Методи і способи осушування земель залежно від типів водного живлення.

Методи, способи і режими осушення.

Метод осушення базується на основному принципу дії на несприятливий водний режим надмірно зволожених земель з метою їх перетворення в оптимальний для всестороннього сільськогосподарського використання. Він визначає спрямованість меліоративних заходів.

Спосіб осушення містить конструктивно-технологічний набір прийомів збору і відведення поверхневих і підземних вод із надмірно зволожених земель. Іноді це проводиться за допомогою поєднання технічних (інженерних) засобів і агротехнічних заходів. Перелік основних методів і способів осушення земель представлені в таблиці 1.7.

Режим осушення забезпечує меліоративними заходами сприятливий для рослин повітряно - вологісний стан грунту, що характеризується оптимальною аерацією і вологістю, нормою осушення, критичною глибиною залягання ґрунтових вод, допустимою тривалістю затоплення земель.

Оптимальна аерація грунту визначається вільною різницею між пористістю і вологістю. Вони складає 20-40% пористості грунту, тобто 20-40%) пор шару грунту повинні бути вільні від вологи і заповнені повітрям (менші значення для трав, великі для коренеплодів). При вмісті повітря в грунті менше 15-20% газообмін відбувається повільніше, через нестачу кисню замість розкладання органічних речовин відбувається їх бродіння, зростає кислотність ґрунту, починається її обглеювання, що веде до зниження урожаїв.

Оптимальна вологість ґрунту змінюється в межах від 55 до 85%. Великі значення (75-85%) відповідають вологолюбним культурам (трава), менші (55-77%о) - овочевим і технічним, проміжні (65-75%) - зерновим.

При регулярному осушуванні вологість ґрунту не варто доводити до рівня зав'ядання (в'янення), її потрібно підтримувати в активному шарі в межах, що необхідні для потреб культур і в залежності від типу ґрунтів. Середні норми осушення наведені в таблиці 1.8.

Критична глибина залягання ґрунтових вод визначає такий їх рівень, при якому не відбувається засолення грунтів. Вона є більша, ніж норма осушення. Наприклад, для Барабінськой низовини в Західному Сибіру критична глибина складає, м: 0,9 - на півночі, 1,3 - в центрі і 1,7 - на південному сході.

Допустима тривалість затоплення весняними повенями лугів без збитку для урожаю трав залежить від їх вигляду і представлена в таблиці 9

Затоплення озимини зернових та інших культур не допускається, Влітку при випаданні атмосферних опадів на полях не повинні утворюватись калюжі і поверхневий стік.

Методи і способи осушування земель залежно від типів водного живлення.

Природне	Метод	Спосіб осушування
призначення	осушування
земель
Плоскі рівнини	Атмосферне	Пристрій відкритих каналів (збирачів
малими ухиламиі	живлення	штучних улоговин, закритих збирачів,
западинами	Прискорення	планування поверхні, агромеліораційні
глини	поверхневого	заходи (вибіркове борознування і
суглинки	стоку	гребневание поверхні, узкозагонная оранка
глибоким	Підвищення	уздовж схилу).
(більше 3-5м)	инфильтра-	Кротовий і щілинний дренаж,
заляганням	ционной	агромеліораційні заходи (глибоке
ґрунтових вод,	здатності	спушення, глибока оранка, спушення
Верхові болота	грунтів	підорного горизонту, кротование, глибоке мульчування, вапнування грунту, обробка химмелиорантами, піскування торфов, заходи щодо зменшення глибини промерзання і прискорення відтавання грунту)
Піски,	Ґрунтове	Пристрій каналів (осушувачів), закритий
супіски,	живлення	матеріальний дренаж (систематичний або
рідко суглинки 3	Пониження	вибірковий), вертикальний, кротовий і
неглибоким (0-	рівнів	щілинний дренаж, поглиблення природних
1,5м) заляганням	ґрунтових вод	дрен (річки, струмки), кольматаж поверхні
рівнів ґрунтових	«
вод
	Перехопленн	Пристрій спритних каналів і дрен,
	я потоку	береговий і вертикальний дренаж
	ґрунтових
	вод
	ґрунтових	ґрунтових вод (боротьба з втратами
	вод	у каналах і ін.), біологічний дренах 1
Нижні	Грунтово-	Глибокий горизонтальний (відкритий і
схилів.	напірне	закритий) і вертикальний дренвАй
притерасні	живлення	розвантажувальні скважин:
частини	Пониження	горизонтального дренажу.
предглинтовіе
низовини		Пристрій водозаборів підземних вЯ
низовинні		заходи щодо обмеження питащм
болота; рівні	То ж, за	напірного водоносного горизонту
напірних	межами
перевищують	об'єкту
рівні
болотяних вод
	Схильне
	живлення
		Пристрій нагірних каналів
Нижні	Перехопленя	перехоплюючих дрен, захисних гребель!
схилів	схилу
слабопроникникливих	стоку

Таблиця 1.7.

 

глини	зеншення	заходів на схилі
суглинки розвинена	притоки поверхневі вод ззовні	ставків, лиманів, лісонасадженні оранка зябу і оранка упоперек суглинкових грунти. повьіпк-пг агротехніки і інтенсивності використання земель,
	Намивне
	живлення
Сучасні	Прискорення	Регулювання рік-водоприймач
заплави	руслового	(випрямлення, поглиблення
озер	стоку	розчищення русла).
приморські	Захист від	Обвалування річок, озер; пристро
тривалим	затоплення	нагорно-ловчих каналів
затопленням весною влітку	Регуліроване стоку за	Пристрій водосховищ на річці і | притоках, перекидання частини сто басейн іншої річки, перехоплення:
	межами	річки (озера) каналом з скиданням

Таблиця 1.8

 

Середні норми осушення грунту під різні культури, см

 

Культура	Норма осушення
	У	за весь період
Зернові:		70-90 70-
-	0-80
ярини	70-80
коноплі	70-85	85-105
картопля	85-100	90-100
цукровий і кормовий
буряк
і соняшник,	70-80	80-100
кукурудза на силос
Трави:		60-75 70-
на сіно -	0-60
на випас-	65-70

 

Таблиця 1.9.

 

 

Терміни затоплення лугів з різними травами

 

Трава	Термін затоплення, сув
Овсянница червона, люцерна синя	5-10
Мятлик луговий, мишачий горошок	12-15
Польовиця біла, кострец грый	15-25

 

Схеми захисних дренажів.

На захищених від підтоплення територіях в залежності від топографічних і геологічних умов, характеру забудови умов руху підземних вод зі сторони водо розділу і берегу приймають наступні основні схеми захисних дренажів: однолінійну, дволінійну, багатолінійну, кільцеву і комбіновану.

Однолінійна схема дренажу являє собою одиночну протяжну дрену, яка розміщена вздовж однієї з меж захищеної території. В залежності від місця розміщення цієї дрени за відношенням до межі захищеної території її називають береговою або головною. Берегова дрена розміщується у нижній межі захищеної території вздовж берегу (рис.1.19, а, б,г) і призначається для затримки ґрунтових вод як зі сторони берегу, так і зі сторони водо розділу. Головна дрена розміщується вздовж верхньої межі захищеної території (рис.1.19, в) і її основне призначення- перехват грунтових вод, які поступають зі сторони водорозділу. В окремих випадках ця дрена може приймати фільтраційні води зі сторони берегу. Яка із дрен має переваги в кожному випадку установлює фільтраційний розрахунок.

При установці однолінійної схеми дренажу переважно передбачають заходи, які виключають негативний вплив обхідної фільтрації на ефективність роботи дрена. Це досягається або продовженням кінцевих дільниць дрени (відрізки a і d на рис.1.19, г), або установкою відсічних дрен (відрізки в і с на рис.1.19, г).

Планове розміщення і протяжність кінцевих дільниць і відсічних дрен встановлюється розрахунком.

Дволінійна схема дренажу (рис.1.20) включає дві лінійні дрени, одна з яких розміщується вздовж берегу, а друга – вздовж верхньої межі захищеної території. За характером роботи перша з них виконує роль берегової дрени, а друга – роль головної дрени. Необхідність установки двох лінійних дрен виникає переважно при великій ширині захищеної території і значному підпорі ґрунтових вод зі сторони берегу, коли одна лінійна дрена не може забезпечити необхідного пониження депресійної кривої (норму осушення).

 

 

Рис. 1.19. Однолінійні схеми захисного дренажу

а, б, г – берегова дрена; в – головна дрена; 1 – усік води; 2 – територія, що захищається; 3 – захисна дамба; 4 – дренаж; 5 – насосна станція; 6 – водо зберігач.

 

Планове розміщення двох лінійних дрен вибирають на основі порівняння можливих варіантів. При наявності дамб обвалювання слід враховувати також дренуючий вплив придамбового дренажу. Однак, в більшості випадків розумно берегову дрену розміщувати так, щоб вона одночасно виконувала роль придамбового дренажу.

 

Рис. 1.20. Дволінійна схема захисного дренажу: 1 – усік води; 2 – територія, що захищається; 3 – головна дрена; 4 - берегова дрена; 5 – насосна станція; 6 – водо зберігач.

Рис. 1.21. Багатолінійна схема захисного дренажу: 1 – усік води; 2 – територія, що захищається; 3 – дрена; 4 - насосна станція; 5 – дамба обвалування; 6 – водо зберігач.

 

Багатолінійна схема дренажу (рис.1.21) в основному використовується при великій потужності фільтруючої товщі в умовах наявності інфільтраційного живлення по всій площі, коли стає неможливим створити захист території від підтоплення двома лінійними дренами. В багатолінійній схемі дренажу, яку називають також «систематичним дренажем», дрени розміщують приблизно рівномірно по всій дренуючій території з врахуванням: рельєфу, геологічної будови, характеру забудови площадки. На міських забудованих територіях такий дренаж розміщують в основному вздовж вулиці під’їздів. В систематичному дренажі сітка складається із дрен-осушувачів і дренажного колектору (рис. 1.22).

 

Рис. 1.22. Систематичний горизонтальний дренаж: а – план; б – розріз А-Б; 1 – не понижений рівень грунтових вод; 2 - понижений рівень грунтових вод; 3 – дрени – осушувачі; 4 – водонапір; 5 - дренажний колектор; 6 – оглядовий колодязь.

 

Кільцева схема дренажу застосовується для захисту від підтоплення окремих будівель і невеликих площадок. В залежності від гідрологічних умов площадки і необхідного пониження рівня підземних вод дренаж виконується або у вигляді повного кільця (рис.1.23, а), або у вигляді півкільця П- або Г-подібної форми (рис.1.23, б). Викид дренажних вод здійснюється само витоком при невеликому заглибленні або насосною станцією у випадку значної глибини дренажу.

 

Рис. 1.23. Кільцеві схеми дренажу: а – кільцева дрена; б – пів кільцева дрена; 1 – площадка, що захищається; 2 – дрена; 3 – насосна станція; 4 – усік води; 5 – водо зберігач.

Комбінована схема дренажу включає поряд з лінійним дренажем, який забезпечує загальне пониження рівня підземних вод на захищеній території, локальні дренажні системи, які забезпечують необхідне місцеве пониження рівня, у вигляді кільцевого дренажу у значно заглибленої будівлі (рис. 1.24, а) або природних понижень у вигляді русла або тальвегу (рис.1.24, б).

Рис. 1.24. Комбінована схема захисного дренажу: 1 – дрена; 2 – насосна станція; 3 –– дамба обвалування; 4 – водо зберігач; 5 – природна дрена.