Вплив осушувальних систем на природу прилеглих територій

Реферативний доповідь

Виконав: Полозова А.А., курс: III

Тверський державний університет

Твер.

2003р.

Складові елементи і типізація меліоративних систем у природоохоронних цілях

Техніка та способи проведення осушувальних меліорацій.

осушувальна система - це комплекс інженерних споруд і пристроїв для регулювання водного режиму перезволожених земель відповідно до потреб сільськогосподарського виробництва.

Основний завданням осушувальних меліорацій є видалення надлишкової вологи з боліт і заболочених земель. Якщо заболочування земель викликається поверхневими водами, то осушення цих земель зводиться до видалення надлишку поверхневих вод шляхом посилення стоку або ж до огорожі осушуваної площі від припливу вод ззовні. При харчуванні боліт і заболочених земель грунтовими водами методи осушувальних заходів спрямовано на регулювання відтоку грунтових вод і підтримання оптимальної вологості грунтів, на захист від вступників ззовні на осушуваних ділянку грунтових вод або зниження їх напору. У тому випадку, коли заболочування відбувається за рахунок декількох джерел, осушення виробляється змішаним шляхом: відкрита осушувальна мережа може з'єднуватися з закритим дренажем і т.д. на окремих територіях необхідно поєднувати з осушення зволоженням грунтів в посушливі періоди року.

Причини заболочування, джерела живлення боліт і заболочених земель, а також мету меліорації визначають способи і методи її проведення. Під способом осушення розуміється характер застосування технічних засобів, за допомогою яких вирішуються завдання меліорації.

До способів осушення відносяться:

горизонтальний дренаж (закритий, відкритий, систематичний, вибірковий розріджений);

вертикальний дренаж (головний, площинної, вибірковий);

комбінований дренаж;

огороджувальних система;

агромеліоративних заходи і д.р.

Метод осушення - це принцип впливу на водний режим грунту, що визначає шлях відведення надлишкових вод.

Виділяються наступні методи:

при атмосферному типі харчування забезпечується прискорений поверхневий стік,

при грунтовому - пониження рівня грунтових вод,

при напірному - зниження напору і рівнів напірних вод,

при грунтово-напірному - зниження рівнів напірних і грунтових вод,

при намивному - прискорення паводкового стоку.

Взаємне розташування елементів осушувальної підсистеми на плані і у вертикальній площині відображається у схемі осушення. Визначальними її факторами є: тип водного живлення, причини заболочування, характер використання земель і д.р.

Поряд зі схемою осушення складається схема комплексного використання та охорони водних і земельних ресурсів. Це проектно-прогнозний документ, від якого залежать характер, черговість і ефективність меліоративного і водогосподарського будівництва. Виділяються регіональні, басейнові, обласні та районні схеми.

Елементи осушувальних систем.

Всі осушувальні системи, за допомогою яких здійснюється меліорація, прийнято класифікувати:

по ступеня каналізації (мережа каналів розвинена і розріджена);

по способу відведення води (самопливні і з механічним підйомом води);

по типами осушувальних каналів (відкриті та закриті).

Виділяються також системи двосторонньої дії (осушувальної-зрошувальні, осушувальної-зволожувального з попереджувальним шлюзування). По приналежності системи діляться на внутрішньогосподарські та міжгосподарські.

В осушувальної системи розрізняють наступні основні частини:

захисну, регулюючу і провідну мережі,

водоприймачів та споруди на осушувальної мережі,

водообеспечівающую і зрошувальну мережі.

огороджувальних мережа служить для огородження меліорованих ділянки від надходження вод ззовні. Вона складається із захисних валів, горішніх і ловчих каналів. Вали створюються звичайно при меліорації заплав в дельтах річок для захисту від паводка. Нагорний канали призначені для перехоплення поверхневих вод. Залежно від характеру водозборів і кількості поверхневих вод нагірні канали можуть бути переривчасті, підключені до гістральному каналу або водопріемнеку.

Для затримки стоку грунтових вод служать ловчі канали (дрени). Зазвичай вони глибше нагірних. Ловчі канали можуть бути як відкритими, так і у вигляді закритого дренажу. Для перехоплення глибинних грунтових вод по дну мисливського каналу будуються трубчасті колодязі. Глибина ловчих каналів дуже велика, іноді може перевищувати 3-4 м.

Призначення регулюючої мережі - створювати водний і повітряний режими грунтів безпосередньо на осушуваної площі шляхом збору та відведення надлишкових поверхневих та грунтових вод. Залежно від грунтових та гідрологічних умов регулююча мережа може бути збиральної або дренажної. Збірна мережа складається з збирачів на важких грунтах, дренажна - з осушувачів на легких грунтах, де сток формується по порах підорного шарів грунтів. Склад елементів регулюючої частини осушувальної системи залежить від методу осушення. Регулююча осушувальна мережа може бути відкритою, тимчасовою і закритою.

Основна завдання провідної мережі полягає у своєчасному і повному відводу у водоприймачів поверхневих або грунтово-грунтових вод (ПГВ), що стікають безпосередньо в провідні канали або надходять через регулюючу мережу. Провідні осушувальні канали підрозділяються на магістральний (головний) і бічні -- колектори різних порядків, які подають воду в магістральний канал і через нього в водоприймачів. Магістральний канал прокладають по найбільш низьких позначок осушуваної території, прагнучи забезпечити двосторонній прийом води.

водоприймачів призначений для прийому води, яка збирається осушувальної мережею. Водоприймачів можуть бути природні або штучні водотоки і водойми. Природничі водотоки і водойми - це озера, морські затоки, річки, струмки, балки, улоговини; штучні - ставки, водосховища, великі канали. Однак не всі водойми і водотоки можуть бути використані в якості водоприймачів. Як водоприймачі вони повинні відповідати наступним вимогам: положення горизонту води не повинно створювати підпору її в магістральному каналі та підтоплення осушуваної території; пропускна здатність водоприймачів повинна бути такою, щоб вчасно видаляти всі поступають в нього з осушуваної площі води; водоприймачів повинен мати постійні і стійкі русло і береги.

До споруд на осушувальних системах відносяться: гідротехнічні споруди, дорожня мережа, природоохоронні споруди, експлуатаційна мережа.

Гідротехнічні спорудження служать для управління потоком води при її відведенні і перерозподілу, а також для запобігання розмивів і замулення каналів дрен.

Дорожня мережа (дороги, мости, переїзди) призначена для забезпечення безперешкодного в'їзду та виїзду транспортних засобів та сільськогосподарських машин на всі поля осушуваної масиву в необхідні терміни.

Природоохоронні споруди та пристрої застосовують для охорони і поліпшення природних ландшафтів, фауни та рекреаційного використання осушуваних земель.

Експлуатаційна мережа служить для контролю і нагляду за роботою всіх ланок осушувальної системи і забезпечення її бездоганної роботи. Вона включає будівлі, лінії зв'язку, експлуатаційні дороги, гідрометричні пости і т.д.

В системи двостороннього регулювання входить ще апарат зворотної дії, або затримує стік, або підводить воду ззовні (осушітслию-зволожувального системи). Для зволоження осушених грунтів застосовують спосіб підгрунтове і внутріпочвенного зволоження і зрошення дощуванням.

Способи осушення грунтів

Осушення відкритими каналами

Осушення відкритими каналами застосовують для регулювання режиму грунтово-грунтових під, надлишкових поверхневих вод і в якості попереднього осушення перед будівництвом закритого дренажу.

Магістральні відкриті осушувальні канали прокладаються головним чином у пониженнях на місцевості, куди стікають поверхневі і грунтові води. Крім того, необхідно прагнути, щоб канали розташовувалися нормально до ліній струмів грунтових вод, тобто в напрямку горизонталей грунтового потоку (при регулюванні грунтово-грунтових вод). Осушувальних канали мають в своєму розпорядженні в плані так, щоб вони якомога більше перетинали і перехоплювали потік поверхневих та грунтових вод. Це основне положення при проектуванні розташування в плані мережі каналів для регулювання грунтових та поверхневих вод.

Для максимального перехоплення поверхневих вод регулюють канали повинні слідувати в напрямку горизонталей місцевості і бути прямолінійними. При складному рельєфі канали можуть бути і не прямолінійними, але тоді кути повороту каналу повинні мати великий радіус, а вигнутість каналу - один напрямок.

Відкриті регулюють канали необхідно прокладати з урахуванням рельєфу місцевості та поверхні болота, який вона візьме після осідання торфу, причому, за можливості, під прямим кутом до проводять каналах. Довжину каналів і відстані між ними визначають з розрахункових даних. Для відводу зібраної води дну каналу надають ухил не менше 0,0005. Канали бувають звичайно трапецеідального перетину, але можуть мати і параболічне або складне. Надходження грунтових вод в канал відбувається через його дно і стінки.

Відкриті канали мають низку істотних недоліків і самостійне використання їх для осушення земель в даний час не рекомендується. На масивах, де осушення проводиться відкритими каналами, втрачається корисна площа угідь (приблизно 12-15% осушуваної території).

Канали вимагають постійного догляду, тому що заростають водяною рослинністю, а їх берега - бур'янами. Вони створюють незручності при механізованої обробки землі. Зараз відкриті канали застосовують головним чином для попереднього осушення боліт, щоб відвести воду з верхніх шарів поклади і забезпечити осідання торфу і його ущільнення, а також як тимчасовий захід для осушення сіножатей і попереднього осушення перед укладанням закритого матеріального дренажу.

Розвиток технічного прогресу сприяло розвитку методів і способів осушення, нових технічних засобів осушення та конструкцій осушувальних пристроїв, а також технології їх виготовлення, розробки та впровадження нових машин, пристроїв та засобів для механізації будівництва осушувальних систем у різних природних умовах.

Осушення заболочених земель і боліт здійснюється системою відкритих каналів і з допомогою закритих дрен (горизонтальний дренаж), за допомогою водопоніжающіх свердловин (вертикальний дренаж), а також різних комбінацій засобів осушення. Відкриті канали мають в своєму розпорядженні в плані з урахуванням використання сільськогосподарських та дощувальних машин.

На глибоких відкритих каналах, що врізаються в шар добре водопроникних пісків, залягають під торфом, бажаного результату при шлюзування не досягають, оскільки в цьому випадку Водопроникні піски служать великий природної пластової дрен, але якої вода йде в водоприймачів. У подібних випадках роблять неглибокі відкриті канали (глибиною до 1,5-1,6 м) через 500-1000 м і укладають малоуклонние дрени (0,0005).

Укоси каналів часто руйнуються, особливо в місцях висачіванія води на укіс. При цьому відбувається його розмивання, опливаніе і т. д. Для запобігання таких явищ, зокрема, якщо канал проходить в дрібнозернистих пісках, його дно і стінки потрібно кріпити порістобетоннимі плитами, що затримують дрібні частки грунту і оберігають канал від замулення і руйнування. На сильно обпливає і заливаються ділянках відкриті канали замінюють лотками з пористого бетону.

Спосіб осушення відкритими каналами отримав широке поширення при меліорації торф'яних грунтів і мінеральних заплавних земель, коли осушені землі використовують під природні луки та сіножаті. Середня відстань між відкритими каналами 200-400 м. Спосіб осушення відкритими каналами широко застосовують в Українському Полісся. На мінеральних землях цей спосіб неекономічним, тому що вимагає густий мережі каналів.

Відкриті канали часто будуються у поєднанні із закритим дренажем (комбіновані системи), особливо з Кротовим.

Кротовим дренаж

Кротовим дренаж застосовують переважно для поліпшення водних властивостей важких глинистих грунтів. Він перспективний при використанні в нечорноземних областях і при осушенні боліт і заболочених земель. Цей спосіб дренажу найбільш простий і дешевий. Спеціальну Кротову машину, або дренажний плуг, оснащену вертикально закріпленим ножем (або з невеликим нахилом) з розташованим спереду рихлителем, протягують в грунті трактор, або канатна тяга, за рихлителем слід конусоподібний ушірітель. Кротовим дренаж застосовують у поєднанні з дренамі закритими або відкритими каналами - так званий комбінований дренаж.

кротові дрени сприяють розтріскування грунту, що підвищує його водопроникність, знижує надмірну вологість верхніх шарів грунту і не дозволяє в дощові періоди скупчуватися воді на щільнішому нижньому шарі. Таким чином, Кротова дренаж поліпшує не тільки водні властивості грунтів, а й їх структуру. Кротові дренажні ходи відіграють роль регулюючих дрен і випускаються або в закриті трубчасті горизонтальні дрени, або у відкриті канави.

Кінці кротячих ходів при випуску їх у відкриту канаву роблять з гончарних або азбестоцементних труб. У глинистих грунтах кротячих дренаж може зберігатися до 10 років і більше, в легких грунтах - три-п'ять років, в піщаних нестійких грунтах і в рідких торф'яних кротячих дренаж без кріплення стінок непридатний.

При з'єднанні кротячих дрен з гончарними трубами слід спочатку робити відкриту траншею колектора, потім проводити кротові дрени, що впадають в цю траншею, після чого укладати гончарні труби, з'єднувати їх з виходами кротячих дрен і засипати траншеї.

На торф'яних грунтах кротові дрени встановлюють при ступеня розкладання торфу НЕ більше 45%. Дрени роблять кротодренажнимі машинами. Діаметри дрен 5-12 см в мінеральних грунтах і 10-25 см - у торфу на глибині 70-100 см з ухилом 0,002-0,004, відстань між дренамі 2-15 м, довжина кротячих дрен до 170 м.

Шар дренажного стоку під впливом кротованія збільшується в два-три рази.

Для отримання потрібної форми кротові дрени кротодренажная машина повинна просуватися з такою швидкістю, за якої частинки грунту, що утворюють склепіння дрени, встигають оклеюватися, а витіснялася вода і повітря йдуть в порожнину дрени.

Граничні швидкості кротоводренажних машин в межах 0,7-3 км/год, в торф'яних грунтах швидкість вище, ніж у мінеральних. У системах з двостороннім регулюванням водно-повітряного режиму відстані між кротові дренамі 5-10м. Кротові дрени закладають на глибину 70, 90, 100 см від поверхні землі.

Діаметр ушірітеля при створенні кротячих дрен на мінеральних грунтах повинен бути 80-100 мм і на болотних 120-200 мм.

В Німеччини для влаштування кротові дренажу використовують спеціальні плуги, складаються з ножа з рихлящім лемешем, або розпушувачем, і навісного ушірітеля, що представляє собою конусоподібної тіло. Крім того, при осушенні торф'яних боліт зі ступенем розкладання менше 45-50% і потужністю торфу більше 1-1,5 м застосовують щелевой дренаж. Це вертикальні щілини шириною 16 см, вирізані в грунті для збору і відводу води, глибина щілин 80-100 см. Їх роблять дренажно-дноковой машиною ДДМ-5 на глибину до 1,2-1,4 м, а також машинами ДШ-1, 2 і ДШ-1, 4. Довжина щілин 200-300 м, відстань між ними 20-45 м з мінімальним ухилом 0,001. Щілинні дрени виводять так, як і кротові.

Кротовим дренаж з кріпленням стінок можна застосовувати на будь-яких грунтах, в тому числі і на легенів. Стінки кротячих дрен рекомендують зміцнювати порістобетонной сумішшю, що підвищує продуктивність дрен.

Закритий горизонтальний дренаж

Закритий горизонтальний дренаж має переваги перед відкритими каналами, головне з них - скорочення втрат земель під канали і зручність при експлуатації полів.

Дренажна система (мережа) складається з регулюючих (всмоктуючих, збірних) дрен і проводять дрен, або колекторів, по яких зібрана вода відводиться в закритий чи відкритий колектор і далі в водоприймальнихик.

Для забезпечення нормальної роботи гончарного дренажу стики трубок обсипали фільтруючим матеріалом. Довгий час для цього використовували торф, а в даний час застосовують явно не еквівалентні замінники - стеклохолст, скловату і інші Скломатеріали. За кордоном при добре розвиненою хімічною промисловості для захисту дрен від замулення широко використовують гравій, щебінь, шлак котельний, піщано-гравпйную суміш (УНР, Фінляндія, Франція, Австрія, Греція, Голландія, Великобританія та ін), а також мати з житньої соломи, стружки, тирси, фрезерний торф, подрібнений ялиновий хмиз, очерет та інші матеріали. У країнах Заходу намітилася тенденція відмови від застосування Скломатеріали. Скловата та інші Скломатеріали - забруднювачі грунту і води. Вони забруднюють їх дрібними частками скла. Вода стає небезпечною для пиття. Крім того, робота з таким матеріалом, коли при його укладанні підіймається найдрібніша скляний пил, становить небезпеку для дихальних шляхів, і робітникам доводиться працювати у протигазах та довгих гумових рукавичках.

Виходячи з умов охорони здоров'я людей і навколишнього середовища, такі матеріали для дренажу не слід рекомендувати.

В Росії, Білорусі, в країнах Балтії осушувальної-зволожувального системи будувалися з застосуванням матеріального, в основному гончарного, дренажу -- найбільш ефективного способу осушення.

В Росії закритим дренажем осушене понад 35% загальної площі осушених земель. Для закритого дренажу використовують головним чином гончарні труби (99% загальної площі), однак застосовують і пластмасові. При цьому зберігається і відкрита мережу. Щоб забезпечити стійкість укосів осушувальних каналів, широко використовують кріплення їх місцевими будівельними матеріалами та залізобетонними плитами. Великий розвиток одержують осушітсльно-зволожувального системи. Якщо дозволяють умови, то будують польдерна системи із застосуванням обвалування і механічної відкачування води.

Для стикування дренажних гончарних трубок розроблені різні конструкції муфтові з'єднання.

При будівництві дренажних систем особливу увагу необхідно приділяти плануванню місцевості та регулювання поверхневого стоку на важких грунтах, засипати різні ями, западини і блюдцеобразние зниження.

осушуваних поля повинні бути добре підготовленими для проходження всіх сільськогосподарських машин з ранньої весни до пізньої осені. Механізація польових робіт - вирішальний фактор при визначенні оптимальної інтенсивності осушення боліт і заболочених земель.

В великих глибоких пониженнях слід влаштовувати поглинають трубчасті і шахтні колодязі. Ефективність закритого дренажу підвищується при глибокому розпушуванні на його тлі грунтів і пристрої кротячих дрен, що особливо потрібно при осушенні ущільнених грунтів.

Недостатня інтенсивність осушення в багатоводні роки призводить до того, що восени неможливо зібрати урожай, а навесні затягуються терміни сівби.

Крім гончарних трубок, для дренажу застосовують труби і фільтри з штучних матеріалів. Більше 25 років тому стало відомо про використання у водопостачанні пластмасових напірних труб. Дренажні трубки виготовляють в основному з полівінілхлориду. На трубках роблять отвори з таким розрахунком, щоб сумарна площа водовипускних отворів на 1 м довжини була не менше 6 см2 при . номінальному діаметрі трубки 40 мм, при діаметрі 50 мм - не менше 8 см2 і більше 50 мм - не менше 10 см2.

Дренажні трубки з пластмас застосовують майже на всіх континентах, але особливо широко в європейських країнах і Японії. У Німеччині дренажні трубки з ПВХ часто покриваються захисними фільтруючими матеріалами, наприклад, труби з ПВХ з фільтрами з стіромуля + кокосове волокно, соломи, штапельного волокна, кокосового волокна, торфу + штапельне волокно.

Застосовують дренажні муфти з ПВХ з пінистим фільтром з поліуретану для труб діаметром 50 і 100 мм. Дренажні муфти використовують на всіх грунтах.

Дренажні трубки укладають за допомогою різних дренажних машин-дреноукладчіков. Машини для укладання дренажних труб безтраншейним способом можуть працювати на вологих і навіть мокрих грунтах і на зораному поле. Швидкість прокладки дренажу безтраншейним машинами у два-чотири рази вище швидкості роботи фрезерно-ланцюгових дренажних машин.

Фрезерно-ланцюгові дренажні машини розробляють траншеї, укладають гончарні або пластмасові дренажні труби (з об'ємним фільтром або без нього) та фільтруючий матеріал, можуть також засипати траншеї.

В суглинних грунтах з малими коефіцієнтами фільтрації (менше 0,1 м/добу) рекомендують обсипати дрени фільтруючими матеріалами Дреноукладчік може укладати дрени з пластмасових труб діаметром до 90 мм у мінеральних грунтах і торфовищах на глибину до 1,8 м.

Пластмасовий дренаж широко використовують в Латвії. В Білорусі, Україні та інших республіках також застосовують дренаж з пластмасових труб. Однак практика експлуатації дренажних споруд свідчить, що найбільш ефективним є гончарний дренаж, а також дренаж з порістобетонних трубок. Кафедрою гідротехнічних сільськогосподарських меліорації УІІВХ (Г. С. Потоцький, Л. Ф. Кожушко) розроблений і впроваджений у виробництво ефективний спосіб безтраншейний укладання вдосконаленою гончарного трубки дреноукладчіком з використанням лазерного нівеліра.

Вельми ефективний і перспективний дренаж з пористих матеріалів, зокрема з пористих бетонів і його різних різновидів, - керамзитобетон, асфальтобетон і т. д.

Порістобетонние трубчасті дренажні труби бувають безкаркасними і каркасними, їх виготовляють з різних матеріалів і конструкцій. Фільтри з пористого бетону укладають у відповідальні гідротехнічні споруди. Обладнання горизонтальних дрен і вертикальних трубчастих колодязів фільтрами з пористого бетону дає більшу економію металу та каміння, що знижує загальну вартість дренажу при високому ефекті осушення.

Пористий бетон для виготовлення дренажних труб застосовують у будівництві та сільському господарстві (меліорація) у США, Великобританії, Німеччини, Бельгії, і інших країнах.

Вертикальні системи осушення

Спосіб осушення за допомогою вертикальних трубчастих, або шахтних, колодязів називають вертикальним дренажем, або вертикальної системою осушення, якщо є кілька таких колодязів. Вертикальні шахтні, або трубчасті, колодязі, з яких за допомогою насосів відкачують воду, знижуючи рівень грунтових вод, називають водопоніжающімі шахтними, або трубчастими, колодязями. Якщо зниження рівня грунтових вод відбувається за рахунок їх переливу з верхніх водоносних горизонтів в нижній водоноглощающій за допомогою трубчастих, або шахтних, колодязів, то такі колодязі називають поглинаючими. Коли натиск напірного водоносного горизонту знімається за рахунок свердловин, що працюють на самоізлів, такі свердловини називають розвантажувальними. Всі перераховані способи вертикального дренажу при відповідних гідрогеологічних умовах можна застосовувати при осушення боліт, заболочених земель, торфовищ. Сприятливі умови для вертикального дренажу - такі, при яких водоносними горизонтами є обводнені піски (найкраще середньо-і грубозернисті) потужністю 5,0-10 м і більше. Ефективна потужність 15-25 м.

Для вертикальних систем осушення використовують різні конструкції водопоніжающіх і водопоглощающнх трубчастих і шахтних колодязів.

Трубчасті водопоніжающіе колодязі або свердловини в межах водоносного горизонту або за довжині 1/3 його потужності обладнають спеціальними фільтрами, через які вода надходить в такий колодязь і потім з колодязя насосом відкачується на поверхню. Відбувається зниження рівнів грунтових вод (осушення). До фільтрів, якими обладнуються водопоніжающіе або водопоглощающіе свердловини для осушення обводнених грунтів, пред'являють дуже високі вимоги, оскільки від правильного вибору конструкції фільтра залежать робота свердловини і бажаний ефект водозниження (осушення). Особливо важливо створити досконалу конструкцію фільтра для осушення водоносного шару, складеного дрібнозернистими глинистими пісками з поганою Водовіддача. У таких умовах великі отвори у фільтрах допускають пескованіе свердловин, а занадто дрібні - створюють значну вхідна опір, внаслідок чого фільтр працює погано.

За типу матеріалу, з якого виготовляють фільтри, їх розділяють на металеві та неметалеві. На металеві фільтри витрачається велика кількість металевих труб та дефіцитних кольорових і чорних металів, тому необхідно там, де тільки можливо, замінювати їх на рівноцінні або більше ефективні неметалічні.

Вертикальні трубчасті дренажні колодязі можуть бути обладнані порістобетоннимі фільтрами -- безкаркасними і на каркасі з перфорованих труб різних матеріалів або стрижнів. Каркас може бути зацементувати в моноліті фільтра; блоки фільтрів вільно надягають на той чи інший каркас і, навпаки, каркас можна надягати на блок фільтра.

Трубчасті дренажні колодязі з порістобетоннимі фільтрами можна застосовувати і в якості поглинаючих колодязів, коли вода з вищерозміщеного водоносного горизонту перепускає в нижележащий (під водоупором) поглинає горизонт.

Важливе значення має своєчасний відвід поверхневих вод з об'єктів осушення, особливо з замкнутих знижень та придорожніх зон. Для осушення дренажем в межах замкнутих знижень проектують згущене дренажну мережу, а при наявність глибоких замкнутих знижень (при водозбірній площі більше 5 га) для відведення поверхових вод передбачають фільтри-поглиначі, через які поверхневі води надходять в дренажну мережу. У Прибалтиці будують фільтри колодязного типу із залізобетонних кілець з водоприймальних отворами, кришками і днищами. У Німеччині для осушення окремих мульди і знижень застосовують поглинаючі колодязі.

В Як поглиначі можна застосовувати шахтні колодязі, зібрані з порістобетонних або із залізобетонних кілець з порістобетоннимі вікнами. Іноді вода з блюдцеобразних знижень (особливо після сніготанення) перекачується насосами.

Досвідченим шляхом встановлено, що застосування вертикального дренажу не призводить до нерівномірності осушення площ, воронки депресії існують тільки в нетривалі періоди відкачок. Усі процеси з осушення, водозниження і зрошення сільськогосподарських угідь на базі вертикального дренажу легко автоматизувати. Оптимальна норма осушення на системах вертикального дренажу підтримується періодичним включенням і відключенням дренажних свердловин.

Подача води на зволоження в загальному випадку може здійснюватися але трьом схемах:

з каналів, що наповнюються із свердловин, через підземні або поверхневі трубопроводи до дощувальних машин ( «Волжанка», «Фрегат», «Дніпро» та ін);

з басейнів добового регулювання з тієї ж мережі;

безпосередньо із свердловин в дощувальні машини по підземних трубопроводів.

Свердловини вертикального дренажу розміщують так, щоб вони забезпечували рівномірний осушення земель, необхідні дебіти і дозволяли використовувати дощувальних техніку. У системах вертикального дренажу найважливіші параметри - глибина свердловин і їх діаметр з урахуванням фільтрів. Конструкції свердловин, фільтрів, насосів та іншого обладнання вибирають з розрахунку найбільшої надійності і економічності. Поєднання вертикальних свердловин невеликої глибини (25-50 м) з широкозахватний дощувальної технікою типу «Фрегат», «Дніпро», «Волжанка» дає можливість створити економічні, досить оперативні меліоративні системи двостороннього дії.

польдерна системи

польдерна системами осушення називаються такі системи, в яких осушуваних територія захищена від затоплення насипними валами. Польдери спосіб осушення дозволяє керувати видаленням стоку з обвальцьоване території і використовувати воду в посушливі періоди на зволоження грунту. На заболочених грунтах, підстилаються піщаними відкладеннями з гарною водопроникністю потужністю до 25-30 м, застосовується комбінована схема осушення - мережа відкритих каналів, прокладених через 400-600 м, і що впадають в них малоуклонних або бсзуклонних дрен, що дозволяє зменшити глибину каналів.

Крім природних умов, придатних для будівництва польдерна систем, такі умови можна створювати за допомогою діяльності людини. Особливо розширюється будівництво польдсрних систем зимового незатопляемого типу. Польдерна системи річного затоплювані типу проектують у виняткових випадках - для використання земель під посіви багаторічних трав, що витримують тривале затоплення.

Дамби обвалування мають у своєму розпорядженні або навколо всієї польдерна площі, або захищають територію лише з боку річки. Дамби будують з мінерального грунту. Довжина дамб на 1 га польдерна площі становить 9-18 м з об'ємом насипу 200-950 м3/га. На польдерна системах площею менше 500 га висоту дамби проектують з розрахунку 5% забезпеченості, а при площі понад 500 га - не менше 1%.

Дамби обвалування деяких польдерна систем в заплавах таких великих річок, як Прип'ять, Дніпро, Десна і Дністер, можуть потім увійти в загальну систему протипаводкового захисту.

Особливо ефективні польдерна системи в заплавах річок, затоплюваних на тривалий час. Тривалий затоплення і високе стояння грунтових вод після затоплення у повінь або при дощових паводків призводить до перезволоження і заболочування заплавних земель, ускладнює механізоване прибирання сіна, скорочує період вегетації сільськогосподарських культур, затримує їх посів і прибирання і т. д.

Звичайна польдерна система - відгороджений глухими дамбами ділянку заплави, на якому будували осушувальних систем з регулюючої та провідної мережею. Надлишки води з цієї ділянки відкачували насосні установки в річку-водоприймачів. Для регулювання водно-повітряного режиму в літній час на каналах будували водорегулювальні споруди - шлюзи-регулятори. Однак така система не забезпечує необхідного регулювання водного режиму і під час весняного повені, а також взимку надлишки води скидаються, а в літній час місцевий сток часто не може компенсувати дефіцит вологи, який спостерігається в період вегетації рослин.

Щоб усунути цей недолік, необхідно не скидати надлишки води в річку-водоприймачів, по якій вода йде зовсім, а акумулювати їх частина в спеціальних водоймах, в результаті чого зменшиться холостий скидання. Значить, слід регулювати річковий стік шляхом створення регулюючих водосховищ. Об'єм водосховища визначається водогосподарськими розрахунками, приблизні його розміри можна встановити з розрахунку 1 млн. м3 на 1 тис. га зволожуємо сільськогосподарських угідь.

Така система працює за схемою: регулююча мережа - проводить мережа - насосна станція - водосховище - проводить мережа - регулююча мережу, тобто це система замкнутого типу. Якщо і в ній виявляться невеликі надлишки води, то вони скидаються з водосховища у річку.

Поза польдерів залишається смуга з несприятливим гідрологічним режимом. На цих землях можна створювати літні затоплювані польдери, що захищають територію від літньо-осінніх паводків дамбами невеликої висоти (0,9-1,2 м). Внаслідок інтенсивної відкачування води на спаді повені після оголення гребенів дамб скорочується тривалість весняного затоплення. Літні польдери, розташовані поруч із зимовими, доцільно об'єднати (суміщені польдерна системи, СОПС) із загальною насосною станцією.

На існуючих польдерна системах при підтримці оптимального водного режиму та дотриманні високої агротехніки колгоспи отримують хороші врожаї зернових і технічних культур.

Прогресивне напрямок розвитку осушувальної-зволожувальних систем - створення водооборотних систем, що дозволяють акумулювати дренажний стік у штучно створеному водосховище або ставку і використовувати його в періоди посухи для поливу. Такі системи дають можливість одночасно з використанням скидних вод утилізувати добрива, повторно винесені з грунту з дренажними водами, і запобігати забруднення водних джерел хімічними речовинами (добрива, пестициди тощо), що містяться в дренажних водах. Приклад подібної осушувальної-зволожувального системи (см МАЛЮНОК 2) - польдер?? а водооборотних система. Масив осушений закритим малоуклонним і бсзуклонним дренажем.

На ряді польдерна систем України побудовані досвідчені системи вертикального дренажу.

Найбільш великі польдерна системи - Латорицьке осушив-тельно-увлажнітельмая система в Закарпатської обл. площею 10 тис. га, Берегівська - 54 тис. га, Белозовская (Львівська обл.) - 3200 га, Верхньо-Прііятская - 1700 га, в заплаві Прип'яті (Заречанскнй р-н, Рівненська обл.) - 3900 га ..

В деяких випадках влаштовуються комплексні польдерна системи з метою зниження капітальних витрат на будівництво літніх і підвищення ефективності зимових польдерів.

Для запобігання руйнування дамб обвалування річного польдера в період інтенсивного підйому води в заплаві, коли впускні споруди не забезпечують необхідної швидкості підйому рівня води всередині одамбірованной площі, в тілі дамб влаштовуються спеціальні прорізи (з пологими схилами шириною до 30 м і глибиною 0,30 м, через які відбувається перелив води). У піковий період повені вода проходить по верху дамб обвалування річного польдера і не створює великого форсованого підйому рівня в заплаві.

При спад рівня води в заплаві нижче гребеня дамби на 0,3-0,4 м закриваються впускні споруди і відкриваються випускні для скидання її з чеків у прідамбовий канал. Скидання можна робити одночасно з усіх чеків у певній послідовності з урахуванням виживаності трав.

При водооборотних польдерна системах надлишки води відкачуються з польдера в спеціальну акумулюючі ємності (ставок або водосховище), а не безпосередньо в річку, що частково запобігає забрудненню рек-водопрісмннков отрутохімікатами. Акумульована вода потім подасться на зволоження осушених земель польдерна системи або прилеглих території. За межі такої водооборотних системи скидаються тільки надлишкові обсяги води після заповнення акумулюючих ємностей.

польдерна системи володіють істотною перевагою, так як за допомогою насосних станцій дозволяють регулювати водний режим грунту, зменшуючи або збільшуючи скидання води.

Для водозабезпечення осушптельно-зволожувальних систем як джерело використовують водорегулнрующіе споруди на відкритій і на закритій мережі, акумулюючої запаси води з грунту, штучні водосховища і ставки, а також незначною мірою річки, канали і озера. При проектуванні водойм слід максимально використовувати торфовиработкі, відмирають озера, непридатні землі, малопродуктивні лісу і т. д.

осушувальної системи як природно-технічна система

Як природно-технічна система (ПТС) осушувальні споруди є складний взаємозв'язок технічних об'єктів і природного середовища. Це керуюча природою, що регулює, перетворююча система. До складу природно-технічної системи входять дві підсистеми технічна (осушувальні мережі, водоприймачів, споруди на осушувальної мережі) і природна (площа меліорації, що прилягають до ній площі та повітряний