Navrhování odvodňovacího zařízení

Prezentace na téma: "Navrhování odvodňovacího zařízení"— Transkript prezentace:

1 Navrhování odvodňovacího zařízení
Povrchová odvodňovací síť – příkopové odvodnění Podpovrchová odvodňovací síť – drenážní odvodnění Příkopové odvodnění navrhuje se ojedinělými příkopy nebo soustavou sběrných a svodných příkopů: • pro rychlé odvedení povrchových vod, tuto funkci plní záchytné příkopy, • k odvodnění při nedostatečné hloubce recipientu a malém sklonu odvodňovaného území(do 0.1%), • v územích s výskytem podzemních vod s vysokým obsahem sloučenin železa, • při odvodňování lesních půd v inundacích řek (lužní lesy apod.) a při odvodnění svážných území, • při odvodňování dna rybochovných nádrží před odbahňováním, • jako dočasné zařízení na zachycení a rychlé odvedení vody Sběrné i svodné příkopy se navrhují v příčném profilu lichoběžníkové. Minimální rozměry těchto příkopů jsou: min. šířka dna 0,4 m, sklony svahů 1:1 až 1:2, minimální hloubky 0,6, v minimálním sklonu u sběrných příkopů 0,1%, u svodných 0,6%. Rozchod sběrných příkopů u luk a pastvin v rozmezí od 30 do 60 m, u orné půdy v rozmezí 30 až 40m. Délka se pohybuje od 200 do 300m při sklonu nad 0,3%, při umělém sklonu max. 150 m. Délky svodných drénů mohou dosáhnout i řádu kilometrů

2 Charakteristika povrchu půdy při pohybu vody
n γ m v tenké vrstvě obdělávané pole s brázdami po spádnici 0,05 1,0-1,5 87,0-58,0 rovný urovnaný povrch bez travního porostu 0,08 1,5--2,0 58,0--43,5 oranice (dobře obdělaná) bez brázd 0,125 2,5--3,5 34,8-24,85 pole zarostlé rákosím 0,2 3,0--4,0 29,0-21,75 pole zarostlé mechem 0,5--0,8 5,0-6,0 17,4-14,5 přirozené louky, pastviny s nízkou pokosenou trávou 0,8-0,9 6,0-8,0 14,5-10,88 vysévané trávy a zemědělské plodiny 0,3 4,5 19,33 přirozené louky a pastviny 0,9-1,0 8,0-10,0 10,88-8,7 hrbolatá půda 1,0-2,0 10,0-15,0 8,7-5,8

3 q = infiltrace De = f(Dp, Lp, ro), tabulky, grafy
ro = 0,318B - 0,394ho nebo ro = 0,318b + 0,880ho

4 Krytý příkop Délka krytého příkopu se navrhuje 100 až 300 m; sklon 1 až 20/00 Rozchod se řídí sklonem a napojeným odvodňovacím zařízením; pohybuje se od 20 do 200 m

5 Podzemní odvodnění - drenáž
Plošné odvodnění – systematická drenáž, souvisle zamokřené plochy, Ojedinělá drenáž – sporadická, odvodnění menších, ojediněle zamokřených ploch a pro odvedení vody z pramenních vývěrů a terénních depresí Drenáž tvoří drény, šachty a výustě, některé další speciální objekty Sběrný drén - sbírající přebytečnou vodu z okolního zamokřeného prostředí, je vyústěn do svodného drénu Svodný drén - odvádí vodu z drenážní skupiny do dalšího svodného drénu nebo přímo do odvodňovacího kanálu nebo recipientu, zároveň ve většině případů sbírá přebytečnou vodu z okolního zamokřeného prostředí. Na svodných drénech jsou umístěny šachty max 400m od sebe Drenážní šachtice umožňují soutok několika svodných drénů, kontrolu funkce drenáže, překonání výškových terénních rozdílů, údržbu drenáže, provzdušování, popř. i regulaci hladiny podzemní vody Drenážní výusť zajišťuje vyústění horizontální drenáže do povrchových odvodňovacích zařízení nebo přímo do povrchového recipientu Pramenní jímka slouží k zachycení bodového pramenního vývěru

6 Podzemní odvodnění Situační řešení systematické drenáže
Nejúčinnější návrh 3 až 100/00 nad 100 0/00

7

8 Návrhové parametry trubkové drenáže
proudění ustálené – stabilní depresní plochy a průtok proudění neustálené - změna polohy depresních ploch, jejich snižování, a zmenšování průtoku proudění transientní - dochází k obousměrnému pohybu depresních ploch a přírůstku a úbytku průtoku Propustná vrstva - hydraulická vodivost min. K = 0,1 m d-1 a efektivní drenážní pórovitosti min. Pd = 2% objemu Transmisibilita - součin mocnosti vrstvy a její hydraulické vodivosti. Van Hoornovo kritérium říká, že vrstva je nepropustná, jestliže má 10x menší transmisibilitu než vrstva sousední.

9 Modelové metody řešení rozchodu L a hloubky drenáže h
vycházejí z laboratorních pokusů a zjednodušujících předpokladů 1. Drenáž je založena v blízkosti nepropustné vrstvy a převládá horizontální složka proudění, depresní plocha je eliptická. 2. Nepropustná vrstva je nepříliš hluboko l ≤ ¼ L a převládají horizontální a vertikální složky proudění. Tento případ se řeší převedením na případ jednoduchý 1., tak že se stanoví ekvivalentní hloubka vrstvy , při které je stejný odtok a proudění pouze horizontální. 3. Nepropustná vrstva je ve velké hloubce l ≥ ¼ L a převládá složka radiální a ostatní je možno zanedbat

10 Ustálené drenážní proudění

11 Podle W. T. Moodyho Pro l/L > 0,3 pak platí l/L 0,0 3,561 0,1 3,401
0,2 3,308 0,3 3,234 Pro l/L > 0,3 pak platí

12 L = L´ . kpr . ksl

13 Řešení podle Rotha Hooghoudtovo řešení bezvýkopové technologie
hd – hloubka drenáže(m) hn – hloubka hladiny podzemní vody uprostřed mezi drény (m) K – hydraulická vodivost (m d-1) qd – ustálený drenážní odtok (m d-1) Hooghoudtovo řešení bezvýkopové technologie K1 – hydraulická vodivost vrstvy nad drénem (m d-1) K2 - hydraulická vodivost vrstvy pod drénem (m d-1) - ekvivalentní hloubka nepropustné vrstvy (m) qd – ustálený drenážní odtok – infiltrace ze srážky (m d-1) - vzepětí depresní plochy nad úrovní drénů uprostřed mezi drény (m)

14 Neustálené drenážní proudění

15 Parciální dif. rovnice její linearizace
Řešení Gloverovo drén na nepropustné vrstvě a parabolický tvar depresní plochy před zahájením odvodnění Řešení podle Radčenka vychází z modelového výzkumu na štěrbinových kuličkových modelech za použití glycerínu

16 ld/L A 0,0314 1,000 0,0215 1,116 0,0115 1,373 0,0310 1,004 0,0210 1,125 0,0110 0,0305 1,007 0,0205 1, 134 0,0105 1,394 0,3000 1,011 0,0200 1,142 0,0100 1,415, 0,0295 1,015 0,0195 1,151 0,0095 1,440 0,0290 1 020 0,0190 1,160 0,0090 1,466 0,0285 1,026 0,0185 1,170 0,0085 1,494 0,0280 1,031 0,0180 1,180 0,0080 1,529 0,0275 1,036 0,0175 1,190 0,0075 1, 515 0,0270 1,041 0,0170 1,200 0,0070 1,624 0,0265 1,047 0,0165 1,211 0,0065 1,678 0,0260 1,053 0,0160 1,222 0,0060 1,745 0,0255 1 ,060 0,0155 1, 234 0,0055 1,838 0,0250 1,067 0,0150 1,248 0,0050 2,000 0,0245 1,073 0,0145 1,260 0,0045 2,410 0,0240 1,080 0,0140 1,274 0,0040 2,850 0,0235 1,087 0,0135 1,288 0,0035 3,066 0,0230 1,094 0,0130 1,302 0,0030 3,282 0,0225 1,101 0,0125 1,319 0,0025 3,518 0,0220 1 108 0,0120 1,335 0,0000 ∞

17 jestliže l > ¼ L Řešení US Bureau of Reclamation řešení rozchodu drenáže a výšky vody v čase t, drény neleží na nepropustném podloží l > 0