Вопрос 1.

Осушительная система (ОС) представляет собой природно-хозяйственный комплекс, в состав которого входят осушаемая территория и инженерные сооружения, обеспечивающие создание оптимального водного режима почвы, путем сброса избыточной воды из корнеобитаемого слоя.

Система, с помощью которой избыток воды с полей удаляется самотеком, называется самотечной. Если собранную избыточную воду удаляют с применением водоподъемных установок, то система называется с механическим водоподъемом.

Составными элементами ОС являются:

1. осушаемая территория, на этой территории с помощью мелиоративных и агротехнических мероприятий регулируется водный, воздушный и питательный режимы;

2. осушительная сеть, состоящая из регулирующих, проводящих и ограждающих элементов, с помощью которых отводятся избыточные воды с осушаемой территории. Осушительная сеть бывает нескольких видов:

- регулирующая осушительная сеть (дрены, собиратели, ложбины) – необходима для сбора и удаления избыточной поверхностной и грунтовой воды с целью понижения УГВ и создания оптимальных условий водно-воздушного режимов почвы.

- проводящая сеть (коллекторы открытые и закрытые, магистральный канал) предназначена для приема воды из регулирующих элементов и отвода ее в водоприемник.

- ограждающая сеть – служит для защиты осушаемой территории от притока поверхностных и грунтовых вод.

Для улавливания поверхностных вод проектируют нагорные каналы глубиной до 1,5 м. Ловчими каналами и дренами улавливают грунтовый приток, поэтому их глубина может быть до 3 м и более, они значительно врезаются в водоносный горизонт. В отдельных случаях нагорные и ловчие каналы совмещаются.

Все перечисленные элементы осушительной сети должны быть построены определенного поперечного сечения с уклоном в сторону водоприемника, хорошо укреплены.

Старшие, проводящие и ограждающие каналы осушительной системы, делаются открытыми. Младшая, проводящая и регулирующая сети, как более частые, делаются закрытыми (закрытые коллекторы, дрены, закрытые собиратели). Регулирующая сеть может быть временной (ежегодно нарезаемые и заравниваемые ложбины) или постоянной открытой, если не мешает проведению работ;

3. Водоприемник (река, озеро, пруд, балка). Он принимает избыточную воду из проводящей сети. Без хорошего водоприемника не может быть эффективно действующей осушительной системы.

4. дамбы обвалования

5. гидротехнические сооружения, которые обеспечивают надежность работы проводящей осушительной сети;

6. дорожная сеть (полевые, внутрихозяйственные, межхозяйственные и эксплуатационные дороги);

7. полезащитные лесные полосы;

8. эксплуатационные устройства (смотровые колодцы, наблюдательные, скважины, мосты, трубчатые переезды здания и сооружения и т.д.);

9 природоохранные устройства.

В зависимости от хозяйственных требований и природных условий, схема может меняться, т.е. из нее могут выпадать отдельные элементы.

Вопрос 2.

2.1. При регулировании поверхностных вод действие сети направлено на ускорение поверхностного стока и перераспределения почвенной влаги по профилю почвы. При регулировании почвенно-грунтовых вод она должна принимать почвенную влагу из состояния почвенной влажности, превращать ее в состояние водного тока (т.е. понижение грунтовых вод на требуемую норму осушения).

Регулирующая сеть осуществляет отвод как, поверхностных, так и грунтовых вод в зависимости от гранулометрического состава и вида почв.

На тяжелых минеральных почвах – отвод по поверхности или по пахотному слою.

На легких почвах и торфах – отвод грунтовых вод.

Параметры регулирующей сети принимаются в зависимости от типа водного питания и почвенных условий. Открытую сеть каналов применяют при всех типах водного питания. Она состоит из каналов, а в некоторых условиях из ложбин стока. Каналы регулирующей сети устраивают с помощью каналокопателей, а ложбины – ложбиноделателями.

В систему закрытой регулирующей сети входят закрытые дрены или закрытые собиратели, водопоглотительные колодцы и др. устройства. Регулирующая сеть подразделяется на систематическую и выборочную.

Систематическая рс – состоит из регулирующих устройств, располагаемых на расчетном состоянии друг от друга по всей осушаемой площади.

Выборочная рс – устраивается для регулирования водного режима только в микропонижениях.

По отношению к направлениям движения избыточных поверхностных или грунтовых вод рег. Сеть бывает поперечной или продольной.

2.2. Регулирующая осушительная сеть может быть открытой или закрытой.

Осушение открытыми каналами получило распространение при атмосферном и грунтовом типах водного питания, т.е. для ускорения отвода поверхностных вод. Открытая регул сеть применяется для:

1. осушения естественных сенокосов, лугов,

2. в исключительных случаях для осушения территории под пашню и пастбище,

3.для осушения низинных болот при уклонах поверхности менее 0,001 при осушении лесов и болот для добычи торфа.

При устройстве регулирующей сети по отводу поверхностных вод в зависимости от объекта осушения необходимо предусматривать следующие мероприятия:

1. поля размещают в направлении наибольшего уклона местности (но не более 0,005);

2. ликвидация замкнутых понижений с обязательным восстановлением пахотного горизонта;

3.планировка поверхности участка;

4. строительство колодцев поглотителей.

При проектировании регулирующей сети на плане местности необходимо:

- установить длину каналов регулирующей сети при уклонах местности менее 0,0005 до 700 м, при уклонах более 0,0005 – до 1500м ;

- соблюдать параллельность каналов регулирующей сети, и их сопряженность с проводящими каналами проводить под углом, близким к 90⁰.

Основными достоинствами осушения земель открытыми каналами являются простота их устройства и невысокие капитальные затраты на их строительство, а также универсальность применения этого способа.

Однако открытые каналы значительно уменьшают полезную площадь, занятую под каналы (свыше 10 %), служат рассадниками сорняков и их часто приходится очищать; густая сеть каналов делит поля на небольшие участки и затрудняет передвижение механизмов и машин по площади. Возникает потребность в строительстве большого количества мостов и др. сооружений.

В проектах осушения болот строительная глубина каналов и дрен должна приниматься с учетом осадки и сработки торфа. Для предварительных подсчетов величина осадки принимается (в % от глубины канала или дрены):

1. для плотного торфа – 10-15%;

2. для торфа средней плотности -15-20%;

3. для рыхлого торфа – 25-40%.

Слой сработки торфяника за весь срок службы приниматься 0,3 м.

При проектировании осушительных систем предварительное осушение временными открытыми каналами предусматривается в следующих случаях:

- при увлажнении территории, затрудняющей выполнение культуртехнических работ, предшествующих строительству осушительной сети;

-при близком залегании УГВ, без понижения которых невозможна качественная укладка закрытой сети;

- при наличии обводненных впадин.