Методы и способы осушения болот

 

Метод осушения — принцип воздействия на факторы переувлажнения, направленность мероприятий по устранению избыточной увлажненности земель.

Способ осушения — один из инженерных приемов, удовлетворяющих данному методу, или это сочетание технических и агротехнических приемов осушения земель.

Метод осушения устанавливают в зависимости от типа водного питания земель. Различают пять основных методов осушения: ускорение поверхностного стока (при атмосферном ТВП); понижение уровней грунтовых вод и ускорение внутреннего стока (при грунтовом ТВП); понижение пьезометрических уровней (напорных вод) и уровней грунтовых вод (при грунтово-напорном ТВП); уменьшение притока воды со склонов и перехват склоно­вого поверхностного стока (при склоновом ТВП); уско­рение руслового стока и защита территории от затопле­ния паводковыми водами (при намывном ТВП).

Все методы осушения направлены на увеличение рас­ходных элементов баланса и уменьшение приходных.

Метод ускорения поверхностного стока применяют на лугах и пашнях с тяжелыми почвами (глины, суглин­ки). Для ускорения отвода поверхностных вод допол­нительно к каналам применяют планировку и выравни­вание поверхности с засыпкой отдельных понижений. Для ускорения отвода воды из пахотного слоя целесооб­разно повышать инфильтрующую способность почв.

Метод понижения уровней грунтовых вод использу­ют на торфяных, песчаных, супесчаных и нередко суг­линистых почвах с неглубоким (меньше нормы осуше­ния) залеганием уровней грунтовых вод. Достигается это устройством каналов и различных дренажей на осушаемом массиве. Для уменьшения притока грунтовых вод с прилегающих к нему земель предусматривают необхо­димые мероприятия по его перехвату на границах осу­шаемого массива.

Метод
используют при осушении болот напорного питания.

Перехват склонового поверхностного стока обязате­лен, когда имеет место приток воды. Для уменьшения поверхностного стока со склонов нередко оправдывает себя система противоэрозионных мероприятий (вспашка поперек склона, лункование склонов и т.д.).

Ускорение руслового стока обеспечивается системой мероприятий по регулированию русл рек, обвалованию земель и регулированию речного стока.

Способ осушения зависит от метода осушения и типа водного питания земель, а также планируемого сельско­хозяйственного использования земель; выбор его осуще­ствляют с обязательным технико-экономическим обос­нованием.

Для осушения болот и переувлажненных минераль­ных земель применяют следующие способы осушения в зависимости от методов осушения. Для ускорения по­верхностного стока: открытые каналы (собиратели), искусственные ложбины, закрытые собиратели, а также комплекс агромелиоративных мероприятий, включающий выборочное бороздование, профилирование, грядование и гребневание поверхности, планировку поверхности, вспашку вдоль склона. Для уско­рения отвода воды путем повышения впитывающей спо­собности почв: кротовый и щелевой дренаж, агромелио­ративные мероприятия, включающие глубокое рыхление почвы, углубление подпахотного слоя и глубокую вспаш­ку, кротование, известкование почвы и др.

Для понижения уровней грунтовых вод используют открытые каналы (осушители), закрытый (подземный) дренаж, кротовый и щелевой дренаж, кольматаж поверх­ности земли. Для перехвата потока грунтовых вод устраивают ловчие каналы и дрены, вертикальный дренаж, ограниченно применяют антифильтрационные завесы и биологический дренаж.

При грунтово-напорном типе водного питания приме­няют глубокие каналы и закрытые дрены, вертикальный дренаж с откачкой воды из скважин, комбинированный дренаж, состоящий из каналов (дрен), в которые выво­дят скважины, и вода изливается из них за счет естественного напора.

При склоновом типе водного питания основной эле­мент осушительной сети — нагорный канал, устраивае­мый по границе осушаемого массива для отвода воды, поступающей со склонов.

При намывном водном питании для защиты земель от затопления паводковыми водами при разливах рек и озер применяют регулирование речного стока за преде­лами объекта, строя водохранилища на реке и ее прито­ках, перебрасывают часть речного стока в бассейн другой реки. Иногда это удается достигнуть регулированием рек путем расчистки их русла от крупных камней и ко­ряг, спрямления и углубления русла реки. Наиболее эффективным способом осушения речных, приозерных пойм и особенно приморских низменностей является со­оружение дамб для защиты земель от затопления. На обвалованной территории строят осушительную сеть, во­да из которой отводится насосными станциями.

Открытый способ требует рытья обыкновенных каналов, рукава которых соединяются через каждые 25 сантиметров с валовыми каналами через 400-1000 м. В свою очередь валовые каналы отводят воду в магистральный канал, а далее в водоприемник вне участка, он может быть как естественным, так и искусственным. Этот способ довольно прост и экономичен, но менее эффективен, чем закрытый дренаж, позволяющий так же создавать лучшие условия для сушки и уборки торфа.

Закрытый способ намного сложнее и требует дополнительного оборудования. В середине прошлого века активно использовались цементные, керамические, асбестовые или чугунные трубы, но времена меняются, меняются и материалы. В новом векеполиэтилен стал наилучшим материалом для производства труб. Сейчас приминяют гофрированные пластиковые трубы для дренажа (дренажные трубы) необходимого диаметра, с обмоткой из геотекстиля для дополнительной защиты и без нее. Как правило, для устройства дренажа используют одностенные и двустенные перфорированные трубы с гофрированным наружным слоем и гладким внутренним.

 

Начальным этапом работ всегда является проект будущей дренажной системы, в котором учитываются все особенности рельефа, вертикальная планировка участка, объем работ, гидрологические изыскания и механический состав грунта. Самая популярная дренажная система монтируется в виде елочки. Вода в такой системе собирается в центральный магистральный канал из сходящихся к нему собирающих дрен и выводится в водоприемник. Важно то, что работы нельзя проводить при t^о ниже -10 градусов по Цельсию.

 

 

После того как проект утвержден, приступаем к первой стадии работ - рытье траншеи для дрены. Ширина траншеи равна диаметру дрены плюс 40 сантиметров. Глубина зависит от объема трубы, желаемой степени осушения и назначения дальнейшего использования участка, например, для разных растений необходима разная высота грунтовых вод, на пример, для деревьев максимальный уровень должен быть не более 1-1.5 метра, для кустов 0.5-0.6м., для газона 0.2 м.. Чем ниже расположены дрены, тем меньше воды поступает к поверхности почвы. Немаловажен выбор диаметра труб. Самым оптимальным вариантом считается диаметр 50 мм., что сокращает затраты на монтаж дренажной системы.

 

Уклон зависит от диаметра дрены. Чем выше уклон, тем меньше диаметр. Это объясняется тем, что пропускная способность увеличивается с увеличением диаметра, чем меньше воды, тем сложнее ей стекать по трубе. Минимальный уклон для труб любого диаметра не меньше 3 градусов, средним считается уклон 2-3 см. на 10 м трубы. При расчете уклона следует быть осторожным, потому что, слишком большой уклон создает опасность появления промоин вокруг труб.

 

После того как траншея готова начинается следующая стадия работ. В траншею засыпают первый слой песка, следующий слой щебня не менее 20 см толщиной, на щебень укладывается дрена, верхняя часть засыпается щебнем, а потом снова песком. Поверх песка последним слоем засыпается грунт и далее дерн. Менять расположение слоев нельзя ни в коем случае, так как каждый слой играет свою роль. Если поменять местами песок или щебень, труба придет в полную негодность. Укладывать дрены стоит на глубину, которая не промерзает в зимнее время.

 

Выводится дренажная сеть в водоприемник или естественный водоем. Если поблизости нет места, в которое можно отводить воду, сооружают специальные колодцы или бассейны. От туда она с помощью насосов выкачивается.