Выбор длины дрены

Выбор длины дрены в конкретных условиях зависит от многих факторов. Представлена зависимость длины дрены от понижения уровня грунтовых вод для рабочего органа дреноукладчика с глубиной резания 2,5 и 3 м по предварительно спланированной поверхности. Характер расположения расчетных точек при 2,5 м и 3 м позволяет в первом приближении описать их одной зависимостью. Следует подчеркнуть, что приведенные зависимости также характерны только для тех условий, которые заложены в исходных данных задачи. Для условий, отличающихся от принятых, необходим свой поиск этих величин и свое обоснование на основе сформулированных закономерностей.

Понижение уровня грунтовых вод зависит от самых различных факторов и условий. К ним относятся почвенно-мелиоративные и гидрогеологические условия района, режим орошения, параметры применяемых строительных машин, принятая схема расположения коллекторно-дренажной сети в плане и вертикальной плоскости и др. Исследования показывают, что существует оптимальное значение этой величины, которое для условий Голодной степи и аналогичных им находится в пределах 0,7-1,1 м.

Приведены результаты расчетов по установлению рациональных технологических решений при строительстве закрытого дренажа бестраншейным способом в различных почвенно-мелиоративных условиях, а на графиках зависимости оптимальных значений основных параметров дренажа и приведенных затрат на его строительство от отношения. Это отношение представляет собой известную мелиоративную характеристику объекта, существенно влияющую на технологию производства дренажных работ. Для проведения анализа принято следующее:

Исследование функции приведенных затрат проводилось на ЭВМ для трех вариантов условий: для произвольного изменения глубины резания и понижения уровня грунтовых вод; Для ограниченной глубины резания 2,5 м; для ограниченных глубин резания 2,5 м и понижения уровня грунтовых вод 0,7 м (реальные условия).

Результаты исследований приведенных затрат следующие. При исследовании функции приведенных затрат по параметрам (глобальный оптимум) экономически выгоднейшие значения параметров при изменении мелиоративных условий от тяжелых до легких изменяются следующим образом. Понижение уровня грунтовых вод уменьшается от 2,3 до 0,9 м; глубина резания рабочим органом изменяется линейно от 6,5 до 5 м; следовательно, глубина заложения дренажа должна меняться от 9 до 6 м, что неприемлемо для практических целей в настоящее время. Средняя длина дрены постоянна и равна - 1000 м; во всем интервале исследованных мелиоративных условий отсутствует необходимость применения объемного фильтра.

Исследование параметров для реальной глубины резания (2,5 м) показало: понижение Н0, как и в предыдущем случае, изменяется от 2,3 до 0,9 м, что дает глубину закладки дренажа от 4,8 до 3,4 м - возможный вариант для практического применения; длина дрен не изменяется с изменением условий и составляет ~700 м; ширина щели по дну изменяется от 0,15 до 0,1 м и при 3,33; следовательно, необходимость применения объемного фильтра в тяжелых и среднетяжелых условиях может считаться доказанной.

Исследование параметров для реальной глубины резания 2,5 м и принятой в настоящее время глубины понижения грунтовых вод 0,7 м показывает: оптимальная длина дрены составляет ~500 м; оптимальная ширина щели по дну находится в пределах 0,15-0,20 м (тяжелые и среднетяжелые условия).

Во всех случаях расстояние между дренами в пределах значений отношения 0,67-5 линейно зависит от него с коэффициентом пропорциональности 35-40. Во всех случаях удельные приведенные затраты резко возрастают с усложнением мелиоративных условий объекта (в исследованном интервале условий возрастание в пределах 30-60%).

Приведены зависимости минимальных значений удельных приведенных затрат от понижения уровня грунтовых вод при различных значениях глубины резания рабочего органа дреноукладчика.

Следовательно, понижение уровня грунтовых вод в каждом случае требует своего обоснования, как и предыдущие параметры: ширина выполняемой щели (определяющая толщину защитного или фильтрующего слоя дренажных труб) и длина дрены. Причем все эти параметры взаимообусловлены и взаимосвязаны таким образом, что изменение одного из них ведет к изменению других, если ставится задача минимизации удельных приведенных затрат.

В процессе исследования математической модели, в аспекте получения оптимальных решений, было проработано 4 варианта технологического процесса строительства закрытого дренажа бестраншейным способом.

I - строительство дренажа бестраншейным дреноукладчиком с глубиной резания рабочего органа 2,5 м без применения средств регулирования уклона.

II-строительство дренажа бестраншейным дреноукладчиком с глубиной резания рабочего органа 3 м без применения средств регулирования уклона.

III - строительство дренажа бестраншейным дреноукладчиком с глубиной резания рабочего органа 2,5 м и с регулированием уклона по грубо подготовленной бульдозером трассе.

IV - строительство дренажа бестраншейным дреноукладчиком с глубиной резания рабочего органа 3 м и с регулированием уклона по грубо подготовленной бульдозером трассе.