Принципы и способы осушения

Осушение земель состоит в удалении избыточной воды в почве для улучшения ее водно-воздушного режима, для обеспечения активных микробиологических процессов в целях минерализации накопленных растительных остатков болотной растительности. Земли, на которых слой торфа превышает 30 см, относятся к болотам, а при меньшей толщине слоя — к заболоченным землям.

На болотах и заболоченных землях в результате избыточной увлажненности и недостатка кислорода образуется много вредных соединений для растений и повышенная кислотность почвы. На этих почвах произрастает в естественном состоянии болотная рас­тительность — осока, мхи, камыш и др.

Различают низинные болота, которые питаются речными, грунтовыми и поверхностно-сточными водами. Реакция их массы слабокислая, нейтральная, а иногда и щелочная. Верховые болота отличаются кислой средой. В водном режиме их главную роль играют атмосферные осадки. Без коренного улучшения такие земли непригодны для активного использования в земледелии.

Источниками избыточного увлажнения болот могут быть: атмо­сферные осадки в количествах, превышающих испарение; поверх­ностные воды, которые стекают с прилегающих склонов; воды весенних и летних паводков; грунтовые воды, которые залегают на небольшой глубине грунта. При осушении этих земель возникают такие основные задачи: защитить осушенные площади от поступ­ления поверхностных и грунтовых вод со стороны; снизить уровень грунтовых вод. Для решения этих задач сооружаются осушитель­ные системы.

Осушительная система — это комплекс гидротехнических и ин­женерных сооружений, размещенных на осушаемой территории для отвода избыточных поверхностных и грунтовых вод. Правиль­но построенная осушительная система должна обеспечить: опти­мальный водно-воздушный режим в зоне расположения корневых систем растений и возможность (свободного) доступного его ре­гулирования; возможность проведения ранних сроков посевных работ; доступность использования разнообразной сельскохозяйст­венной техники и возможность перевозки урожая с осушенной территории.

В состав осушительной системы включаются: осушенная тер­ритория, водоприемник, в который отводится избыточная вода (озеро, речка, проточные пруды, отдельные водохранилища и дру­гие места); водопроводная осушительная система каналов с гид­ротехническими и дорожными строениями.

По способам отвода (удаления) избыточной воды, которую собирает осушительная сеть с мелиорированной территории, осу­шительные системы подразделяются на три вида: самотечные, ма­шинные и смешанные.

На самотечных системах, наиболее распространенных на территории Украины, воды из осушительной системы стекают (сбрасываются) в водоприемники самотеком.

На машинных системах вода из осушаемой системы от­водится в водоприемник с помощью насосных станций. Такие си­стемы строятся в том случае, когда уровень воды в водоприем­нике бывает выше, чем уровень воды в магистральном канале.

Смешанные осушительные системы сооружаются там, где уровень воды в водоприемнике на протяжении года резко меняется.

В засушливые годы иногда на осушенных землях на протяже­нии вегетации не хватает воды для растений. В связи с этим те­перь сооружаются осушительные системы двойного действия: при избытке воды в почве ее сбрасывают, а при недостатке подводят в корнеобитаемый слой почвы. Такая система называется осушительно-оросительной.

Впервые в нашей стране была сооружена Ирпеньская осушительно-оросительная система на Украине.

По типу осушительные системы бывают открытыми, за­крытыми и комбинированными.

Осушение открытыми каналами осуществляется сетью каналов, созданных на осушаемых лугах, пастбищах для ускорения отвода весенних талых или летних ливневых вод, на­копление которых приводит к заболачиванию территории и гибели естественной хозяйственно ценной растительности. Наблюдениями установлено (академик А. И. Костяков), что допустимая продол­жительность затопления растений паводковыми водами весной со­ставляет для сенокосов 20—25 дней, а в период полной вегета­ции — до 36 часов. Для овощных культур допустима продолжи­тельность затопления лишь 5—6 часов.

Открытые каналы прокладываются в виде разреженной (че­рез 300—600 м) сети, а также отдельными временными или постоянными канавами. Их глубина может быть от 1 до 3 м в зависимости от потребности глубины снижения уровня грунтовых вод, назначения канала, характера заболачивания (поверхностны­ми или грунтовыми водами), свойств породы, подстилающей торф, нормы осушения и других причин.

Нормой осушения считается (называется) глубина грун­товых вод, которая обеспечивает влажность корнеобитаемого слоя почвы, необходимую для получения высоких урожаев сельскохо­зяйственных культур. Ее следует рассматривать как глубину залегания грунтовых вод, которая позволяет получать наивысшие урожаи сельскохозяйственных культур.

Норма осушения, как и влажность почвы, изменяется от осо­бенностей почвы, времени года, погодных условий, в зависимости от вида растений и периода их вегетации. Так, в начале полевых работ норма осушения должна быть такой, при которой почво­обрабатывающие и посевные агрегаты могут свободно передви­гаться по полям и создаются благоприятные условия для прорас­тания семян и появления всходов сельскохозяйственных растений. В этот период, по данным Украинского научно-исследовательского института гидротехники и мелиорации, оптимальные уровни грун­товых вод, в зависимости от условий погоды, составляют 50—70 см. Позже, с ростом растений и их корневых систем, например, для зерновых культур и многолетних трав норма осушения составляет 70—90 см, а для сахарной свеклы — 115—130 см.

Экономическая эффективность открытых каналов состоит в том, что на их создание не требуется больших затрат и они отличают­ся простотой сооружения, которое полностью может быть механи­зировано. Недостаток их состоит в том, что значительная часть площади (10—15%), на которой размещена равномерная сеть каналов, исключается из хозяйственного использования, а сама сеть разделяет поле на части, которые затрудняют использование высокопроизводительной техники. Кроме того, на этой площади приходится строить различного рода мосты, переезды, проходы, проезды для техники, проходы для животных, что требует соот­ветствующих эксплуатационных затрат. Поэтому, в меру возмож­ностей, открытые каналы заменяют закрытым дренажом.

Дренаж (английское drain — дренировать, осушать) — это система подземных дрен (труб, щелей, ходов в грунте), а также открытых каналов для отвода воды из почвы. Закрытый дренаж способствует повышению использования земли, ликвидации очагов размножения сорняков, улучшению условий механизации работ. Этот вид осушения более долговечный, вызывает меньше затрат на построение переходов и на ремонт открытой системы, способ­ствует повышению плодородия почвы, культуры земледелия, рос­ту производительности труда и снижению себестоимости про­дукции.

Дренаж бывает траншейный и бестраншейный. К траншейно­му дренажу относятся гончарный, пластмассовый, деревянный, ка­менный, гравийный, фашинный и другие, а к бестраншейному — кротовый и щелевой.

Траншейный дренаж чаще всего применяется для осу­шения избыточно увлажненных минеральных почв. Наиболее из­вестными и более распространенными являются гончарный, а также пластмассовый дренажи. В лесной местности и на торфяниках применяется деревянный дренаж из досок, жердин, фашин — связанных проволокой пучков хвороста (мелких ветвей или тальника) диаметром 20—30 см. При сооружении траншейного дренажа прокладывают траншею, в которую укладывают гончар­ные или другие дрены на соответствующую глубину. С учетом наибольшей массы расположения корневых систем растений в почве глубина расположения дрен зависит также от глубины про­мерзания почвы и грунта.

Бестраншейный дренаж также применяется преиму­щественно для осушения глубоких торфянищ и тяжелых по меха­ническому составу минеральных почв.

Кротовый дренаж — это система кротовин, трубоподобных отверстий диаметром 6—10 см, проделываемых специальным орудием на глубине 40—70 см. Рабочими органами этого орудия, называемого плугом, служат ножи и дренер — стальной заострен­ный спереди цилиндр с увеличенным диаметром на его конце. На корпусе плуга укрепляется нож, который образует щель, а дре­нер, прикрепленный тросом к нижней части ножа на необходи­мой глубине, при движении орудия образует дрену (кротовину) с уплотненными стенками. Образование дрен начинается с откры­того канала, в который впоследствии будет стекать из них вода.

Расстояние между дренами зависит от особенностей почвы. На минеральных почвах их прокладывают на расстоянии 2—10 м, а на торфянистых — 10—20 м одна от другой с наклоном в сторо­ну коллектора.

Щелевой дренаж применяется на уплотненных слаборазложившихся торфяниках, а также на болотах с погребенными (скрытыми)  от вырубок деревьев с помощью дренажно-щелевых орудий, которыми делаются глубокие (0,9—1,5 м) щели-дре­ны шириной около 12 см. Сверху щели укрываются и уплотняются катками.

Возможно, Вас так же заинтересует:
Коммерческое предложение