Нагорные каналы
Назначение ограждающей сети — защита осушаемой территории от поступления извне поверхностных и грунтовых вод. Чем лучше будут перехвачены притекающие со стороны избыточные воды, тем меньшая нагрузка будет на осушительную сеть осушаемой территории. Ограждающая сеть выполняет функции регулирующей сети при склоновом и намывном питании, а также служит для перехвата потоков грунтовых вод при грунтовом водном питании.
Приток поверхностных вод на осушаемые земли — наиболее распространенная причина переувлажнения почв, поэтому ограждающая сеть, как правило, является составной частью любой осушительной системы.
Ограждающую сеть проектируют только вдоль границ осушаемой территории, со стороны которых возможно поступление поверхностных или грунтовых вод.
Ограждающую сеть для отвода поверхностных вод можно не устраивать, когда осушаемый массив расположен на водораздельном плато или на равнине с небольшими по площади склонами, почвенный покров которых представлен водопроницаемыми почвами. Если склоны сложены слабопроницаемыми грунтами, можно обойтись и без устройства ограждающей сети для отвода грунтовых вод. Основные элементы ограждающей сети — нагорные каналы, ловчие каналы (дрены) и дамбы.
Нагорные каналы располагают вдоль верховой границы осушаемой территории для перехвата поверхностного стока, поступающего с водосбора. В плане эти каналы могут быть непрерывные и прерывистые. Непрерывные (сплошные) нагорные каналы применяют на ровных нерасчлененных склонах при распаханном водосборе, при опасности заиления каналов продуктами водной эрозии, а прерывистые — при нераспаханных водосборах, когда на них размещают луга, выпасы или лес. В этом случае эрозия на склонах минимальная, в результате заиление регулирующей сети, состоящей из открытых собирателей, не происходит. В непрерывных каналах все наносы откладываются концентрированно в нем, что облегчает эксплуатационный уход.
При прерывистых же каналах упрощается дорожная сеть, сокращается число мостов, необходимых для въезда на осушаемые земли со стороны вышерасположенных земель, по которым обычно проходят дороги. На пересеченных склонах нередко нагорные каналы располагают по У-образной схеме.
Нагорные каналы проектируют с одинаковым уклоном по всей их длине, с тем чтобы транспортирующая способность потока по длине не уменьшалась и поступающие наносы не выпадали в канале, а выносились в водоприемник. Минимальный уклон —0,0005. В плане их делают по возможности прямолинейными с минимальным числом поворотов.
Глубина нагорных каналов небольшая—1…1.2 м, при длинных непрерывных каналах с большой площадью водосбора она может составлять 1,2… 1,5 м, редко более. Длина каналов составляет 200…400 м, но может достигать 5…10 км. Ширину по дну принимают 0,4…0,5 м.
Поперечное сечение нагорных каналов — несимметричная трапеция с более пологим верховым откосом. Заложение низового откоса принимают в зависимости от грунтов: 1…1,5—в глинах, суглинках и торфах средней степени разложения, 1,25…1,5—в хорошо разложившемся торфе, 1,5… 1,75— в супесях и 2…2,5— в песках, верхового — 1:2…1:5.
Кавальеры или отвалы грунта устраивают только со стороны низового откоса, чтобы не затруднять поступление поверхностного стока со склонов.
Со стороны верхового откоса по понижениям предусматривают водовыпуски. Для защиты откоса от разрушения рекомендуют параллельно каналу делать ложбины или борозды глубиной 0,3…0,4 м до водовыпусков, закрепляя последние камнем или плитами. В истоке нагорный канал, если он проходит по тальвегу, обязательно закрепляют камнем или устраивают перепад во избежание оврагообразования и заиления каналов образующимися при этом наносами.
На узких и вытянутых в плане участках вместо нагорных каналов возможно устройство искусственных ложбин. При малых размерах водосбора вместо нагорного канала можно проложить 2…3 закрытых собирателя или 2…3 дрены с колодцами-фильтрами. Их же применяют, когда устройство открытой ограждающей сети может вызвать рассечение полей севооборота на небольшие участки.