Конструкція і склад осушувальних систем

4.1. Типи меліоративних систем.

4.2. Склад осушувальних систем.

4.3. Регулююча мережа.

4.4. Провідна мережа.

4.5. Огороджувальна мережа.

Питання № 1. Осушувальна система – це осушувана територія з комплексом інженерних споруд та пристроїв, що забезпечують виведення надлишкових вод і створення сприятливого водного режиму ґрунтів для вирощування сільськогосподарських культур.

Меліоративні системи поділяються на такі типи:

1. За характером дії на водний режим ґрунту:

а) ОС односторонньої дії;

б) ОС з попереджувальним шлюзуванням;

в) осушувально-зволожувальні системи двосторонньої дії.

2. За способом відведення надлишкових вод з осушуваної території у водоприймач:

а) самопливні;

б) з машинним водопідйомом (НС);

в) змішані.

3. За конструкцією:

а) відкриті системи (відкриті канали);

б) закриті системи (закриті дрени та колектори);

в) комбіновані системи.

4. За розміщенням осушувальної мережі на місцевості:

а) горизонтальні;

б) вертикальні.

Питання № 2. До складу осушувальних систем входять:

1. Водоприймач

2. Осушувальна мережа (регулююча, огороджувальна та провідна)

3. Зволожувальна мережа

4. Гідротехнічні споруди (шлюзи, перепади, насосні станції, колодязі тощо)

5. Водосховища (для регулювання стоку і забезпечення зволоження земель)

6. Дамби обвалування

7. Дорожня мережа

8. Природоохоронні споруди і пристрої – (лісосмуги, охоронні зони, пляжі, скидні канали для водойм, пішохідні містки, мости-переходи для диких тварин тощо)

9. Експлуатаційні споруди і пристрої (спостережні свердловини, гідрометричні пости, будівлі, засоби зв'язку, телемеханіки і автоматики).

Питання № 3. Регулююча мережа призначена для відведення надлишкової води з кореневого шару ґрунту і підтримання у ньому оптимального водно-повітряного режиму (норма осушення).

За конструкцією поділяється на відкриту і закриту. Відкрита мережа виконується у вигляді каналів, закрита – у вигляді закритого дренажу.

По розміщенню на місцевості може бути систематичною (коли канали або дрени рівномірно розміщені на всій площі системи), або вибірковою (коли вони знаходяться тільки в окремих пониженнях).

По розміщенню у вертикальній площині регулююча мережа може бути вертикальною (свердловини) і горизонтальною (дрени, канали).

Відкрита регулююча мережа застосовується для осушення природних сінокосів, луків на торфовищах, при складних умовах (високий вміст заліза у воді 10...20 мг/л, каміння у ґрунті тощо).

Переваги: 1) проста конструкція; 2) низька вартість.

Недоліки: 1) низький КЗВ; 2) низька продуктивність с.-г. техніки.

Конструкція відкритої мережі. Канал трапецієвидного перерізу.

Відстань між каналами 60...100 м. Похил дна каналу і  0,003. Довжина 700...1500 м. При великих похилах поверхні землі (і  0,005) їх розміщують під гострим кутом до горизонталей поперек потоку ґрунтових вод (поперечна схема). При малих похилах (і  0,005) – уздовж горизонталей (поздовжня схема).

Розміщення каналів у плані має бути пов’язане з границями полів, сівозмін, землекористувачів.

Закрита регулююча мережа застосовується для осушення всіх культур, садів на мінеральних ґрунтах і мілких торфовищах.

Переваги: 1) високий КЗВ; 2) поліпшені умови обробки ґрунту і роботи с.-г. техніки. Недоліки: 1) висока вартість.

По розміщенню на плані може бути поздовжньою і поперечною, у вертикальній площині – вертикальною і горизонтальною.

Найбільш поширений закритий горизонтальний дренаж.

Залежно від матеріалу дрени може бути:

Матеріальний (фашинний (гілки, зв’язані між собою); з каміння; з дерев’яних жолобів; гончарний; пластмасовий; бетонний; а/ц тощо).

Порожнинний: кротовий і щілинний.

Комбінований – поєднання матеріального і порожнинного дренажу.

За способом виконання закритий дренаж може бути:

Траншейний – риється траншея, в неї укладається дренаж і загортається.

Безтраншейний – у ґрунті прорізається щілина і порожнина, в яку вкладається труба.

Гончарний дренаж призначений для осушення мінеральних ґрунтів і мілких торфовищ з глибиною торфу до 1,2 м. Виконується з гончарних трубок довжиною 33 см і діаметром 50, 75, 100, 125, 175, 200 і 250 мм. Довжина дрени 50...200 м, похил 0,003...0,015, оптимальний: 0,003...0,005. Глибина дрени залежить від Н_ос, кореневої системи рослин, глибини промерзання. Оптимальна Н_др = 1,0...1,2.

Пластмасовий дренаж призначений для осушення мінеральних ґрунтів і торфовищ в складних ґрунтових умовах (розріджені ґрунти, перетинання зі старими руслами річок тощо). Виконується з поліетилену високої міцності. Труби гофровані або гладкостінні з перфорацією. Довжина дрен 50...200 м; діаметр 50, 63, 75, 90, 110, 125 мм.

Кротовий дренаж призначений для осушення торфовищ з потужністю торфу  80 см, суглинків і глин. Кротовий дренаж – це порожнина в ґрунті діаметром 100...150 мм, що нарізуються між каналами. Довжина дрени 150...200 м.

Похил 0,003...0,005. Глибина 0,5...1,0 м. Строк роботи 3...5 років. Відстань між дренами: на торфовищах – 5...15 м; на мінеральних ґрунтах – 5...8 м.

Питання № 4. Провідна мережа призначена для прийому надлишкових вод з регулюючої і огороджувальної мережі і транспортування її у водоприймач.

В її склад входить магістральний канал, відкриті провідні канали, закриті колектори.

Маг. канал приймає воду з усієї системи, тому проектується по найнижчих відмітках поверхні землі, по тальвегах, руслу існуючих струмків і водостоків. На торфовищах МК проектується по трасі з найбільшою глибиною торфу. МК повинен мати мінімальну довжину, тому він проектується по найбільшому похилу поверхні землі.

Відкриті провідні канали проектуються у плані по пониженнях місцевості, по межах господарств, полів, сівозмін, вздовж доріг і лісосмуг.

Відстань між каналами залежить від розміщення закритої регулюючої мережі. З умов роботи с.-г. техніки вона має бути не менше 200...300 м.

Площа осушуваних ділянок між каналами має бути 30...60 га.

Канали у плані мають бути прямолінійними з мінімальною кількістю поворотів і довжиною. Допускаються кути поворотів 60...80^о.

Замість невеликих каналів можуть бути запроектовані закриті колектори з гончарних, а/ц, бетонних труб.

Питання № 5. Огороджувальна мережа призначена для захисту території від припливу поверхневих і ґрунтових вод із-за її меж.

Для захисту від припливу поверхневих вод застосовують нагірні канали, ґрунтових – ловильні канали, або закриті ловильні дрени.

Відкриті ловильні канали, як правило, перехоплюють і поверхневі води, тому вони найчастіше є нагірно-ловильними.

Канали у плані можуть бути суцільними або переривчастими.

Форма поперечного перерізу огороджувальних каналів трапецієвидна. Розміри нагірних каналів розраховуються на максимальний приплив поверхневих вод з прилеглих водозборів, але частіше приймаються конструктивно: глибина 1,0...1,5 м, ширина по дну 0,4...0,6 м, закладання укосів 1,0...2,0.

Замість глибоких (2,5...3,0 м) відкритих ловильних каналів, під якими втрачається значна площа і переріз яких нестійкий, проектують закриті ловильні дрени. Для кращого перехоплення ґрунтових вод траншею над дреною слід засипати водопроникними ґрунтами.

Лекція 5