В. И. Желязко, Т. Д. Лагун мелиорация, рекультивация и охрана земель


(нормы осушения) для сельскохозяйственных культур, возделываемых



страница4/19
Дата13.05.2018
Размер4.22 Mb.
#18115
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   19

(нормы осушения) для сельскохозяйственных культур, возделываемых

на минеральных почвах, м


Сельскохозяйствен-ное использование осушаемых земель



Норма осушения

в предпосевной

период


в середине вегетационного периода

для песчаных и супесчаных почв

для глинистых и суглинистых почв

Расчет-

ная


Допус-тимая

Расчет-

ная


Допус-тимая

Расчет-

ная


Допус-

тимая


Полевые севоовороты

0,4

0,8

0,6

1,2

0,8

1,4


Кормовые севообороты с преобладанием трав

0,4

0,7

0,7

1,1

0,8

1,2


Кормовые севообороты с преобладанием пропашных

0,5


0,8


0,8


1,2


0,9


1,3


Пастбищные

земли

0,4

0,7

0,7

1,0

0,8

1,1


Сенокосные

земли

0,3

0,7

0,6

0,9

0,7

1,1


Сроки, в течение которых уровень грунтовых вод опускается до нормы осушения, следует принимать, сут:

– в весенний период: под пахотные и пастбищные земли – 10; под сенокосные земли – 15;

– в летне-осенний период – по табл. 2.3.
Та блица 2.3.Сроки отвода избыточных вод, сут


Сельскохозяйственное использование осушаемых земель

(севообороты)



Сроки отвода избыточных вод

с поверх-ности почвы

из пахот-ного слоя (до 0,25 м)

из корне-обитаемого слоя

(до 0,5 м)


до нормы


осушения

Полевые с озимыми

0,5

1,0

4,0

10

Полевые без озимых,

кормовые, овощные


0,8

1,5

5,0

10


Пастбищные земли

1,0

2,0

5,0

10

Сенокосные земли

1,5

3,0

8,0

15

Сроки отвода избыточных вод в вегетационный период с поверх-ности земли и корнеобитаемого слоя во время дождевых паводков сле-дует принимать по табл. 2.4.


Т а б л и ц а 2.4. Допустимая продолжительность затопления

многолетних трав весенними половодьями 10%-ной обеспеченности, сут


Вид луговых трав

Срок затопления

Клевер красный, клевер белый, овсяница красная,

ежа сборная


10


Тимофеевка луговая, овсяница луговая, мятлик луговой, клевер розовый, люцерна

15


Лисохвост луговой, костер безостый, пырей ползучий

25

Полевица белая, мятлик болотный

30

Бекмания обыкновенная

40

Канареечник тростниковый

60


2.4.Методы и способы осушения земель
Под методом осушения земель понимают основной припцип воздействия на неблагоприятный водный режим переувлажненных земель с целью преобразования его в оптимальный для их хозяйст-венного использования.

Основные методы осушения перечислены ниже.

1. Ускорение стока поверхностных вод на территориях с атмос-ферным водным питанием. Этот метод применим на почвах тяжелого гранулометрического состава на плоских водоразделах, пологих склонах.

2. Понижение уровня грунтовых вод при грунтовом и понижение пьезометрического уровня при грунтово-напорном водном питании почв. Требуемое понижение уровня грунтовых вод достигается в основном на почвах легкого гранулометрического состава и на торфяно-болотных почвах.

3. Перехватывание поверхностных и грунтовых вод, поступающих со смежных водосборов и водоемов, которые подтапливают террито-рии в весеннее и летнее время. Такие меры применяют при делю-виальном типе водного питания.

4.Обвалование территорий. Оно предназначено для защиты земель от длительного затопления весенними или летними паводками при аллювиальном типе водного питания.

5. Комбинированный метод. Он выбирается в случаях, когда пере-увлажненные земли имеют несколько типов водного питания.

Переувлажнение территории вызывается, как правило, несколь-кими типами водного питания. Характерными из них для Беларуси яв-ляются атмосферное и грунтовое, атмосферное и делювиальное и т.д. В соответствии с типами водного питания выбираются и методы осу-шения.

Под способом осушения понимается конструктивное исполнение метода осушения. Способ осушения земель – совокупность конкрет-ных гидротехнических, гидромелиоративных, агромелиоративных, агротехнических и других мероприятий, ликвидирующих причины заболачивания земель и создающих в корнеобитаемом слое почвы оптимальный водно-воздушный режим. При выборе или разработке способа осушения необходимо учитывать его экономичность, эколо-гическую безопасность и возможность технического исполнения.

В зависимости от принятых методов осушения на одном объекте, как правило, применяются два и более способов осушения в различ-ных сочетаниях. Ниже перечислены наиболее распространенные способы осушения применительно к изложенным выше методам осушения.

1. Закрытые собиратели, открытые осушительные каналы, системы ложбин стока и сооружений, которые позволяют ускорить поверхност-

ный сток и удалить избыточную воду из пахотного слоя почвы.

2. Закрытый и открытый горизонтальный дренаж, вертикальный дренаж, дренаж с самоизливающимися скважинами и ряд других устройств, позволяющих понизить уровни грунтовых вод до расчет-ных норм осушения.

3. Оградительная сеть. Она устраивается по периферии осушаемо-го массива у подошвы склонов или вдоль водоемов.

4. Польдерные системы. В данном случае одним из главных эле-ментов мелиоративной системы являются дамбы, устраиваемые вдоль водотоков (водоемов) и предотвращающие затопление территории паводковыми водами.

5. Комбинированный способ. Реализуется несколькими ранее наз-ванными способами. Наиболее часто эта комбинация состоит из закрытого дренажа, оградительной сети, других сооружений (колодцы-поглотители, ложбины стока и др.), повышающих эффект осушения земель.

Главным требованием к способу осушения является обеспечение условий для расширенного воспроизводства почвенного плодородия в соответствии с экологическими ограничениями и особенностями осу-шаемых почв. При обосновании способа осушения должны учиты-ваться также возможные чрезвычайные обстоятельства (например, наводнения на Полесье).

При выборе способа осушения оцениваются возможные объемы сброса воды. Мелиоративная сеть и сооружения на ней должны содействовать ускорению пропуска паводковых вод и ликвидации затопления территории в установленные сроки. Путем подбора соот-ветствующих способов осушения в зоне радиоактивного загрязнения можно уменьшить поступление радионуклидов в растениеводческую продукцию до допустимых уровней.

Разрабатывая способы осушения, желательно проводить оценку запасов водных ресурсов не только в пределах данного объекта, но также и на всем водосборе, где расположен этот объект. Выполняют это для того, чтобы рационально использовать водные ресурсы, создавая необходимые запасы воды для бытовых, технических нужд и для обеспечения растений в засушливые периоды, исключая излишний сброс воды за пределы мелиорируемых территорий.

Качественное регулирование водного режима почв достигается, как правило, комплексом приемов. В этот комплекс могут входить ин-женерные сооружения и устройства, агромелиоративные, культур-технические, природоохранные мероприятия и ряд других операций, позволяющих достичь поставленную цель при осушении земель.

Качественное регулирование водного режима почв достигается, как правило, комплексом приемов. В этот комплекс могут входить инженерные сооружения и устройства, агромелиоративные, культур-технические, природоохранные мероприятия и ряд других операций, позволяющих достичь поставленную цель при осушении земель.

Открытая регулирующая сеть должна проектироваться:

– для предварительного осушения массива (перед строительством дренажа);

– на первом этапе осушения (при зарастании территории более чем на 30 % кустарником и мелколесьем; при наличии более 50 контуров на 100 га сельхозугодий);

– при содержании более 8 мг/л закисного железа в грунтовых водах осушаемого массива;

– при осушении торфяных выработок карьерного типа, рекульти-вируемых для использования в сельском хозяйстве;

– при осушении территории под сенокосные угодья;

– при осушении территории с интенсивным грунтово-напорным пи-танием;

– при осушенииплощадей для заготовки торфа на удобрения;

– при осушении лесов;

– при содержании в верхнем слое грунта толщиной 1 м не менее 2% камней размером свыше 30 см.



Выборочная открытая осушительная сеть при необходимости проектируется:

– для сброса застаивающихся поверхностных вод из замкнутых понижений при улучшении естественных сенокосов на поймах со сложным западинным рельефом;

– для перехвата поверхностных склоновых вод и фильтрующих грунтовых вод с прилегающих водосборных земель в местах, где это позволяют гидрогеологические условия;

– для понижения уровня грунтовых вод в процессе строительства дренажа.В этом случае открытая сеть после закладки дренажа должна засыпаться.

На территории со сложным рельефом и при уклонах местности более 0,001 осушение каналами малоэффективно и не рекомендуется.

Во всех остальных случаях должна проектироваться, как правило, осушительная сеть из закрытого горизонтального дренажа.

На маломощных торфяных почвах предусматривают устройство закрытой осушительной сети (дренажа), а также планируют меро-приятия по увлажнению. Открытую сеть на таких почвах можно применять, если они подстилаются песками с водопроницаемостью более 1 м/сут. Такой же способ предпочтителен при интенсивном грунтово-напорном питании, первичном осушении болот с глубиной торфа более 1 м, при подстилании торфа илами, сапропелями. В неко-торых случаях открытая сеть дополняется выборочной закрытой сетью, а при сложном рельефе – мероприятиями по регулированию поверхностного стока.

Минеральные почвы тяжелого гранулометрического состава обычно осушают закрытой сетью, дополняя их приемами по уско-рению поверхностного стока и соответствующими агромелиоратив-ными мероприятиями.

Почвы легкого и среднего гранулометрического состава осушают как закрытой, так и открытой сетью, предусматривая при необхо-димости устройства для регулирования водного режима (увлажнения почв). Если же эти почвы расположены на сложном рельефе, необходимо применение приемов для перераспределения поверх-ностного стока по почвенному профилю.

На поймах создают системы, позволяющие как осушать, так и увлажнять почвы. Эту роль выполняют водооборотные польдерные системы, обеспечивающие сброс паводковой воды по сети открытых каналов самотеком или с применением машинного водоподъема. Применяют также систему агромелиоративных мероприятий и других мер, направленных на улучшение среды обитания растений.



Вертикальный дренаж следует проектировать на однородных участках с песчаными грунтами, торфами любой мощности, супесями и легкими суглинками мощностью до 2,2 м, развитыми на хорошо водопроницаемых песчаных отложениях. При этом мощность водоносного пласта (m) должна быть не менее 15 м, коэффициент фильтрации (к) более 5 м/сут, а проводимость водоносного пласта (Т = = к · m) –более 150 м2/сут.

Выбор того или иного способа осушения или комплекса способов определяется: принятым методом или несколькими методами осуше-ния; намечаемым сельскохозяйственным использованием осушаемой площади; водопроницаемостью почв; технико-экономическими со-ображениями.

Если расчеты водного баланса корнеобитаемого слоя показали, что в отдельные периоды вегетации будет наблюдаться недостаток влаги, то методы и способы осушения участка должны предусматривать мероприятия по дополнительному увлажнению почв (подпочвенное увлажнение в засушливые периоды путем шлюзования, дождевание). Элементы осушительно-увлажнительных систем увязываются между собой таким образом, чтобы они служили как для интенсивного осушения во влажные периоды, так и для увлажнения.

На плане регулирующую сеть необходимо располагать по возможности под острым углом к горизонталям (гидроизогипсам), стремиться к параллельному расположению каналов по отношению друг к другу и границам землепользователей, полей. Сопряжение каналов с проводящей сетью должно быть близким к перпендику-лярному или под углом 90ок направлению движения потока воды в водоприемнике (реке, магистральном канале).



Открытая осушительная сеть. Расстояние между каналами систе-матической открытой осушительной сети рассчитывается по различ-ным формулам (в зависимости от природно-геологических и других условий) или принимается по ТКП «Мелиоративные системы и сооружения. Правила проектирования».

Длина открытых осушителей и собирателей принимается в пределах 700–1500 м. При осушении участков неправильной (слож-ной) конфигурации в виде исключения допускается длина каналов ме-нее 700 м.

Глубина каналов назначается из условий обеспечения необходимой нормы осушения (минимальная для минеральных почв – 1 м, для торфяных – 1,2 м (после осадки торфа); максимальная для мелких ка-налов-осушителей – до 1,4–1,5 м).

Минимальный уклон для каналов должен быть не менее 0,0003 (при плоском рельефе – 0,0002) и не более: 0,0005 – для песчаных, 0,003 – для суглинистых и 0,005 – для глинистых грунтов. Оптималь-ным считается уклон 0,0005–0,0008. Максимальное значение уклона обосновывается результатами гидравлического расчета, чтобы не было размывающей скорости движения потока воды в канале. При размывающей скорости необходимо предусматривать крепление русла и сооружения, позволяющие уменьшить уклон канала (перепады, быстротоки).

Дно регулирующих каналов, впадающих в гидравлически не- рассчитываемые каналы (с расходом воды до 0,5 м3/с), должно быть выше дна принимающего канала на 10 см, а впадающих в гидрав-лически рассчитываемые каналы (с расходом более 0,5 м3/с) допус-кается располагать ниже уровня меженных вод в них не более чем на 10 см.

Закрытый дренаж устраивается траншейным (ширина траншеи 50 см), узкотраншейным (ширина траншеи 12–30 см) и бестраншей-ным способом (рис. 2.1). Бестраншейный способ наиболее произво-дительный. Он используется при укладке гибких (пластмассовых и др.) дренажных труб, устройстве кротового и щелевого дренажа.
g:\промывка дренажа\фото горелько\p7120294.jpg
Рис. 2.1. Строительство пластмассового дренажа
Керамический дренаж устраивается траншейным способом. Для его устройства применяются трубы длиной 33 см. Согласно ГОСТ 8411–74 их изготавливают круглыми и многогранными по наружной поверх-ности с внутренним диаметром 50, 75, 100, 125, 150, 175, 200, 225, 250 мм. Регулирующая сеть дренажа устраивается из труб диаметром 50, реже 75 мм, коллекторы – из труб больших диаметров (75–250 мм).

Пластмассовые дренажные трубы изготавливают из полиэтилена, поливинилхлорида и других пластмассовых материалов.

Достоинства пластмассового дренажа: легкость, технологичность в строительстве, лучшие технико-экономические показатели при их изготовлении и укладке дренажа. Наружный диаметр их составляет 50, 63, 75, 90, 110, 125 мм, толщина стенок – от 0,5 до 1,9 мм. Изготав-ливаются они гофрированными, спиральными или гладкостенными. Гофрированные трубы имеют длину 60–200 м и поставляются в буфтах. Гладкостенные с толщиной стенок до 3–4 мм применяют в основном для устройства коллекторной части дренажной сети. Поставляются в пачках (пакетах). Длина их колеблется от 5 до 12 м.

Применение закрытой регулирующей сети из пластмассовых труб допускается:

– на минеральных почвах и предварительно осушенных торфяни-ках с коэффициентом фильтрации 0,3 м/сут и более;

– в почвах с коэффициентом фильтрации менее 0,3 м/сут с заполне-нием дренажной щели фильтрующими материалами, обеспечиваю-щими гидравлическую связь дрены с избыточными водами пахотного слоя;

– при содержании в грунтах не более 4% каменистых влючений размерами от 30 до 60 см;

– при содержании пней не более 3 %;

– при содержании 3 % и менее погребенной древесины диаметром не более 10 см.

Минимальный диаметр керамических и пластмассовых труб для закрытой регулирующей сети принимается 50 мм. Уклоны дрен и закрытых собирателей при минимальном диаметре должны быть 0,003 и более. Допускается увеличение диаметра дрен при невозможности обеспечить минимально допустимый уклон в условиях притока подземных вод при повышенном содержании вгрунтовых водах закисного железа, на осушительных системах двустороннего действия.

Безуклонный и малоуклонный дренаж (уклон от 0,0001 до 0,002) следует проектировать при осушении и подпочвенном увлажнении равнинных и малоуклонных заболоченных и переувлажненных земель с легкими минеральными почвами и торфяниками и коэффициентом фильтрации более 0,1 м/сут, подстилаемых хорошо водопроницае-мыми грунтами. Предельно допустимая длина безуклонной и мало-уклонной регулирующей сети составляет 150 м.

При минимальном диаметре длину дрен и закрытых собирателей следует принимать не более 250 м, а в мелкозернистых и водона-сыщенных песках и илах – не более 150 м. При осушении окраин мас-сива длина дрен принимается не менее 50 м.

При осушении мелкозалежных торфяников закрытая регулирую-щая сеть должна размещаться в подстилающем грунте. При пере-сечении со староречьями, засыпаемыми каналами, на участках плывунных грунтов необходимо предусматривать стеллажи.

При проектировании закрытого дренажа на слабопроницаемых почвах необходимо предусматривать, как правило, устройство объем-ных фильтров (обсыпок) толщиной не менее 20 см с использованием местных, естественных или искусственных строительных материалов.

Для предотвращения механического заиления дрен применяют различные защитно-фильтрующие материалы (ЗФМ) – органические (мох, торф, солома и др.) и минеральные (песчано-гравийные смеси, шлаки, гранулированные отходы химической промышленности, искус-ственные стеклоткани, стеклохолсты и т. д.). Чтобы ЗФМ обеспечива-ли надежную работу дренажа, их коэффициент фильтрации должен превышать водопроницаемость песчаных грунтов не менее чем в 5, торфяных – в 10, тяжелых – в 20 раз.

При содержании в грунтовых водах закисного железа более 8 мг/л необходимо предусматривать (где это возможно) первичное осушение открытыми каналами в сочетании с кротовым дренажем.

Мероприятия по организации поверхностного стока следует разра-батывать на почвах любой водопроницаемости.

В комплекс сооружений и мероприятий для организации стока и отвода поверхностных вод входят:

– ложбины и воронки стока(рис. 2.2), колодцы-поглотители, закры-тые собиратели с фильтрующей засыпкой траншей, с установкой коло-нок-поглотителей или засыпкой траншей местами хорошо филь-трующим материалом (для отвода воды из замкнутых понижений в проводящую сеть);

– водоемы-копани (для аккумуляции почвенного и дренажного сто-ка при невозможности или экономической нецелесообразности строи-тельства на объекте открытой проводящей сети);

– планировка поверхности мелиорируемых земель бульдозероми длиннобазовым планировщиком (для предотвращения застаивания по-верхностных вод в понижениях местности);

– глубокое рыхление почв среднего и тяжелого гранулометричес-кого состава (для улучшения водно-физических свойств и водно-воздушного режима этих почв) и др.;

– разравнивание вынутого из каналов грунта слоем не более 0,1 м с устройством в откосах воронок для сброса поверхностных вод.

Рис. 2.2. Воронки:а – открытая; б – закрытая
Выбор мероприятий по организации поверхностного стока при наличии нескольких вариантов следует производить на основании технико-экономиеских расчетовс обязательным учетом максималь-ного сохранения гумусового слоя.

Ложбины стока (рис. 2.3) прокладываются по наиболее низким элементам рельефа. Максимальная глубина ложбин должна составлять 0,6 м, минимальная – 0,2 м, ширина по дну – 0–10 м. Заложение отко-сов должно быть не менее 1:10, уклон дна – более 0,002, длина – не более 400 м.

Рис. 2.3. Схема осушения земель со сложным рельефом:



1 – ложбины стока; 2 – закрытые собиратели; 3 – поглотительный колодец;

4 – транспортирующий собиратель; 5 – граница осушения; 6 – водоприемник;

7 – срезанный бугор; 8 – засыпанное понижение

Засеваемые ложбины в процессе эксплуатации мелиорируемых земель должны восстанавливаться силами землепользователей через каждые 4–5 лет. При устройстве ложбин стока предусматриваются мероприятия по сохранению гумусового слоя.

При проектировании западинных ложбин гидравлического расчета не требуется, а по тальвеговым ложбинам они приводятся при расходе воды Q10%более 0,05 м3/с и уклоне более 0,005.

Сопряжение ложбины с открытой сетью или водоемом-копанью предусматривается по типу воронок, а с закрытым коллектором – через колодец-поглотитель.

Кротовый дренаж применяют на тяжелых (глинистых) и торфяных почвах в сочетании с керамическим, полиэтиленовым дренажем и открытыми каналами (рис. 2.4)для ускорения отвода избыточных поверхностных и грунтовых вод из корнеобитаемого слоя почвы. Кротовые дрены устраиваются длиной 100–200 м с уклоном 0,003–0,005, глубиной 0,5–0,7 м, диаметром 6–8 см. Кротовый дренаж допускается применять при осушении болот без погребенной древесины при степени разложения торфа не менее 45 % и мощности пласта торфа более 0,8 м.На минеральных почвах грунтового и грунтово-напорного питания кротование и глубокое рыхление не применяются.
g:\промывка дренажа\фото горелько\p8040033.jpg
Рис.2.4. Устройство для кротового дренажа
Колодцы-поглотители применяют для отвода поверхностных вод из замкнутых понижений с площадью водосбора не менее 3 га. Их желательно размещать по границам полей севооборотов, дорог, опор линий электропередач, чтобы не создавать помех при обработке мелиорируемых земель. Поверхность земли вокруг колодца срезается с таким расчетом, чтобы образовалось воронкообразное понижение в форме усеченного конуса с глубиной у стен колодца 0,25–0,3 м.

Для отвода воды из колодца-поглотителя необходимо преду-сматривать автономные коллекторы. Количество колодцев и колонок-поглотителей зависит от расчетного объема стока весеннего и летне-осеннего паводков 10%-ной обеспеченности и допустимого времени застоя воды на поверхности (10–15 сут).



Водоемы-копани сооружаются в качестве водоприемников для сброса поверхностного и дренажного стока главным образом при осушении земель с западинным рельефом, а также для аккумуляции воды для противопожарных и бытовых нужд, отдыха, а также как природоохранные объекты.

Местоположение водоемов-копаней следует назначать с учетом комплексного использования водоемов, вблизи населенных пунктов, дорог, границ полей севооборотов.

Наиболее приемлемая форма водоема-копаня в плане – прямо-угольная. Длинную сторону водоема необходимо расположить в направлении вспашки полей. Форму водоема следует принимать в соответствии с формой понижения с целью уменьшения объема земляных работ при отрывке. Крепление откосов, как правило, осуществляется посевом трав. Для предохранения размыва откосов поверхностными водами по периметру водоема устраиваются ловчие канавки с воронками стока в понижениях рельефа, закрепленные сплошной одерновкой. По берегам водоема-копани организуются природоохранные прибрежные полосы и водоохранные зоны шириной не менее 20 м.

Глубина водоемов-копаней должна быть не более 3–3,5 м исходя из усложнения технологии производства работ. Рассчитывают его на объем весеннего стока 10%-ной обеспеченности.



Ликвидация (раскрытие) западин и понижений. Западины глубиной менее 0,15 м и площадью менее 0,03 га засыпают в процессе плани-ровки длиннобазовым планировщиком. При большей площади преду-сматривается их засыпка привозным грунтом или отвод воды из западин дренажем с фильтрующей засыпкой или установкой колонок-поглотителей.

Глубокие сильно обвалуненные болотные и минеральные заболо-ченные замкнутые понижения, покрытые древесно-кустарниковой рас-тительностью, рекомендуется оставлять в естественном состоянии в качестве водоохранных и природоохранных объектов.



Планировка мелиорируемых земель подразделяется на строитель-ную, послеосадочную и эксплуатационную.

Строительная планировка включает снятие и буртование расти-тельного слоя с последующей подвижкой его на спланированную пло-щадь, засыпку старых ликвидируемых каналов, карьеров, ям, старо-речий; засыпку понижений, разравнивание кавальеров; выравнивание поверхности и т.д.

Послеосадочная планировка производится через 1–2 года после строительной и включает вспашку и разделку пласта, ликвидацию просадок, выравнивание поверхности.

Эксплуатационная планировка выполняется землепользователями ежегодно в качестве завершающей операции предпосевной обработки почвы.

Одним из наиболее распространенных агромелиоративных меро-приятий в Беларуси является глубокое рыхление подпахотного слоя. Глубокое рыхление почв проводят на полях, где имеется закрытая осушительная сеть, для улучшения водно-физических свойств почв, увеличения интенсивности притока воды к дренам, повышения водоаккумулирующей способности слабопроницаемых почв. С помо-щью глубокого рыхления изменяются водно-физические харак-теристики почв и их водный режим. Этот прием позволяет снизить объемную массу подпахотных слоев в среднем на 10%, а в первый год проведения этого мероприятия она уменьшается на 20%. Порозность и полная влагоемкость соответственно возрастают. При глубоком рыхлении увеличиваются водопроницаемость почвы и объем дре-нажного стока. В начальный период после рыхления водо-проницаемость пахотного слоя увеличивается в 2–4 раза, а подпа-хотного на глубине 50 см – более чем в 25 раз. Однако со временем это влияние затухает. Уже через три-четыре года водопроницаемость приближается к исходной.

Глубокое рыхление заметно повышает осушительное действие закрытой сети, увеличивая объем стока и уменьшая продол-жительность подтопления корнеобитаемого слоя. В зависимости от водности теплого сезона года подтопление почвы сокращается на 6– 25 суток. Улучшение водно-физических свойств почвы и повышение приточности к дренажу приводят к более благоприятному перераспре-делению влаги по всему разрыхляемому слою. В летние засушливые периоды подпахотный слой, как правило, содержит влаги на 5–10% больше, чем в варианте без рыхления. Такое воздействие глубокого рыхления на почву позволяет увеличить расстояние между регулирующей сетью, не снижая эффекта осушения. Вместе с тем следует отметить, что глубокое рыхление почв не всегда эффективно без устройства закрытой сети.

Минеральные почвы, особенно тяжелого гранулометрического состава, в результате многократной их обработки сельскохозяй-ственной техникой подвергаются уплотнению. Различают первичное (естественно-генетическое) и вторичное (искусственное) уплотнение. Первичное уплотнение почвы уменьшает осушительное действие закрытой сети, снижает плодородие почвы. Для уплотненных почв характерны высокая набухаемость, появление трещин при высыхании, малая водо- и воздухопроницаемость, ухудшение водно-физических свойств, слабая микробиологическая активность и высокое сопро-тивление при обработке.

Вторичному уплотнению наиболее подвержены тяжелые и средние почвы, продолжительное время находящиеся в сельскохозяйственном использовании. Вторичное уплотнение почвенной структуры также увеличивает массу твердой фракции (объемную массу), уменьшает водо- и воздухопроницаемость, в результате чего снижается осуши-тельное действие закрытых систем и падает плодородие почвы. Одновременно с этим повышается сопротивляемость обработке почвы.

Причины, вызывающие вторичное уплотнение почв, делят на три группы: биологические, химические и механические. Особое место среди них занимают механические. В их число входят увеличение численности операций при обработке полей, особенно при повы-шенной влажности, а также применение тяжелой сельскохозяйствен-ной техники.

Для повышения эффективности плодородия уплотненных почв и улучшения условий их обработки требуется проведение мероприятий по их разуплотнению. Кроме того, чтобы ликвидировать переуплот-нение почвы и эффективнее ее использовать, прибегают к другим мелиоративным приемам. Почвы первичного уплотнения, если они были переувлажнены, осушают традиционньми способами с добав-лением ранее перечисленных агромелиоративных мероприятий. При вторичном уплотнении необходимы дополнительные меры. В их состав входят формирование оптимальной структуры посевных площадей с повышением доли многолетних трав, внесение повышен-ных доз органических удобрений, глубокая обработка почвы, ограничение непроизводительных перемещений техники, правильный выбор механизмов для производства полевых работ. В дополнение к этим приемам рекомендуется глубокое рыхление уплотненной части почвенного профиля.



Осушение пойменных земель. На практике для регулирования про-должительности затопления пойм и низменностей могут применяться польдерные мелиоративные системы (рис. 2.5). Они представляют собой совокупность гидромелиоративных сооружений, предназна-ченных для регулирования водного режима на периодически или постоянно затапливаемых землях.
.

Рис. 2.5. Польдерная осушительная система:



1 – водоприемник; 2 – регулирующая сеть; 3 – дамба обвалования;

4 – оградительный канал; 5 – проводящая сеть; 6 – насосная станция
По способу удаления воды с осушаемых земель польдерные систе-мы подразделяются на системы с машинным водоотведением и само-течные. Обязательным элементом польдерных систем с машинным водоотведением является насосная станция, с помощью которой собираемые избыточные воды перекачиваются за дамбы обвалования в водоприемник. На самотечных польдерных системах водоподъемные устройства отсутствуют.

В зависимости от схемы расположения дамб обвалования поль-дерные системы делят на незамкнутые и замкнутые. У незамкнутых польдеров дамбы обвалования своими концами сопрягаются с повы-шенными элементами рельефа, которые служат естественной прегра-дой от затопления. Замкнутые дамбы образуют замкнутый контур.

Польдерные системы в зависимости от конструкторских решений и обусловленного ими гидрогеологического режима, создаваемого на мелиорируемой территории в соответствии со структурой сельскохо-зяйственного использования обваловываемых земель, подразделяются на три типа: незатапливаемые (зимние), затапливаемые (летние), за-тапливаемые с регулируемой длительностью затопления (весенние).

Зимние польдеры ограждаются незатапливаемыми дамбами, которые исключают затопление земель на польдере при максимальных паводках с повторяемостью (обеспеченностью), установленной в зависимости от характера использования земель на польдере. На летних польдерах дамбы обвалования и, естественно земли на польдере, могут затапливаться весенним половодьем, но не затапли-ваться летне-осенними паводками. Аналогично проектируют и польдеры с регулируемой длительностью затопления (весенние), но здесь дополнительно предусматривается сокращение срока весеннего затопления почвы.

Если на участке проектируют два вида польдеров, например зим-ний и летний, такой польдер называют совмещенным (комбинирован-ным).

Таким образом, на летнем польдере затопление поверхности почвы и дальнейшее освобождение ее от поверхностных вод происходит в режиме естественного весеннего половодья. Откачка воды насосной станцией производится только для сброса до нормы осушения избыточных вод, оставшихся в понижениях, каналах и почве.

Летние польдеры проектируют при выполнении следующих условий: максимальные уровни летне-осенних паводков ниже весен-них половодий; обвалованные земли используют под культуры, допустимая продолжительность весеннего затопления которых больше фактической; при отсутствии на польдере жилых и производственных построек; с целью сохранения весеннего половодья с экологической точки зрения, например сохранения мест нереста рыб и др.

В свою очередь, на весеннем польдере затопление поверхности почвы производится также в естественном режиме половодья, но сброс воды начинается насосной станцией сразу же после выхода из-под воды гребней дамб и водосливов-прорезей по всему периметру ограждения. При этом снижение уровня воды в весеннем польдере предусматривается более интенсивное, чем естественный спад в реке. Это обеспечивает сокращение длительности естественного затопления.

Весенние польдеры рекомендуют проектировать на поймах с длительностью затопления, превышающей допустимое затопление планируемых к возделыванию видов трав. Для рек Белорусского Полесья при использовании засеваемых земель под травы можно применять весенние польдеры, когда продолжительность весеннего затопления 15%-ной обеспеченности превышает 45 суток.

Отличительным элементом польдерной системы являются дамбы обвалования. Их необходимо располагать так, чтобы они в мини-мально возможной степени влияли на водный режим водотока. Для этого на плане намечают несколько вариантов трассировки дамб относительно водоприемника. Для каждого варианта определяют объем работ с учетом требований охраны окружающей среды и проводят технико-экономические расчеты. За окончательный вариант принимают тот, который имеет наименьшие приведенные затраты.

Оградительные дамбы размещают с учетом расположения приру-словых валов и возвышенных участков поймы. Это позволяет уменьшить объемы земляных работ. Расстояние от водоприемника до основания дамбы назначают с учетом требований землепользователей, водопользователей и обеспечения нормального функционирования природных экосистем. Однако во всех случаях это расстояние должно превышать ширину прибрежной водоохранной полосы.

Дамбирование части поймы не должно существенно нарушать ре-жим потока воды в реке при прохождении паводков. Трассируют дам-бы по возможности в общем направлении движения паводковых вод.


Каталог: jspui -> bitstream -> 123456789
123456789 -> Сборник материалов II международной научно-практической конференции 20 апреля 2016 г. Доннту: Донецк, 2016 эл версия русск яз
123456789 -> Распознавание речи и голосовое управление
123456789 -> Черникова О. Ю., Мозговой В. И
123456789 -> Анализ методов восстановления никель-кадмиевых аккумуляторов после потери емкости в процессе эксплуатации
123456789 -> Основы семейного права Украины
123456789 -> Тема: Установление, восстановление и закрепление границ зе-мельных участков
123456789 -> Министерство сельского хозяйства
123456789 -> Приоритетная задача современного земледелия за-ключается в повышении эффективности и стабильности сельскохозяйственного производства
123456789 -> Сборник материалов международной научно-практической конференции


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   19




База данных защищена авторским правом ©www.vossta.ru 2022
обратиться к администрации

    Главная страница