного канала. С этой целью у водоисточника со- оружают насосную станцию с водозабором, прокладывают напорный трубопровод, в конце которого устраивают водобойный колодец (рис. 6.2). Остальные составные элементы данной системы преду- сматриваются с той же целью и в тех же местах, что и при самотеч- ной схеме. Рис. 6.2 Напорно-самотечная схема противопожарного водоснабжения: 1 – водоисточник; 2 – насосная станция; 3 – напорный трубопровод; 4 – во- добойный колодец; 5 – противопожарная зона; 6 – труба-регулятор с переездом; 7 – труба-регулятор; 8 – труба-переезд с затвором; 9 – граница нулевой зале- жи торфа; 10 – граница промышленной залежи торфа; 11 – противопожарный (нагорный) канал; 12 – горизонтали поверхности Противопожарный запас воды независимо от схемы ее подачи из водоисточника при фрезерном и мелкокусковом способах добычи торфа создается путем шлюзования в нагорном и валовом каналах, а при экскаваторном способе – в противопожарных водоемах распо- ложенных на картовых каналах через 500 м в шахматном порядке. 26 6.2. Расчет потребности в воде для тушения пожара на полях добычи торфа Согласно правилам пожарной безопасности нормы сезонного за- паса воды для тушения пожаров на полях добычи фрезерного торфа и ее часового расхода устанавливаются в зависимости от площади полей добычи (брутто) и ветрового района, в котором расположено торфопредприятие. Для того, чтобы определить время тушения по- жара, необходимо норму сезонного запаса воды разделить на норму часового расхода воды на его тушение. Рис. 6.3 График потерь воды из каналов на фильтрацию: 1 – песок крупный и средний; 2 – торф низинный; 3 – торф верховой, песок мелкий, суглинок 27 Приведенные в табл. 6.1 нормы расхода воды на тушение пожара не учитывают потерь воды в водоподводящей системе. Поэтому общий расход воды, который должен быть подан из водоисточника, составит: ,т рфнo Q+Q+Q=Q (6.1) где Qo – общий расход воды; Qн – норма часового расхода воды на тушение пожара; Qф – потери воды на фильтрацию в водоподводящем нагорном канале (рис. 6.3); Qтр – потери воды в напорном трубопроводе (0,5% от (Qн + Qф) на 1 км трубопровода. Таблица 6.1 Нормы расхода воды на тушение пожара П ло щ ад ь по ле й до - бы чи (б ру тт о) , га 10 0 20 0 30 0 40 0 50 0 60 0 70 0 80 0 90 0 10 00 12 50 15 00 17 50 20 00 Н ор м ы ра сх од а во ды , м 3 / ч 24 47 71 95 10 6 11 6 12 6 13 4 14 2 15 0 16 8 18 4 19 8 21 2 6.3. Расчет насосной станции и напорного трубопровода Противопожарные насосные станции сооружают непосредствен- но у водоисточника. Они имеют следующее оборудование: основ- ные насосы с электродвигателями, резервные насосы с дизельными 28 двигателями (на каждые два основных – один резервный насос, а при установке одного основного – один резервный насос), пуско- вую аппаратуру, всасывающие и напорные трубопроводы с регули- ровочными задвижками и контрольно-измерительные приборы. Исходными данными при выборе марки насоса являются произ- водительность и развиваемый напор (табл. 6.2). Таблица 6.2 Техническая характеристика насосов для противопожарного водоснабжения Марка насоса Произво- дитель- ность, м3/ч Напор, МПа Частота враще- ния, С-1 Электродвигатель марка мощ- ность, кВт 10ПВ 2500-4,2 400Д 190 400Д 190А 400Д 190 400Д 190А Д 200-36 Д 320-50 Д 500-36 Д 800-28 Д 1000-40 Д 2000-34 Д 2500-62 Д 3200-75 Д 1250-14 Д 2000-21 Д 2500-17 Д 3200-33 Д 3200-20 Д 5000-32 Д 4000-22 Д 6300-27 2500 1500 1350 1980 1800 200 320 500 800 1000 2000 2500 3200 1250 2000 2500 3200 3200 5000 4000 6300 0,04 0,15 0,10 0,21 0,16 0,35 0,49 0,35 0,27 0,39 0,33 0,61 0,73 0,14 0,21 0,17 0,32 0,20 0,31 0,21 0,26 16,0 12,5 12,5 16,0 16,0 24,2 24,2 16,3 16,7 16,7 12,2 16,4 16,4 12,2 16,4 12,2 16,4 9,8 12,3 9,7 12,5 4А 250 S - 6 4А 315 S - 8 4 А 280 S - 8 4А 355 S - 6 4А 315 S - 6 А02-81-4 А02-91-4 А02-92-6 А02-92-6 А3-315 М6 А 114-8 А 13-37-6 А 13-59-6 А 3-3155-8 А 3-355 S А 3-355 S-8 А 12-39-6 А 12-52-10 А 13-52-8 А 13-42 10 СД 13-52-8 45 90 55 160 110 40 75 75 75 132 250 500 800 90 160 132 320 250 500 320 630 Насосная станция будет в состоянии выполнить свое назначение в том случае, если подаваемый ею расход воды и развиваемый 29 напор будут равны или несколько превышать общий расход воды для тушения пожара Qo и полный напор Нп. Общий расход воды вычисляют по формуле (6.1), а полный напор, который необходимо преодолеть насосу (насосам) для подачи воды в водобойный коло- дец, будет равен: Hп = hr + hм + hд, где hr – потери напора на геодезическую высоту подъема, МПа; hм – местные гидравлические потери во фланцевых соединениях и изгибах (5 – 10% от hд), МПа; hд – гидравлические потери по длине напорного трубопровода, МПа.. Потери напора на геодезическую высоту подъема hr= 0,01( ∆1 – ∆2 ), где ∆1 – отметка самой высокой точки напорного трубопровода; ∆2 – отметка бытового горизонта воды в водоисточнике. Гидравлические потери по длине напорного трубопровода опре- деляют по формуле Вейсбаха-Дарси , 2qd Vλ0,01=h в 2 д ⋅⋅  где λ – коэффициент трения;  – длина трубопровода, м; V – скорость течения вода в трубопроводе, м/с; q – ускорение свободного падения, 9,81 м/с2; вd – внутренний диаметр трубопровода, равный: , V Q 1,13=d oв (6.2) где Qo – общий расход воды, подаваемый по напорному трубопро- воду, м3/с. Скорость течения воды в трубопроводе принимается равной: при  > 3 км – 1,0 – 1,5 м/с; при  < 3 км – 1,5 – 3,0 м/с. 30 После вычисления по формуле (6.2) внутреннего диаметра при- нимают стандартный внутренний диаметр трубы (400, 440, 500, 570, 600, 680, 755, 870 мм) и подставляют в формулу (6.2). Коэффициент трения составит . d 005,0 02,0 в +=λ Мощность электродвигателя для привода насоса определяют по формуле ,нп η γ kHQN o ⋅⋅⋅= где N – мощность двигателя, кВт; γ – вес единицы объема воды, равный 1000 кг/м3; Qo – общий расход воды, м3/с; Нп – полный напор, развиваемый насосом, МПа; kн – коэффициент неравномерности нагрузки, равный 1,1; η – коэффициент полезного действия насоса ( в расчетах при- нимать равным 0,85). Принятый по табл. 6.2 электродвигатель по мощности должен быть равен или несколько превышать расчетную мощность. В случае недостаточной производительности одного насоса парал- лельно включают два и более с одинаковыми характеристиками, которые подают воду в общий напорный трубопровод. Характери- стика выбранных насосов и электродвигателей сводится в табл. 6.3. Таблица 6.3 Характеристика выбранных насосов и электродвигателей Расчетные показатели Насос Электродви- гатель общий расход воды, м3/ч на- пор, МПа мощ- ность двига- теля, кВ мар- ка произ- води- тель- ность, м3/ч напо р, МПа частота враще- ния вала, с-1 мар- ка мощ- ность, кВт 31 6.4. Противопожарные зоны и пожарно-техническое оборудование Вокруг участков добычи торфа по границе их с лесными масси- вами и другими земельными угодьями, а также с неразрабатывае- мыми участками торфяного месторождения устраивают противо- пожарные охранные зоны шириной 75–100 м, затрудняющие про- никновение огня извне и в обратном направлении. По внутреннему контуру противопожарной зоны прокладывают профилированный водоподводящий канал глубиной на 0,5 м ниже уровня грунтовых вод и шириной по дну не менее 1,0 м. На этих зонах убирают дре- весную растительность хвойных пород, не допускается складирова- ние торфа, древесных остатков, сена и других горючих материалов. Кроме создания системы водоснабжения участки обеспечивают- ся необходимым пожарным оборудованием и системой связи. Нор- мы пожарно-технического оборудования для производственных участков приведены в табл. 6.4. Таблица 6.4 Нормы пожарно-технического оборудования Оборудование Площадь (брутто) производственного участка, га до 100 101 – 300 301 – 600 601– 800 более 800 Гусеничный пожарный трактор Пожарный агрегат для тушения загораний Прицепная цистерна Мотопомпа переносная Коловратные насосы НКФ-54 (для участков в 1-м ветровом районе) – – 1 – 2 – 4 1 1 1 – 5 – 10 1 1 1 1 11 – 18 1 2 2 1 19 – 20 1 2 3 1 > 21 32 7. ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ НА ПОЛЯХ ДОБЫЧИ ТОРФА На каналах осушительной и пожарной сети устраивают следую- щие сооружения: переезды, шлюзы (ТР, ТРП, ТПЗ), регуляторы водоподачи (РВ), быстротоки, отстойники, насосные станции, тру- бопроводы и колодцы сопряжения [1]. Переезды через картовые каналы сооружают по типу земляной перемычки. Водопроводящая часть – из пластмассовых, асбоце- ментных или иных труб. На входной части трубы устанавливают сороудерживающую решетку. Схемы расположения картовых пере- ездов с размерами приведены [1. Число труб – переездов опреде- ляют исходя из их количества на одну технологическую площадку. Шлюзы на валовых, магистральных и нагорных каналах предна- значены для создания подпоров и регулирования подачи воды. ТР устанавливают в местах сопряжения валовых каналов с нагорными. При определении расстояний между ними исходят из того, что глу- бина воды в нижнем бьефе (перед трубой) зависит от глубины кана- ла, а также необходимого для противопожарных целей запаса воды и составляет 1,5–2,0 м. При уклонах дна нагорного (противопожар- ного) канала 0,0003–0,001 расстояние между ТР с учетом переезда торфодобывающей техники через эти каналы принимается в преде- лах 1,0–2,0 км. При определении расстояния между ТПЗ на валовых каналах также учитывают необходимость переезда техники. Поэтому трубы устанавливают обычно через 500 – 1000 м. Расстояние между ТПЗ на валовых каналах вычисляют по формуле , I hh 21 ⋅= где  – расстояние между ТПЗ, м; h1 – глубина воды перед шлюзом, равная 0,8 м; h2 – глубина воды за шлюзом, равная 0,4 м; I – уклон дна канала. 33 На валовых каналах с уклоном дна 0,001 и более в промежутках между ТПЗ для противопожарных целей устанавливают дополни- тельно ТПЗ. На магистральных каналах ТПЗ проектируют через 1,0 – 2,0 км. У истока каждого валового канала предусматривают строитель- ство РВ. 8. ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ ОСУШИТЕЛЬНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ 8.1. Охрана водных ресурсов Осушение торфяного месторождения может оказать отрицатель- ное воздействие на природную среду как в пределах осушаемого объекта, так и прилегающей территории. Это может выразиться в концентрации ионов водорода (кислотности) в поверхностных и грунтовых водах, их загрязненности, истощении и ухудшении вод- ного режима, уничтожении почвы, растительного и животного ми- ра, загрязнении воздушной среды. Главным и постоянно проводимым мероприятием является кон- троль за качеством поступающих в водоприемник поверхностных вод, который должен осуществляться в устье каждого впадающего в водоприемник магистрального и сбросного каналов. При этом определяют рН воды и содержание химических веществ и механи- ческих примесей. Допускаемая величина кислотности воды состав- ляет 6,5–8,5. Допустимое содержание механических примесей в сбрасывае- мых водах рассчитывается по формуле ,C+1)+ q Qk(C=C пдc ⋅ ⋅ где Сп – концентрация механических примесей в воде водоприем- ника до поступления сбрасываемых вод; Сд – допускаемое по нор- мативам увеличение содержания механических примесей в водо- приемнике; k – коэффициент смешения воды водоприемника со 34 сбрасываемой водой; Q – расход воды в водоприемнике; q – рас- ход воды в сбросном канале. Контроль за содержанием в сбросных водах химических веществ состоит в определении степени их загрязненности нитратами, со- держащимися в азотных удобрениях. Количество химических веществ, поступающих в водоприемник, определяют по формуле , +++Aq AqС+...+AqС+AqC =C 11 nn222111 ср nn22 n Aq...Aq ΣΣΣ ΣΣΣ где Сср – средняя концентрация ингредиента в стоке; С1 , С2 ,Сn – концентрация ингредиента в стоке с осушаемых участков, используемых под пашни и сенокосы, занятых лесом и кустарником и т.д.; q1 , q2 , qn – соответствующие модули стока; А 1 ,А2 , Аn – соответствующие площади участков. Допустимые концентрации вредных веществ в водоемах, ис- пользуемых для рыбохозяйственных целей, составляют: нитраты – 9,1; сульфаты – 100,0; хлориды – 300,0; аммиак – 0,05; калий – 50,0; кальций – 180,0; нефть и нефтепродукты – 0,05 г/м3. При несоответствии качества воды нормативным требованиям на осушаемом объекте и на прилегающей к нему территории, кроме контроля, проводят комплекс защитных, агротехнических, гидро- технических и организационных мероприятий. 8.2. Охрана почвы, растительного и животного мира В целях сохранения почв при строительстве осушительных си- стем необходимо предусматривать: – срезку растительного (гумусного) слоя при строительстве ка- налов, в основании плотин, дамб и дорог с перемещением его во временные отвалы и дальнейшим использованием для рекультива- ции земель или укрепления откосов сооружений; 35 – складирование с последующей передачей растительного грунта сельскохозяйственным организациям для восстановления нарушен- ных или малопродуктивных земель; – восстановление почвенного плодородия, нарушенного в про- цессе строительства, путем проведения мероприятий по первично- му окультуриванию почв. Основными мероприятиями по охране и рациональному исполь- зованию торфяных почв являются защита от пожаров и рекультива- ция выработанных торфяных месторождений. В целях защиты тор- фа от пожара на торфопредприятиях создают систему противопо- жарного водоснабжения, организуют пожарную охрану и приобре- тают необходимые технические средства для тушения пожаров. Осушение торфяных месторождений может оказывать отрица- тельное влияние на естественную растительность, произрастающую на прилегающих к объекту территориях. Это влияние может выра- зиться в изреживании лесов, исчезновении ягодников и лекарствен- ных растений, перерождении луговых трав в степные. В целях максимального снижения влияния осушения при изыс- каниях и проектировании делают оценку возможного снижения уровня грунтовых вод на прилегающих к осушительным системам территориях и дают прогноз изменения растительного мира. При отрицательном прогнозе предусматривают мероприятия по их со- хранению и улучшению. В пределах осушаемого массива также проводят мероприятия, направленные на охрану естественной растительности. Оставляют куртинные лесные массивы, являющиеся местом обитания птиц и животных, а также отдельные группы деревьев, которые оживляют пейзаж и повышают эстетическую ценность ландшафтов. Не под- лежат осушению и разработке верховые торфяные месторождения с богатыми естественными плантациями клюквы и голубики. Освоение болот приводит также к сокращению дикой фауны. Причиной этого является сокращение кормовой базы животных, ухудшение условий гнездования птиц, воспроизводства животных и нереста рыб, нарушение путей их миграции и подходов к водопоям и т.д. Поэтому при составлении проекта осушения объектов, на кото- рых имеются места гнездования, откорма и зимовки птиц, преду- 36 сматривают мероприятия, не нарушающие среду их обитания. Для этого оставляют в естественном состоянии отдельные участки. Сводку кустарника и мелколесья на таких объектах производят в зимнее время. В местах поселения бобров не проводят работы по регулированию водотоков, уничтожению зарослей ивы, осины и других пород, которые являются для них кормом. При необходимости регулирования реки или выполнения других работ осуществляют переселение бобровых колоний в другие, бла- гоприятные для их жизни места. Эта работа проводится по согласо- ванию с охотничьим хозяйством. 37 ЛИТЕРАТУРА 1. Халявкин, Ф.Г. Осушение торфяных месторождений /Ф.Г. Ха- лявкин. – Минск: Вышэйшая школа, 1987. – 194 с. 2. Определение расчетных гидрологических характеристик: П 1–98 к СН и П 2.01.14–83. – Минск: 2000. – 36 с. 3. Халявкин, Ф.Г. Осушение и подготовка поверхности торфя- ных месторождений / Ф.Г. Халявкин. – Мнинск: Вышэйшая школа, 1987. – 112 с. 4. Правила пожарной безопасности для предприятий торфяной промышленности: ППБ 2.23 – 2004. 5. Регуляторы и переезды трубчатые на каналах мелиоративных систем. (альбом 1), Белгипроводхоз. 1993, – 91 с. 38 СОДЕРЖАНИЕ Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1. Выбор способа и схемы осушения торфяных месторождений . . 4 2. Составление продольных профилей и сопряжение каналов в вертикальной плоскости . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 3. Определение водосборной площади и расчетных расходов воды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 4. Гидравлический расчет магистрального канала . . . . . . . . . . . . . .19 5. Подсчет объема земляных работ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 6. Противопожарное водоснабжение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 6.1. Выбор схемы противопожарного водоснабжения и ее проектирование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 6.2. Расчет потребности в воде для тушения пожара на полях добычи торфа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26 6.3. Расчет насосной станции и напорного трубопровода . . . . . 27 6.4. Противопожарные зоны и пожарно-техническое оборудование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 7. Гидротехнические сооружения на полях добычи торфа . . . . . . . 32 8. Оценка воздействия осушительных мероприятий на окружающую среду . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33 8.1. Охрана водных ресурсов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 8.2. Охрана почвы, растительного и животного мира . . . . . . . . . 34 Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 Учебное издание ХАЛЯВКИН Федор Григорьевич ГИДРОТЕХНИКА Учебно-методическое пособие для студентов специальности 1-51 02 01 «Разработка месторождений полезных ископаемых» направления 1-51 02 01-01 «Открытые горные работы» по специализации 1-51 02 01-01 02 «Разработка торфяных месторождений» Технический редактор О.В. Дубовик Подписано в печать 11.05.2010. Формат 60×841/16. Бумага офсетная. Отпечатано на ризографе. Гарнитура Таймс. Усл. печ. л. 2,27. Уч.-изд. л. 1,77. Тираж 100. Заказ 272. Издатель и полиграфическое исполнение: Белорусский национальный технический университет. ЛИ № 02330/0494349 от 16.03.2009. Проспект Независимости, 65. 220013, Минск.